第五代移动通信系统相比于前四代移动通信系统的性能有了质的飞跃,这是多种关键技术共同作用的结果。其中,大规模MIMO和信道编码技术很大程度上提升了5G上行链路中数据的传输速率以及传输的可靠性。因此,本文重点研究了MIMO检测算法与5G LDPC编码,并在Xilinx Kintex Ultra Scale KCU1500开发板上设计实现了一种全模全码率的5G LDPC编码器。针对MIMO检测技术,本文首先研究了八种传统MIMO检测算法与六种5G上行链路大规模MIMO检测算法,并对其进行了仿真分析与性能评估。在此基础上,提出了一种基于QR分解与最大似然检测的分组检测算法。该算法首先根据组内分量由多到少的顺序对发送信号矢量进行分组,然后按照分组的顺序递进进行组内最大似然检测,直到检测完所有的分组。该算法结合了QR分解与最大似然检测的优点,很好地平衡了检测算法性能与复杂度的关系,并能够根据实际应用中对性能和复杂度的要求选择合适的分组方式进行检测,因此具有很高的灵活性。仿真结果表明分组数更少,组内分量数更多的分组方式的检测性能更好,但检测复杂度更高。针对3GPP的38.212标准,本文设计了一种全模全码率的5G LDPC编码器。首先根据编码原理给出了编码器的整体硬件架构,然后对各个子模块的功能进行了介绍,最后对编码器的功能进行了验证,并给出了编码器的工作时钟频率,时延等性能指标。针对传统模除运算限制系统工作时钟频率以及使用更多LUT资源的缺点,本文提出了一种改进的数字模除算法及数字电路。该算法利用数学模除运算的性质,将模除运算变成选择运算与减法运算的结合。一方面,对于单一除数的模除算法及电路,本文依次求解了用1,2,3,4个cycle分别进行模除运算的四种情况下使得所用资源数最少的各级门限的取值,并给出了详细的数学推导,并将结果推广到用n个cycle进行模除运算的普适情况。另一方面,对于多除数的模除算法及电路,本文给出了在不同cycle进行模除运算的情况下使得所用资源数最少的模除运算方案及数字电路,并给出了改进后的数字模除运算电路与传统数字模除运算电路应用在5G LDPC编码器中的资源使用情况与工作时钟频率的对比,结果表明改进的数字模除运算电路所使用的资源数更少,且支持的工作时钟频率更高。