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经过十多年的快速发展,LDPC码已在卫星数字视频广播(DVB-S2)、空间技术(CCSDS)、无线局域网(WiFi)、无线城域网(WiMax)、光通信、存储技术等领域获得广泛应用;近期又从众多编码方案中脱颖而出,成为第五代移动通信技术(5G)标准的编码方案。另外,链路自适应技术在具有时变特性的无线信道中,对于提升系统的可靠性和有效性十分关键。因此本文从硬件实现的角度出发,研究了速率兼容、多速率LDPC码(多元、二元)的构造方法、自适应LDPC编码调制系统以及LDPC码硬件实现与兼容设计等方面的内容:首先,针对现有速率兼容LDPC码构造方法的不足,本文提出一种结构化的多元速率兼容LDPC码构造方法,本方法所构造的码均具有良好的结构特性,纠错性能好,并且易于硬件实现和扩展兼容。此外,本构造方法具有良好的通用性:既能构造多元码、也能构造二元码;既能构造速率兼容码,也能构造多速率码。其次,针对时变信道设计了一种基于信道状态信息的自适应多元LDPC编码调制系统,并分别仿真了AWGN信道、Rayleigh衰落信道的系统性能,并基于仿真结果给出编码调制方案(MCS)。仿真结果表明多元码性能优于二元码,且与高阶调制结合时更能体现其价值。最后,从本文构造的多元、二元LDPC码和不同标准下的LDPC码中选取多组,完成相应的编、译码器兼容方案的设计工作。对校验节点更新单元、变量节点更新单元等模块进行了优化设计,并基于Xilinx Virtex 6、Kintex 7、Zynq 7000,Altera Stratix III等系列FPGA开发平台完成了综合优化与验证工作。研究结果表明本文所构造的LDPC码在编、译码器两端均具有较好的硬件资源复用效率:在3个码率兼容情况下分别可节省50%、40%的综合资源,随着兼容码率数量的增加,这项指标将更加理想。本文的部分硬件设计方案已经应用于航天测控、星地数据传输等空间通信系统中。近年来,学界对LDPC码以及相关的链路自适应技术研究广泛,LDPC码凭借极好的纠错性能,理想的硬件实现复杂度,将继续在各种应用场景发挥价值。