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低密度奇偶校验（Low Density Parity Check，LDPC）码以其逼近Shannon限的优异性能在编码界引起了轰动，成为研究的热点。随着研究的不断深入和技术的发展，目前，LDPC码已被多个通信系统定为信道编码方案，并被应用到第二代数字视频广播卫星(DVB.S2)通信系统中。光纤通信自从问世以来，给整个通信领域带来了一场革命，它使高速率、大容量的通信成为可能。光纤通信由于具有损耗低、传输频带宽容量大、体积小、重量轻、抗电磁干扰、不易串音等优点备受业内人士的青睐，发展速度非常迅速，因此LDPC在光纤通信中的研究与应用成为了研究热点。由于LDPC码译码过程中所涉及的数据量庞大，译码时序控制复杂，不利于硬件实现，因此设计LDPC码译码器使其利于硬件实现也成为了研究重点。本文正是基于上述展开的。
本文对LDPC码的分析基于两个方面:DQPSK光通信系统中LDPC码的应用和LDPC译码器的FPGA设计。首先，介绍了光纤通信的发展历程，引出了前向纠错技术之于光纤通信的重要性，对LDPC码的发展和研究现状做了阐述，并对LDPC码的硬件研究现状进行了总结;其次，讨论了线性分组码的校验矩阵和生成矩阵，并介绍了LDPC码的基础理论知识，涵盖了LDPC码的定义、为什么选择LDPC码、二分图表示、LDPC码的类型，并对LDPC码的构造方法和高斯消元编码进行了介绍;接着，深入研究了LDPC码中的各种译码算法，尤其是软判决译码算法，提出了一种基于最小和译码算法的改进型最小和译码算法，并对各种算法的硬件复杂度和译码性能进行了比较和分析，得出了改进型最小和译码算法硬件复杂度较低，且有0.2dB的BER性能提高;搭建了光通信中DQPSK调制与解调的平台，详细推导了光通信中DQPSK信号译码初始化公式，这对于我们能够正确译码是至关重要的，在已搭建的平台上，对各译码算法在该系统中的表现做了仿真和分析;最后对LDPC码译码器的FPGA设计进行了研究，对不同的阵列模块进行了仿真。