准循环低密度奇偶校验码译码器的FPGA设计与实现

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随着通信技术发展,人们越来越要求随时随地获取信息,手机作为便携通信工具起着传递信息的重要作用。基于手机的手机电视承载广泛的信息,将来具有很大的发展空间。作为国家手机电视通信标准的T-MMB,将成为研究的热点技术。本文设计实现T-MMB手机电视标准中的译码器及软解调部分。要保证系统具有较好的通信性能,必须要有性能较好的信道编解码技术。T-MMB手机电视标准中采用QC-LDPC码进行纠错编码。QC_LDPC码具有很好的性能以及便于进行硬件实现的结构,它具有LDPC码的特性,可以借鉴较成熟的LDPC码的解码算法进行译码器相关实现。LDPC码译码算法种类较多,本文在研究各种译码算法的基础上,确定将归一化最小和译码算法作为译码算法在Xilinx公司的FPGA上进行实现。首先,介绍T-MMB手机电视标准的相关背景知识以及LDPC编码的基础知识。其次,研究几种软解调算法与LDPC译码算法。在性能以及硬件实现复杂度等方面对各种算法进行分析比较,最后确定将最大值算法与归一化最小和算法分别作为软解调以及译码算法进行相应硬件实现。并对整个系统在Matlab中建立仿真模型进行仿真,得出译码性能,为后续设计实现提供理论基础。最后,给出整个译码器的FPGA设计系统方案以及各个模块的实现。包括水平运算模块、垂直运算模块以及软解调模块。还设计一种新的信息存储方案,使块RAM资源的浪费问题得到解决。设计实现结果表明,译码器在时序、资源占用以及性能上满足系统要求,可以应用于手机电视标准进行解码。本设计对于其余QC_LDPC译码器设计具有一定的借鉴价值。
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