孟庆刚，刘腾宇

（1.黑龙江工程学院 电气与信息工程学院，黑龙江 哈尔滨150050；2.黑龙江省高级人民法院，黑龙江 哈尔滨150001）

LDPC（Low－Density Parity－Check）码具有逼近Shannon限的性能［1］，于1962年由Gallager首先提出，是信道编码领域的研究热点之一。随着研究的不断深入，CHUNG设计出纠错性能超过Turbo码的LDPC码［2］，这一研究成果引起学术界和通信业界的高度重视，也使LDPC码成为许多通信协议的信道编码备选方案［3］。由于LDPC码采用基于消息传递机制（message－passing）的迭代译码算法［4］，译码流程复杂，且译码过程中会产生大量的译码中间变量，实现码长为1 000的LDPC码译码器就要耗费170万逻辑门［5］，译码器实现难度较高，阻碍了LDPC码在工业界的广范应用。本文对LDPC码奇偶校验矩阵的结构特点和译码算法的数据流程进行研究，设计出一种新型的LDPC码译码器，降低了译码器的硬件实现复杂度，为LDPC码译码器通用芯片的研发提供参考。

1 校验矩阵结构和LDPC码译码算法

1.1 LDPC 码的校验矩阵结构

LDPC码的校验矩阵，又称H矩阵。H矩阵的结构是影响LDPC码纠错性能和LDPC码译码复杂度的关键因素。本文基于准循环结构的校验矩阵设计LDPC码译码器［6］，H＝［HS｜HP］表示译码器所采用的校验矩阵，HS和 HP如式（1）、式（2）所示。

式中：0是p×p的零阵，I是p×p的单位阵，子矩阵Hj，l或是零阵，或是矩阵I按行循环左移sj，l次后得到的矩阵。利用密度进化理论能够计算出每个Hj，l矩阵的最优循环移位次数，使H矩阵的围长（girth）最大，从而生成一组纠错性能最好的LDPC码字。

1.2 归一化最小和译码算法

BP算法是纠错性能最佳的LDPC码译码算法，其译码复杂度最高。……