江鹏刚，金德鹏

（清华大学 电子工程系，北京100084）

面向60 GHz系统的多码率LDPC分层译码器的设计

江鹏刚，金德鹏

（清华大学 电子工程系，北京100084）

针对60 GHz通信系统中的IEEE 802.11ad标准，提出了一种双层同步迭代式多码率LDPC分层译码器的结构。利用码率越低LDPC校验矩阵越为稀疏的特点，将所有码率下的校验矩阵压缩到单一检验矩阵，以便支持LDPC多码率译码。同时，使用分层译码算法，有效减少迭代次数。基于推荐结构，在Vertex-6 FPGA上实现了支持IEEE 802.11ad标准的4种码率的LDPC译码器，LUTs资源使用量为34%，最高净吞吐率达到3.507 Gb/s。比较结果表明，推荐结构有着低复杂度、高吞吐率的特点。

LDPC译码器；60 GHz；双层同步迭代；高吞吐率

0 引言

60 GHz毫米波无线通信技术不仅拥有数吉比特的传输速率，也拥有着良好的抗干扰性以及高安全性的特点，在短距离无线通信系统中得到了越来越多的应用。IEEE 802.11ad[1]标准是目前被 60 GHz毫米波通信领域广泛采纳的一种标准，其中使用的信道编码是低密度奇偶校验码(Low Density Parity Check Code，LDPC)[2]。LDPC码是由Gallarge提出的一种具有稀疏校验矩阵的线性分组码，和 Turbo码一样拥有逼近香农极限的良好性能[3]。相比于Turbo码，LDPC码有着结构灵活、复杂度低以及适合多码率实现等优点。这些优点使得LDPC码近些年来在通信系统中得到广泛的应用。

本文基于传统的部分并行结构，设计并实现了一种符合 IEEE 802.11ad标准的多码率 LDPC分层译码器。通过对低码率校验矩阵进行双层同步更新，推荐译码器仅需一个4层的分层译码结构就可以实现对于多码率的支持。不仅减少了接近一半的译码迭代时间，也减少了储存单元。……