【摘要】：低密度奇偶校驗(yàn)碼(Low-Density Parity-Check Codes,LDPC)作為一種優(yōu)秀的信道糾錯碼,以較低的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度和逼近香農(nóng)極限的良好性能成為信道編碼領(lǐng)域最令人矚目的研究熱點(diǎn),并被廣泛應(yīng)用于包括IEEE802.16e、IEEE802.11n、DVB-S2和CMMB等各種通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)中。為了支持多種業(yè)務(wù)需求和提高適應(yīng)性的要求,目前多數(shù)通信標(biāo)準(zhǔn)都要求LDPC碼能夠同時支持多種碼長和碼率�；趯�(shí)際項(xiàng)目需要,本文的設(shè)計(jì)目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)能夠兼容1008碼長、1/2碼率和1024碼長、3/4碼率的LDPC編譯碼器,并且能夠通過利用IEEE802.16e協(xié)議中的QC-LDPC碼獨(dú)特結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有效的存儲策略,從而減少硬件實(shí)現(xiàn)時的資源占用,實(shí)現(xiàn)與時延等性能之間的平衡。本文主要工作圍繞著在FPGA上設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)一組滿足上述要求的碼率兼容的LDPC編譯碼器展開。本文首先介紹了LDPC碼定義和Tanner圖表示以及QC-LDPC碼的相關(guān)知識和結(jié)構(gòu)特點(diǎn),分別具體推導(dǎo)了LDPC碼的傳統(tǒng)編碼算法、RU編碼算法和QC-LDPC線性編碼算法以及BP譯碼算法、最小和算法以及歸一化最小和算法等,并在此基礎(chǔ)上對比了各種算法在仿真性能和實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度方面的差異,確定出最適合硬件實(shí)現(xiàn)的QC-LDPC線性編碼算法和歸一化最小和譯碼算法。然后,在對LDPC碼的譯碼量化方案進(jìn)行詳細(xì)探討的基礎(chǔ)上通過軟件仿真,確定了輸入軟信息4bit量化、中間數(shù)據(jù)12bit有符號整形表示的硬件實(shí)現(xiàn)量化方案。結(jié)合IEEE802.16e標(biāo)準(zhǔn)中QC-LDPC碼的準(zhǔn)循環(huán)雙對角結(jié)構(gòu)特點(diǎn),設(shè)計(jì)出碼率兼容的半并行中間變量數(shù)據(jù)處理結(jié)構(gòu)和基于位置編址的存儲策略。整體采用流水線和乒乓操作的設(shè)計(jì)方法,可有效改善編譯碼器的時延特性。最后,重點(diǎn)討論了碼率兼容QC-LDPC碼的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)方案,并運(yùn)用硬件描述語言在Quartus II軟件平臺上完成了能夠滿足需求的LDPC編譯碼器的設(shè)計(jì),并通過仿真工具完成了編譯碼器的仿真和驗(yàn)證,結(jié)果表明該硬件結(jié)構(gòu)和存儲策略能夠達(dá)到設(shè)計(jì)的要求。
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TN911.22;TN791

【共引文獻(xiàn)】

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本文編號：2575193