随着电子信息技术的迅速发展,人们对调整、低功耗的数据通信系统的需求越来越大.目前,以手机为代表的移动通信用户已可以实现声音、图象和数据的传输,正朝着更高速的方向发展.在通信系统中,速度与可靠性是一对矛盾,随着速率的提高,势必要求在信道中引入更为复杂的编码方案和解码算法,用以保护数据在高速传输过程中引起的误码.例如在第三代移动通信中,已部分采用了目前性能最好的Turbo码编码方案.采用这些新型信道编、解码方法的目的,是为了在传输时能够接近理论上的信道容易限制,更好地利用信号功率和信道带宽.但是对于Turbo码和低密度校验码等高性能码进行解码时一般采用迭代算法,需要很大的计算功率,计算的复杂性使得在给定功率情况下,很难用传统的数字电路设计方法实现.因此需要研究新型的信道解码器的设计方法.该文利用信息论中的因子图概念,在系统级和行为级对信道编码构造了行为和概率组合模型.在算法级采用因子图中的和积算法,计算接收信息序列中有效信息的后验概率分布,通过比较后验概率的大小,完成对信道编码的软判决译码.在电路级利用CMOS工艺,通过晶体管级的模拟电路设计,以(5,2,3)网格码为例,构造了完整的模拟解码器电路.解码器主要由具有二级流水线结构的模拟输入接口电路,概率计算解码算网络电路,输出接口电路等组成.该文以模拟电路型乘法器为基础,利用和积算法和概率门函数的定义,设计了一组与数字逻辑门电路对应的模拟概率门电路.通过对模拟概率门电路的有效级联,构成解码时所需的概率计算网络,完成后验概率解码算法.虽然在单元电路中采用的是精度比较低的晶体管器件,但是通过高度的互连,以及实质是利用电路比值的关系来解码,使得模拟计算网络可以在系统级达到很高的准确性.用模拟LSI实现数字通信的信道解码,是充分利用而不是排斥晶体管器件固有的非线性物理特性,体现了集成电路设计时对事物认识全面考虑的思想.与相应的数字电路实现相比,模拟解码器在速度或功耗上,至少提高了两个数量级,而且芯片面积和结构的复杂性都降低了很多.模拟概率门电路也可形成模块电路,便于整体电路设计时的调用,减少了模拟电路设计时的工作量.这种设计方法适用于构造可用因子图描述的网络码、Turbo码、低密度校验码等的模拟解码器.