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多媒体无线传感网在军事国防、工业控制、安全监测、环境监测、交通监控、目标追踪等领域具有十分广阔的应用前景，已经引起学术界和工业界的高度重视。LDPC码是一种性能接近香农限的信道编码，具有纠错性能好、译码复杂度低、实用灵活、错误平台低等优点，作为信道编码应用于多媒体无线传感网可以保证数据传输的可靠性，提高传感器节点的功耗效率。本文以多媒体无线传感网为应用背景，着重于研究与设计低功耗的LDPC译码电路，同时基于FPGA设计了LDPC-OFDM基带收发系统应用于多媒体传感器节点。
论文的主要内容包括:1）综述了LDPC码的国内外研究现状，包括LDPC码的构造方法、编码算法、译码算法以及译码电路的硬件实现等。2）提出了基于最小均方差准则的分层置信传播LDPC译码算法。该算法使用一线性方程逼近置信传播译码算法中校验节点处的双曲正切函数，并使用最小均方差准则优化两者的误差。经仿真验证，该算法的复杂度远低于置信传播译码算法，译码性能接近置信传播译码算法;分层译码思想的引入将该算法的收敛速度提高了两倍。3）提出了一款低功耗的LDPC译码电路。该译码电路通过使用分层译码算法、流水线技术、存储器读写旁路技术以及迭代提前终止机制，分别减少了译码所需的迭代译码次数、时钟周期数、对存储器的读写次数以及不必要的迭代译码，降低了译码电路的功耗。同时提出一种改进型Benes开关网络解决了译码电路中消息传递路由复杂的问题，降低了顶层连线的复杂度，缓和了信号路由拥塞。4）完成了上述LDPC译码电路的架构设计、算法仿真、RTL设计、功能仿真、FPGA验证、DC综合、后端版图设计以及功耗分析。5）基于FPGA设计了LDPC-OFDM基带收发系统应用于多媒体传感器节点，同时完成了该基带收发系统测试平台的建立和测试结果的分析。
论文基于TSMC0.13μm CMOS工艺研究与设计了一款低功耗的LDPC译码电路，面积为1.8 mm2，功耗为25.6mW，功耗效率为67pJ/bit/ite。同时基于FPGA设计的LDPC-OFDM基带收发系统在四种工作模式下的误码率为10-6时的比特信噪比分别为8.3dB、6.4dB、5.5dB和4.3dB，满足了系统的设计要求。