基于FPGA的LDPC编码器设计与实现

矩阵向量乘法器仿真结果验证

在Quartus II环境下，实现output=Xs，得到如图5所示时序图。



图5

output="Xs仿真时序图"

图5中“en”是使能信号，“clock”是时钟信号，addr_num、addr_wei分别为两个存储器的地址信号，info_seq是输入信息信号，rece是信息信号经过缓存后的输出信号，num_t是“1”在各行的位置信息，row_wei_t是相应各行的行重，output是矩阵与向量相乘的结果。由图5可知，output=[1 1 1]，信号输出有一个时钟周期的延时，仿真结果正确。

编码器方案验证与优缺点分析

本文利用FPGA实现了基于RU算法的编码器设计实现。在Quartus II软件环境下对LDPC编码器进行仿真，使用Stratix系列EP1s25F672I7芯片，对码长为504的码字进行编码。编码器占用约9%的逻辑单元，约5%的存储单元，综合后时钟频率达到120MHz，数据吞吐率达到33Mb/s，基本符合编码器设计的要求。该编码器结构是一种通用的设计方案，可以应用于各种不同的LDPC编码中，但由于其采用通用的编码算法，实现的复杂度高于某些特殊结构的LDPC码编码器，比如准循环LDPC码。另外通过优化时序和编码结构，可以进一步提高本文的编码器的编码速度。