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低密度奇偶校验(Low-Density Parity-Check,LDPC)码具有逼近Shannon限的优异性能,而且译码复杂度低、结构灵活、低延时,可实现高速并行译码,近二十年来一直是信道编码领域的研究热点。目前LDPC码已广泛应用于无线通信(WiFi,WiMAX)、深空通信、光纤通信、卫星数字视频和音频广播等领域;现LDPC码已经确定为5G系统中数据信道的编码方案。本文主要研究了5G标准中LDPC码的特点、译码算法及硬件结构设计。本文首先介绍了5G标准中定义的LDPC码的码型配置和校验矩阵的特点,概述了LDPC码的常见译码算法,仿真与分析了算法的译码性能及不同参数对译码性能的影响。为了加快译码算法的收敛速度,本文针对分层译码方案并且根据5G-LDPC码的校验矩阵行重分布差距大的特点,提出了基于行重调度的分层译码方案,仿真与分析结果表明该分层调度方案可以加快译码收敛速度。由于5G标准中的LDPC码支持的码率范围较广,针对低码率LDPC码最小和类(Min-Sum,MS)算法与置信传播(Belief Propagation,BP)算法译码性能差距较大的问题,本文提出一种混合型译码方案H-MIN算法。H-MIN算法根据行重将校验节点进行分类,对于度数小于设定阈值的校验节点采用改进的基于线性修正的校验节点更新方案,否则基于修正最小和算法来进行校验节点更新。该算法与最小和算法具有相同的存储资源消耗,仅增加少量的计算复杂度就换来译码性能的明显提升。震荡抵消技术可以有效地改善5G中低码率LDPC码MS译码算法的性能,但其只是将前后两次迭代信息进行简单相加来进行震荡抵消。本文提出一种改进的加权震荡抵消技术,赋予最新一次迭代输出信息更大权重,改善震荡抵消技术修正算法的译码性能,仿真结果表明加权型震荡抵消技术相对于未加权算法译码性能有0.2dB左右的提升。译码算法硬件实现一直是LDPC码的研究热点,本文提出一种同步准并行结构的LDPC码译码器。该译码器采用块内串行块间并行的结构,既不像全并行结构耗费过多的硬件资源,译码速度相对于全串行结构又有明显提升,是一种能较好折中译码速度和硬件资源的结构。论文设计的译码器可实现对BG1矩阵所覆盖的码长和码率内的所有码字的译码。论文给出了该译码器整体结构及各个模块的原理和时序图,并推导出了译码器吞吐率计算公式。最后,本文研究了5G-LDPC码在卫星通信中的应用,探索未来实现移动通信天地一体化的可能。本文使用Suzuki信道模型来模拟卫星无线信道,结合OFDM技术和QPSK调制建立卫星通信系统模型来进行系统仿真,仿真结果表明将LDPC码应用到卫星通信中可以显著改善系统性能。