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1、學(xué)校代碼：10255學(xué)號(hào)：2121127LDPC碼譯碼算法的優(yōu)化及譯碼器的設(shè)計(jì)OPTIMIZATION0FDECODINGALGOIUTHMANDDECODERDESIGNFORLDPCCODES學(xué)科專(zhuān)業(yè)：電氣工程作者姓名：崔偉偉指導(dǎo)教師：蔣學(xué)芹答辯日期：2014／5／30東華大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：我恪守學(xué)術(shù)道德，崇尚嚴(yán)謹(jǐn)學(xué)風(fēng)。所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果。除文中己明確注明和引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的作品及成果的內(nèi)容。論文為本人親自撰寫(xiě)，我對(duì)所寫(xiě)的內(nèi)
2、容負(fù)責(zé)，并完全意識(shí)到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。學(xué)位論文作者簽名：撕日期：乞b肚年石月乎日撇學(xué)學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書(shū)煳熘學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國(guó)家有關(guān)部門(mén)或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱或借閱。本人授權(quán)東華大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。保密口，在一年解密后適用本版權(quán)書(shū)。本學(xué)位論文屬于／不保密∥學(xué)位論文作者簽名：日期：沙堆年‘月名日指剝嗽郁戔日期：怍年石月年日＼LDPC碼譯碼算法的優(yōu)化及譯碼器的
3、設(shè)計(jì)摘要在信道編碼領(lǐng)域，LDPC(LowDensityParityCheck，LDPC)碼因其設(shè)計(jì)靈活、譯碼簡(jiǎn)單、容量近香農(nóng)極限等優(yōu)異性能獲得了廣泛的關(guān)注，已經(jīng)被許多高速數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)采用為前向糾錯(cuò)技術(shù)。論文以L(fǎng)DPC碼的譯碼算法及譯碼器中校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)的硬件結(jié)構(gòu)為研究對(duì)象，主要研究?jī)?nèi)容如下：本文首先介紹了信道編碼理論的基礎(chǔ)知識(shí)，接著引出LDPC碼，并介紹了LDPC碼的表示方法、構(gòu)造方法以及編碼方法。其次，本文介紹了LDPC碼的譯碼算法，并對(duì)譯碼算法進(jìn)行了MATLAB仿真，分析算法糾錯(cuò)性能。在介紹譯碼算法的過(guò)程中，首先介紹了BP譯碼算法以及LLR
4、．BP譯碼算法。由于上述算法的硬件實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度比較高，本文還介紹了最小和(Min—Sum)譯碼算法。由于Min．Sum譯碼算法的糾錯(cuò)性能相比BP算法和LLR．BP算法有所下降，本文又介紹了Min—Sum譯碼算法的優(yōu)化算法，并對(duì)優(yōu)化算法的參數(shù)選取進(jìn)行了分析及仿真。本文將主要研究Min．Sum譯碼算法及其硬件實(shí)現(xiàn)。然后，根據(jù)Min．Sum譯碼算法及其優(yōu)化算法，提出了校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)處理單元的硬件優(yōu)化方案。根據(jù)現(xiàn)有的TS(TreeStructure)方案提出了MTS(ModifiedTS)方案。MTS方案能夠以更少的硬件消耗尋找最小值、次小值以及最小值的
5、位置索引值。該方案能較大程度上降低Min．Sum譯碼算法在校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)的硬件消耗，降低譯碼器的硬件復(fù)雜度。接下來(lái)，本文對(duì)歸一化Min—Sum譯碼算法以及MTS方案進(jìn)行了硬件設(shè)計(jì)。采用自頂向下的設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)了LDPC譯碼器，詳細(xì)的給出了其結(jié)構(gòu)框圖及譯碼功能模塊的實(shí)現(xiàn)方式，并利用ISE14．3、Matlab、Modelsim和SynplifyPro等軟件對(duì)LDPC碼譯碼器各個(gè)功能模塊和頂層模塊分別做了邏輯綜合和時(shí)序仿真。本文的仿真平臺(tái)為Nexys3Spartan．6FPGA開(kāi)發(fā)板，其中芯片型號(hào)為XC6SLXl6。最后，對(duì)本文的主要內(nèi)容及所做的工作
6、進(jìn)行了總結(jié)，并對(duì)未來(lái)需要研究的工作進(jìn)行了簡(jiǎn)要的介紹。關(guān)鍵詞：LDPC碼，Min—Sum譯碼算法，最小值，次小值，譯碼器oPTIMIZATIoNOFDECoDINGALGoRITHMANDDECoDERDESIGNFoRLDPCCODESABSTRACTInthechannelcodingarea,LDPC(Low-densityparity—check)codeshavearemarkablecapacity—approachingperformancewithiterativedecodingoverAWGN(Additive、Ⅳhit
7、eGaussianNoise)channel，andhavebeenadoptedillstheforwarderrorcorrectiontechniquebymanyhighspeedtransmissiontechnologies．ThisthesisfocusesontheresearchandimplementationofLDPCoptimizeddecodingalgorithm，ourresearchresultdecreaseshardwarecomplexityinchecknodeprocessingunit．The
8、researchconcemsinthisthesisareasfollows：Firstly，thisthesisintroducessomebasicknowledgeofthechann
