Rayleigh信道中多元LDPC碼譯碼研究及FPGA實(shí)現(xiàn).pdf

1、低密度奇偶校驗(yàn)碼（Low Density Parity Check Code,LDPC）是一種基于稀疏校驗(yàn)矩陣的線性分組碼。作為一種信道編碼，它的誤碼性能逼近香農(nóng)限，具有更好的糾錯(cuò)性能，結(jié)構(gòu)靈活，譯碼復(fù)雜度較低。隨著LDPC碼的算法理論的不斷更新完善，該碼的優(yōu)勢愈加明顯，使其廣泛應(yīng)用于水聲通信、光纖通信、深空通信和衛(wèi)星等不同領(lǐng)域。
　　當(dāng)前LDPC碼的研究多數(shù)是在AWGN信道和BSC信道的前提下進(jìn)行的，且主要集中在二元LDPC碼范

2、圍內(nèi)。而在實(shí)際應(yīng)用過程中往往遇到更復(fù)雜的非高斯信道模型。在相同參數(shù)范圍內(nèi)，多元LDPC碼的Tanner圖更加稀疏，糾錯(cuò)性能更佳。針對(duì)上述問題，本文對(duì)Rayleigh信道中多元LDPC碼譯碼的各項(xiàng)性能進(jìn)行研究分析，并利用FPGA設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了瑞利信道中的多元LDPC譯碼器。這為LDPC碼的硬件實(shí)現(xiàn)方面提供了更多可能性。
　　綜上所述，本文主要工作如下：
　　1.在理解已有二元LDPC碼理論基礎(chǔ)上，進(jìn)一步描述多元LDPC碼的基本原理

3、，包括其表示形式、碼的構(gòu)造、編碼方法以及典型譯碼算法。運(yùn)用MATLAB仿真，在譯碼性能方面與二元LDPC碼作對(duì)比分析。
　　2.介紹瑞利衰落信道的基本模型，研究分析了將多元LDPC碼應(yīng)用到瑞利信道中的具體方案。利用MATLAB仿真，分別分析比對(duì)：1）二元與多元LDPC碼在瑞利信道中的譯碼性能2）多元LDPC碼在AWGN信道和Rayleigh信道中的譯碼性能3）多元LDPC碼基于參數(shù)不同的瑞利信道的譯碼性能4）基于適當(dāng)參數(shù)的同一瑞利

4、信道下，多元LDPC碼不同譯碼算法的譯碼性能。通過對(duì)比對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析探討，得出最優(yōu)方案。
　　3.采用Verilog HDL硬件描述語言，在FPGA硬件平臺(tái)上設(shè)計(jì)了瑞利信道多元LDPC譯碼器，編寫了各個(gè)模塊，具體研究了譯碼方案中的變量節(jié)點(diǎn)與校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)處理及譯碼結(jié)果。通過Modelsim-Altera10.3和QuartusII得出時(shí)序仿真圖，從而驗(yàn)證了設(shè)計(jì)方案的合理性與優(yōu)越性。
　　4.總結(jié)本文研究工作的成果與不足，展望其未來