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里德-所罗门(Reed-Solomon,RS)码是一种广泛用于光通信系统的纠错码。从40Gb/s到100Gb/s,乃至于400Gb/s,更高速的光传输技术为时代发展的必然趋势。为设计出能够应用于高速光通信系统的前向纠错译码算法,本设计对目前最先进的硬判决译码(Hard-Decision Decoding,HDD)算法——补偿型简化增强无逆伯利坎普-梅西算法(compensated simplified reformulated inversionless BerlekampMassey,CS-RiBM)算法进行优化,提出了改进型CS-RiBM(modified CS-RiBM,mCS-RiBM)算法。采用新的初始值设置方式以减少迭代次数;通过分析原CSRiBM算法输入输出的内在关系,删掉冗余的处理单元。最终将迭代次数缩减至2t-1,处理单元数目缩减至2t+1。之后,基于mCS-RiBM算法设计了两种针对RS(255,239)码的适用于100Gb/s及以上速率光通信系统的16沟道前向纠错译码器。其中,校验子计算(Syndrome Calculation,SC)模块和钱搜索与错误估值(Chien Search&Error Evaluation,CSEE)模块采用了并行结构以缩短和关键方程求解(Key Equation Solver,KES)模块的执行时间差。此外,16通道二度并行架构的KES模块还使用了折叠技术来减少电路面积和空闲时间,显著提高了译码器的面积利用效率和时间利用效率。使用Verilog HDL硬件描述语言对提出的两种译码器架构进行建模,之后使用Synopsys设计工具Design Compiler采用TSMC90 nm CMOS工艺库进行了电路逻辑综合。综合结果表明,和现有的技术相比,本文设计的16沟道四度并行架构能够以小幅度的面积增加为代价获得高达321Gb/s的吞吐率,而16沟道二度并行架构则能够在保持硬件面积优势的前提下获得162Gb/s的吞吐率,同时,本文设计的两种架构的TSNT效率相较其他技术提升了9%-44%,能够满足高速光通信系统的需要。