多模QC-LDPC譯碼器的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、低密度奇偶校驗(yàn)(LDPC)碼,是一種性能優(yōu)異的線性分組碼。它擁有稀疏的校驗(yàn)矩陣,并且可以采用高度并行的譯碼算法達(dá)到接近香農(nóng)限的性能。作為目前最有效的差錯(cuò)控制手段之一,它被廣泛應(yīng)用于多種通信系統(tǒng)中,例如DVB-S2,802.16e等。在這些標(biāo)準(zhǔn)中,采用的LDPC碼都是具有規(guī)則結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)循環(huán)低密度奇偶校驗(yàn)碼(QC-LDPC)。QC-LDPC的準(zhǔn)循環(huán)特性降低了LDPC譯碼器實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜度,許多不同結(jié)構(gòu)的單模式譯碼器已經(jīng)實(shí)現(xiàn)。然而,在實(shí)際中,為了適

2、應(yīng)不同的場(chǎng)合,通常要求譯碼器能夠適應(yīng)不同的校驗(yàn)矩陣和不同的碼率。基于以上背景,本論文對(duì)支持多模式的LDPC譯碼器進(jìn)行了深入的研究。
　　 論文首先介紹了LDPC碼的基本原理以及FPGA開發(fā)流程。之后針對(duì)所用的三個(gè)LDPC碼型,采用不同的LDPC譯碼算法進(jìn)行了性能仿真,以選擇硬件所需的算法及定點(diǎn)方案。在確定了譯碼算法和定點(diǎn)方案以后,本文設(shè)計(jì)了一個(gè)通用的多模QC-LDPC譯碼器。譯碼器采用部分并行的譯碼結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)譯碼吞吐量性能和占用

3、硬件資源的折中。同時(shí),也采用了Offset BP-Based迭代譯碼算法來降低實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度。基于這個(gè)多模譯碼器的結(jié)構(gòu),任意的QC-LDPC碼都可通過matlab生成相應(yīng)參數(shù),再配置到該譯碼器中實(shí)現(xiàn),最少可同時(shí)支持3種不同模式實(shí)時(shí)地進(jìn)行譯碼。
　　 該譯碼器通過modelsim仿真及硬件實(shí)驗(yàn)板上測(cè)試驗(yàn)證了其正確性,并且對(duì)其性能和資源也進(jìn)行了相應(yīng)的測(cè)試評(píng)估。結(jié)果表明,在支持3種不同模式的同時(shí),多模式譯碼器的資源占用只比單模式譯碼器中的