ldpc碼編譯碼器的硬件實(shí)現(xiàn)

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1、Y1219435分類號TN911.22密級重慶郵電大學(xué)碩士學(xué)位論文論文題目LDPC碼編譯碼器的硬件實(shí)現(xiàn)英文題目—Ha—rdwareimplementationofEncoder一§旦亟旦££Q壘§£QiL旦£££Q亟£§指導(dǎo)教師主筮筮蕉學(xué)科專業(yè)垂焦當(dāng)焦:盎丞綾論文提交日期2Qg!:§:15論文答辯El期2QnZ。5。2‘論文評閱~彭出威教授紐高王國萱2U[鄭建宏教授重慶郵電大學(xué)答辯委員會(huì)主席張德民趑握重鏖塑墊叁莖2007年5月15日重慶郵電大學(xué)碩士論文摘要低密度校驗(yàn)(LDPC)碼是一種基于圖和迭代譯碼的信道編碼方案,性能非常接近Shannon極限且實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度低,

2、具有很強(qiáng)的糾錯(cuò)抗干擾能力,更能適應(yīng)未來系統(tǒng)高速數(shù)據(jù)傳輸和高性能的要求。盡管由于LDPC碼重新研究的時(shí)間較晚和第3代移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)失之交臂,但基于LDPC編碼的方案極有可能成為4G移動(dòng)通信系統(tǒng)的應(yīng)用方案。目前,低復(fù)雜度的LDPC碼編譯碼器的硬件實(shí)現(xiàn)一直是LDPC碼研究的熱點(diǎn)問題之一。本文主要針對LDPC碼編碼器與譯碼器的硬件實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了研究。首先對LDPC碼定義和Tanner圖表示以及LDPC碼構(gòu)造方法進(jìn)行了系統(tǒng)地介紹,重點(diǎn)分析準(zhǔn)循環(huán)LPDC碼。其次對LDPC碼編碼算法進(jìn)行研究,并分析幾種編碼算法的復(fù)雜度,BP譯碼算法和最小和譯碼算法進(jìn)行了詳細(xì)研究,最小和譯碼算法可以

3、簡化校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)的計(jì)算復(fù)雜度,以便于硬件實(shí)現(xiàn)。最后針對選定的編譯碼方案進(jìn)行了硬件設(shè)計(jì)。本文采用了模塊化設(shè)計(jì),在對各個(gè)模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上提出了一些改進(jìn)的方案,在編碼器的設(shè)計(jì)中,改進(jìn)了常用的移位寄存器設(shè)計(jì)法,從而簡化矩陣乘法模塊。在譯碼器的設(shè)計(jì)中,對半并行LDPC碼譯碼算法的硬件實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了研究。在設(shè)計(jì)中綜合運(yùn)用了“自頂向下”和“自下而上”的設(shè)計(jì)方法,通過功能模塊分割,合理設(shè)置系統(tǒng)參數(shù),并通過模塊之間的參數(shù)傳遞,使LDPC碼編譯碼器具有較好的靈活性,并用vcriiog語言在xillinxVertex22V6000獲得硬件實(shí)現(xiàn)。關(guān)鍵詞:準(zhǔn)循環(huán)LDPC碼,最小和譯碼算法,編

4、碼器,譯碼器重慶郵電大學(xué)碩士論文摘要AbstractLow··DensityParity—·Check(LDPC)CodesareaclassofchannelcodesbasedongraphsanditerativedecodingwhoseperformanceisveryclosetotheShannonlimitwithlowcomplexityandhavestrongerrorcontrolstrength,sotheywillbeabletoadapttohigh·speeddatatransmissionandhigh-performancer

5、equirementsofthefuturesystems.Althroughnotusedin3GPP,LDPCcodeswillbeenadoptedastheerror-correctingcodingschemein4Gmobilecommunicationsystem.Currently,encoderanddecoderwithlowcomplexityhavebecomeoneofthemostattractiveissuesinLDPCcodesstudy.ThehardwareimplementationofLDPCencoderanddeco

6、derarcdealedwithinthispaper.Firstly,basedonTannergraph,therepresentationandconstructionofLDPCcodes,especiallyQuasicyclicLDPC,areintroducedsystematically.Secondly,twoencodingalgorithmsforLDPCcodesarementioned,andthecomplexityofalgorithmsarediscussed.AndthentwodecodingalgorithmsforLDPC

7、codes.i.e.sum-productalgorithmandMin-Sumalgorithmarediscussed,thelattercansimplifythecalculationofthechecknodeforhardwareimplementation.Finally,thehardwareisdesignedbyusingtheselectedalgorithmofLDPCencodinganddecoding.Someimprovedschemeshasbeenproposedineachmodule.Thestructureofshift

8、—registerint

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