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低密度奇偶校验(Low-Density Parity-Check,LDPC)码是目前纠错性能最好的差错控制码之一。由于大规模集成电路的发展,LDPC码编解码器实现的复杂度不断下降,该码已被广泛地应用于现代通信的各个领域,成为信道编码领域的研究热点。本文主要针对LDPC码的解码方法、解码器设计以及校验矩阵的构造方法这几个方面展开了深入地探讨和研究,主要工作及贡献如下:1、解码方法。提出了一种解码初始化消息的简化计算方法,给出了加性高斯白噪声(Additive White Gaussian Noise,AWGN)信道及瑞利(Rayleigh)信道下多进制调制系统中初始对数似然比(Log-Likelihood Ratio,LLR)消息的计算式及其简化的计算方法,仿真结果表明该方法对解码性能的影响可忽略不计。提出了一种基于线性最小均方误差(Linear Minimum Mean Square Error,LMMSE)估计的修正最小和解码算法,并给出了其估计参数的快速计算方法。综合分析比较表明,该解码算法解码复杂度较低、估计参数计算简单,且其解码性能十分接近最优的对数域BP解码算法,比其它修正最小和解码算法多获得0.3-0.6dB的增益。2、解码器设计。提出了一种用于LDPC码解码的非均匀量化编码的方法,保证解码全程小值数据的量化精度以提高解码性能,通过缩小量化范围及减小大值数据的量化精度以减少量化位数。该方法比相同解码性能的均匀量化方法节省2-3bit的量化位数,不但节省了存储资源还降低了数据交换网络和运算处理单元的复杂度。设计并实现了一种低时延分层流水线LDPC码解码器,提出了 Turbo解码消息传递(Turbo-Decoding Message-Passing,TDMP)机制分层流水线解码器结构中数据计算更新冲突问题的解决方案,优化设计了解码流水线及多个功能模块,使该解码器具有吞吐率高、硬件资源消耗低、复用率高等特点。3、校验矩阵的构造方法。由于LDPC码的性能以及其编码、解码的实现方法和复杂度都与LDPC码的校验矩阵结构息息相关,因此本文提出了一种LDPC码校验矩阵的构造方法。该方法以准双对角线、准循环矩阵结构作为校验矩阵的基本结构,改进了渐进边增长(Progressive Edge-Growth,PEG)构造算法,同时提出了一种具有特定约束条件的LDPC码的优化设计方法。采用该方法构造出的LDPC码不但能直接利用校验矩阵进行快速编码,且能有效避免分层解码器消息更新冲突问题,同时还具有较优的解码性能。