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低密度奇偶校验(LDPC)码是最接近香农极限的纠错码之一,具有优良的性能,受到工业界的广泛关注。在移动通信领域,3GPP和IEEE等标准化组织都推荐了自己的LDPC码方案作为移动通信信道编码标准。在空间通信领域,ETSI和CCSDS等空间通信的标准化组织也选择合适的LDPC码方案作为空间通信的信道编码标准。根据空间通信的特点,LDPC码作为信道编码方案的关键技术主要包括近地空间通信和深空通信中要求的高速率编码、多码率兼容编码、低功耗编译码等。本文针对这几种关键技术的应用场景展开分析和研究,主要的研究工作如下:1、在面向空间超高速通信应用场景中,本文在CCSDS标准推荐7/8码率LDPC串行编码架构的基础上提出并实现了一种低并行度编码方法,然后通过对低并行度编码方法的优化提出一种编码吞吐率达2.5Gbps的超高速LDPC编码架构,并给出了这种超高速编码架构的硬件实现结果和分析。2、在面向空间通信低功耗应用场景中,本文在低并行度编码方法基础上提出了一种可配置循环矩阵高效率低并行度LDPC编码方法和编码器实现架构。通过在编码器的循环移位器中加入合适的循环移位器控制器,使得循环移位器可以根据输入的待编码信息位的特点选择移位次数,从而降低编码过程中循环移位器的平均移位次数,达到降低编码功耗的目的。文中针对CCSDS标准推荐7/8码率LDPC码给出了移位控制算法和编码架构。3、在面向空间通信中的可变编码调制应用场景中,欧洲电信标准协会(ETSI)提出了第二代数字视频广播标准(DVB-S2)。该标准推荐使用了BCH码和LDPC码的级联码作为信道编码方案。本文在DVB-S2标准推荐的多码率兼容的编码算法基础上,提出一种新的多码率兼容的LDPC编码电路架构,能够实现DVB-S2标准中所有11种码率的兼容编码,并给出了这种编码架构的硬件实现结果和分析。4、CCSDS在2016年春天发布的蓝皮书中推荐三种超短码长LDPC码作为下一代上行链路的信道编码方案。论文研究这种超短码的结构特性,给出合适的编译码算法和架构设计方案。在编码方面,采用优化的并行编码的方案,给出了高效的编码架构设计;在译码方面,根据超短码的校验矩阵特点,推荐一种高效低耦合译码算法,能够加快迭代收敛速度,且根据译码算法提出了(256,128)LDPC码的译码器架构设计。这种超短LDPC码具有编译码器结构简单、占用逻辑资源少的特点,在未来空间通信上行链路中具有很大的应用前景。