【摘 要】
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LDPC(Low Density Parity Check)码作为信道纠错编码界的一个研究热点,以其极好的纠错能力、高吞吐率和低复杂度等优点引起了人们的广泛关注,所以LDPC码已经被一些通讯标准纳
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LDPC(Low Density Parity Check)码作为信道纠错编码界的一个研究热点,以其极好的纠错能力、高吞吐率和低复杂度等优点引起了人们的广泛关注,所以LDPC码已经被一些通讯标准纳入其中,如DVB-S2,IEEE802.11n和IEEE802.16e等。随着人们对LDPC理论的深入研究,它极有可能广泛地应用于第四代移动通信系统。本文正是基于IEEE802.11n无线传输标准,讨论了LDPC码的译码算法以及译码器中的移位器设计与实现问题。本文首先介绍了信道编码的发展和LDPC码的研究现状,接着简要介绍了LDPC码的基本原理和基于IEEE 802.11n标准的LDPC码。在介绍了LDPC码的译码算法及其改进译码算法的基础上,重点分析了Normalized BP-Based译码算法,并选取此算法作为IEEE802.11n中LDPC码的译码算法。通过搭建MATLAB仿真平台,分别对IEEE802.11n标准中四种码率(R=1/2, R=2/3, R=3/4, R=5/6)进行仿真,计算其相应的校验因子分别为1.15、1.25、1.3、1.35。又通过C语言对Normalized BP-Based译码算法进行定点仿真,并与LLR、Min-Sum算法进行比较,确定译码时定点字长为7bits。最后本文对LDPC码的硬件结构进行了研究,针对本项目中的LDPC码部分并行译码结构,重点实现了地址生成器addrgen、移位器shifter和反移位器reversed shifter三种模块。特别是对于shifter模块和reversed shifter模块,本文对比分析了四种比较常用的移位器结构。针对以上模块,编写了相应的RTL代码,通过了基于Modelsim的功能仿真测试,并且利用DC对其进行综合,同时利用ISE在Xilinx V-2系列FPGA器件上对其进行了综合优化,完成了后仿真。将本文实现的基于IEEE802.11n标准的四种移位器shifter进行了性能对比。对比结果显示,四种移位器各有优缺点。不过,对于本文讨论的部分并行译码结构,双向移位网络(bi-self-routing shift network,简称BSRSN)无论从面积、功耗、资源占有率和灵活性都比较好。
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