基于FPGA的LDPC码编译码研究及硬件实现
如今信息化的发展越来越迅速,对信息传输的要求也越来越高,高速的传输效率带来更大的误码概率,因此在保证传输效率的条件下选择一种纠错性能好的编译码技术是移动通信技术发展的关键。本文选择性能接近香农极限的LDPC(低密度奇偶校验)码作为纠错码实现QPSK(正交相移键控)调制方式下的自发自收通信系统。LDPC码在中长码的条件下,有着极为优越的译码性能,现已广泛应用于DVB-S2、4G通信系统和卫星通信中,同时成为了5G中长码编码方案。
本文首先概述了LDPC码编码和译码的发展历程和应用现状,然后重点研究了LDPC码的编译码算法。对于编码算法,根据硬件实现复杂程度,选择了易于实现的QC(准循环)LDPC编码算法,QC-LDPC编码算法校验矩阵子矩阵具有循环特征,编码时存储量和运算量较低。对于译码算法,首先介绍了BP(置信传播)算法及其改进的LLR(对数似然比)BP译码算法,这两种算法有着较好的译码性能,但却不利于硬件实现,然后重点研究了最小和译码算法,以及这种算法在性能上的两种改进算法归一化最小和算法和带偏移量的最小和算法。
最后利用Matlab软件 ...