低密度奇偶校验(Low Density Parity Check,LDPC)码是最接近香农极限的信道编码,其译码简单、可以实现并行译码、检测错码,几乎适用于所有的信道,因此成为编译码界近年来的研究热点。光纤通信(Fiber-optic communication)从一出现便展示出了巨大的优势,良好的性能使得二元LDPC码在光纤通信中得到了广泛的应用。现在信息化社会给光纤通信提出了更高的技术要求,在相同的参数情况之下,多元LDPC码纠错能力更好,抗突发能力更强,码的性能更加稳定,因此多元LDPC码更加适合应用于光纤通信。本文主要研究工作是在对数域BP译码算法的基础上对复杂的田字运算做简化,提出了基于泰勒级数分段近似简化的对数域BP译码算法:用一个简单函数将原来的田字运算近似,通过Matlab拟合仿真使其在时域上的图像极其接近原函数,这样在保持原有译码算法优良性能的基础上可以大大降低运算量。同时通过Matlab对改进前后的算法进行对比验证,分析其性能。在硬件上采用FPGA对改进的算法进行硬件实现,通过仿真波形对各模块进行验证,从而证明改进算法的正确性和可行性。本文主要作了如下工作:1.介绍光纤通信系统基本原理、信道编译码理论和LDPC码基本知识,详细探讨了多元LDPC码的表示方法、校验矩阵构造方法和编码方法。2.研究5种多元LDPC码常用的译码方式,概率域BP译码算法、对数域BP译码算法、最小和译码算法、归一化最小和译码算法、偏移最小和译码算法。同时,本文也在性能以及译码运算量方面对这五种算法进行了对比。提出基于泰勒级数分段近似简化的对数域BP译码算法,通过Matlab分析其性能。3.研究超高速大容量情况下多元LDPC码对光纤通信的影响,将多元LDPC码与几种数字调制方式结合。最后利用FPGA对改进的算法进行硬件实现,通过仿真波形对各模块进行验证,从而证明本文改进算法的正确性和可行性。