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IEEE 802.16e 中LDPC 译码器的实现 李刚，黑勇，仇玉林 （中国科学院微电子研究所，北京100029） 摘要：面向 IEEE 802.16e 中 LDPC 码，分析了各种译码算法的译码性能，归一化最小和 （NMS ）算法具备较高译码性能和实现复杂度低的特点。提出一种基于部分并行方式的 LDPC 译码器结构，可以满足 IEEE802.16e 中非规则LDPC 码的译码要求。在 FPGA 上实现 了该译码器，数据吞吐率可以达到 130 Mb/s。 关键词：WiMAX ，IEEE 802.16e ，LDPC 译码器，部分并行，FPGA 中图分类号：TN492 文献标识码：A Implementation of a LDPC Decoder for IEEE 802.16e Li Gang, Hei Yong, Qiu Yu-lin (Institute of Microelectronics of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100029, China) Abstract: In this paper, the decoding performance of decoding algorithms is analyzed for Low Density Parity Check (LDPC) code of IEEE 802.16e. Normalized Min-Sum(NMS) algorithm possesses high decoding performance and low complexity. A LDPC decoding architecture based on partially parallel mode is proposed, which can satisfy the demand of irregular LDPC code for IEEE 802.16e. The decoder has been implemented on FPGA ，and data throughput reaches 130 Mb/s. Key Words: WiMAX, IEEE 802.16e, LDPC decoder, partially parallel, FPGA 1 引言 IEEE 802.16 标准是面向宽带无线接入网的 MAC 层和物理层的技术标准，而 WiMAX 论坛推动着 IEEE 802.16 技术的发展。在 IEEE 802.16 的 6 个标准中，IEEE 802.16e 标准规 定了可同时支持固定和移动宽带无线接入的系统，其工作在 6GHz 以下适宜于移动性的许可 频段，可支持用户终端以车辆速度移动，同时 802.16d 规定的固定无线接入用户能力并不因 此受到影响。 低密度奇偶校验码（LDPC ）是由Gallager 在 1962 年发明，在近十年人们认识到 LDPC 码所具有的优越性能和巨大的实用价值。研究表明非规则 LDPC 长码的性能可以优于 Turbo 码，并且其性能十分接近 shannon 限。LDPC 码在码长较长时没有误码平台，可以提供性能 极高的误码特性。近年的研究表明，LDPC 码是一类性能优异的好码，它比 Turbo 码在技术 上更具优势，更能适应未来通信系统高速数据传输和高性能的要求。 为了满足数据传输的低误码率要求，IEEE802.16e 标准将 LDPC 码作为一种信道编码 方案。本文提出一种基于部分并行方式的 LDPC 译码器结构，可以满足 IEEE802.16e 中非规 则 LDPC 码的译码要求，并采用 FPGA 实现，它具有高速、低复杂度的特点。 2 IEEE802.16e 中LDPC 码介绍 IEEE802.16e协议中的LDPC码是基于一个或者多个基础码字构造。每个基础码字是一个 线性系统码。使用矩阵扩展的方法，基础码字可以适应各种码率和数据包的大小。每个LDPC 码由m ×n 的校验矩阵H定义，其中m是校验比特的长度，n是码长。矩阵H定义如下： ⎡P0,0