信道编码技术是现代通信系统中不可缺失的一部分,它能为通信系统提供可靠的数据传输。作为一种香农极限渐进码,LDPC码有优异的误码性能。另一方面,LDPC码校验矩阵的稀疏性使它兼有低复杂度的实现结构。正是因为这两个优势,LDPC在众多纠错码中脱颖而出。本文研究LDPC码的低复杂度译码算法与实现。首先,对LDPC码的理论知识和相关译码算法展开研究。从三方面阐述LDPC码的结构特性,本文介绍了准循环LDPC码的良好结构,并在此基础上引申出CCSDS推荐的(2560,1024)LDPC码。本文从译码原理上阐述几种硬判决算法和软判决算法,并分析比较它们的实现复杂度与译码性能。其次,本文详细分析了软判决译码算法中的两种消息传递策略:洪水消息传递策略和分层消息传递策略。基于分层消息传递策略的快收敛性,本文着重介绍了分层最小和算法的译码原理,并详细阐述了该算法的低复杂特性。为了提高分层最小和算法的吞吐率,介绍了一种并行分层译码结构,通过修正校验矩阵,使得在并行译码的同时消息可以在不同层间传递。本文通过MATLAB仿真分析各种译码算法的误码性能和复杂度,并确定硬件实现中的量化位数。从仿真结果可以看出,分层最小和算法的收敛速度接近最小和算法的两倍,并行分层最小和算法性能与分层最小和性能接近。最后,在FPGA上实现基于并行分层结构的LDPC码译码器。由(2560,1024)LDPC码校验矩阵的结构确定译码器的层数为12。在介绍整体的译码实现方案后,详细阐述各个子模块的设计,在FPGA上进行仿真并给出各部分仿真结果。最终,在硬件上实现了时钟速率为200MHz,吞吐率为46Mbps的LDPC码译码器。