LDPC码全并行译码器的设计与实现

本论文用可编程逻辑器件(FPGA)实现了一种低密度奇偶校验码(LDPC)的编译码算法.采用基于Q矩阵LDPC码构造方法,设计了具有线性复杂度的编码器. 基于软判决译码规则,采用全并行译码结构实现了码率为1/2、码长为40比特的准规则LDPC码译码器,并且通过了仿真测试.该译码器复杂度与码长成线性关系,与Turbo码相比更易于硬件实现,并能达到更高的传输速率.     

基于FPGA的LDPC码编译码器联合设计

该文通过对低密度校验(LDPC)码的编译码过程进行分析,提出了一种基于FPGA的LDPC码编译码器联合设计方法,该方法使编码器和译码器共用同一校验计算电路和复用相同的RAM存储块,有效减少了硬件资源的消耗量。该方法适合于采用校验矩阵进行编码和译码的情况,不仅适用于全并行的编译码器结构,同时也适用于目前广泛采用的部分并行结构,且能够使用和积、最小和等多种译码算法。采用该方法对两组不同的LDPC码进行部分并行结构的编译码器联合设计,在Xilinx XC4VLX80 FPGA上的实现结果表明,设计得到的编码器和译码器可并行工作,且仅占用略多于单个译码器的硬件资源,提出的设计方法能够在不降低吞吐量的同时有效减少系统对硬件资源的需求。     

一种多进制LDPC编译码器硬件的实现方法

多进制LDPC码比二进制LDPC码性能更加优异,但编译码算法较为复杂,近几年针对复杂的校验节点的更新计算多位学者提出了多种改进算法。提出基于查表法实现直接编码算法,以TMM译码算法为基础,对其译码性能进行Matlab仿真验证,基于硬件实现提出多个关键模块的优化设计方案,最终实现的编译码器资源消耗小、吞吐量大。应用结果表明,该方法实现的编译码器性能与仿真结果一致,设计方案正确、可行。     

无短环不规则QC_LDPC码的快速编码及联合译码

基于不规则部分并行结构设计了一种高吞吐量,低复杂度,码长码率可变且去除四环的低密度奇偶校验LDPC码及其译码结构实现方案,该编码结构可针对不同码长的不规则部分并行结构LDPC码进行扩展,译码器采用缩放最小和定点(Sum-Min)算法实现译码,中间信息节点存储器地址采用格雷码编码,降低动态功耗;采用Xilinx公司的Virtex-5XC5Vt X150T-ff1156FPGA芯片设计了一款码长1 270,码率1 2的不规则部分并行LDPC码的编码器和译码器。综合结果表明:该编码器信息吞吐量为2.52 Gb/s,译码器在10次迭代的情况下信息吞吐率达到44 Mb/s。     

LDPC译码器的Impulse C编程设计

提出了一种对LDPC码(低密度奇偶校验码)译码器进行FPGA(现场可编程门阵列)设计的新方案.不同于采用传统硬件描述语言方法,该方案基于最新一代从Impulse C编程到硬件编译的便捷技术,在Xilinx Virtex2芯片XC2V2000上实现了1/2码率、码长2500的(3,6)LDPC码译码器.最大迭代次数为10次,主频50 MHz时,数据吞吐量可达10Mbit/s,能够满足第三代移动通信系统对译码速率的要求.     

多码率LDPC码高速译码器的设计与实现

低密度奇偶校验码(LDPC码)以其接近香浓极限的性能得到了广泛的应用.如何在.FPGA上实现多码率LDPC码的高速译码,则是LDPC码应用的一个焦点.本文介绍了一种多码率LDPC码及其简化的和积译码算法;设计了这种多码率LDPC码的高速译码器,该译码器拥有半并行的运算结构和不同码率码共用相同的存储单元的存储资源利用结构,并以和算法与积算法功能单元同时工作的机制交替完成对两个码字的译码,提高了资源利用率和译码速率.最后,本文采用该结构在FPGA平台上实现了码长8064比特码率7/8、6/8、5/8、4/8、3/8五个码率的多码率LDPC码译码器.测试结果表明,译码器的有效符号速率达到200Mbps.     

基于FPGA的多元LDPC码编译码器的设计

重点给出了基于RA结构的多元LDPC码编码方法以及基于Max-log-BP译码算法的FPGA硬件实现方案。从编译码器的性能、速度以及资源消耗情况来看,可以满足一般的水声通信要求。     

LDPC译码器信道似然比信息存储模块优化设计

以CCSDS(太空数据系统咨询委员会)标准中1/2码率的LDPC码为例,分析了低密度奇偶校验码(LDPC)译码算法的特点,提出了在译码器的FPGA实现中采用乒乓操作的设计方法,优化译码器信道似然比信息存储模块结构,交替接收两帧数据,使译码器不间断地工作,提高了硬件资源利用率,使译码器的吞吐量增加一倍.     

一种全并行LDPC译码器及FPGA实现方法

低密度校验(Low-Density Parity-Check)码作为迄今为止性能接近香农限的前向纠错码(FEC)之一,在无线通信、卫星通信和无线网络技术等领域获得了广泛的应用。随着 5G 技术的发展,通信系统对传输速率的需求逐渐增加,更高的传输速率对 LDPC 译码器的吞吐量提出了更高的要求。本文给出了一种全并行 LDPC 译码器设计,并采用理论分析和仿真结果分析相结合的方法,对 LDPC 码的并行译码方法进行了研究,给出了全并行译码器的 FPGA 实现方法。     

CCSDS标准LDPC部分并行译码器实现

针对CCSDS标准中近地通信的LDPC码,为了提高准循环低密度奇偶校验（QC-LDPC）译码器的吞吐率和资源利用率,设计实现了一种低复杂度高速并行译码器。译码器整体采用流水线结构,通过改进校验节点与变量节点的更新方式,在不增加运算复杂度的情况下使信息处理所消耗的时间更短,压缩单次迭代所需时间,提高了译码器的吞吐量。以现场可编程门阵列（FPGA）作为实现平台,仿真并实现了基于归一化最小和算法的（8176,7154） LDPC译码器。结果表明,当译码器工作频率为200 MHz、迭代次数为10次的情况下,译码吞吐量可达到160 Mbit/s,满足大多数场景的应用需求。