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低密度奇偶校验(LDPC)码具有最接近香农极限的译码性能和较低的硬件复杂度,在卫星通信、深空探测等领域得到了广泛的应用。LDPC译码算法中的置信传播算法具有最好的译码性能,已成为国内外学者研究的热点。
基于置信传播原理的最小和方法,本文比较分析了归一化算法和偏移算法,总结了这两种算法的特点,并在深入研究这两种算法之后提出了一种混合型算法。根据最小均方误差准则,混合型算法综合考虑了归一化因子和偏移因子,克服了归一化算法和偏移算法中修正因子单一的缺陷,以达到更逼近置信传播算法的译码性能。运用所提出的混合型算法,设计了符合中国移动多媒体广播(CMMB)标准的LDPC译码器中的变量节点和校验节点信息处理模块以及其它关键模块。
在AWGN信道、BPSK调制下,当误码率为10,对于符合CMMB标准的LDPC码,在码率为I/2时,所提出的混合型算法的编码增益比归一化算法和偏移算法的分别高出0.3dB和0.2dB,同时几乎只增加约12%和2%的加法运算;在码率为3/4时,混合型算法的编码增益比归一化算法和偏移算法的分别高出0.25dB和0.1dB,同时几乎只增加约6%和1%的加法运算。给出了所设计的译码器的Modelsim功能仿真和FPGA验证结果,结果表明该译码器能够实现纠错功能并满足CMMB标准吞吐量的要求。