LDPC碼并行譯碼算法的研究及其基于CUDA的實(shí)現(xiàn).pdf

1、低密度校驗(yàn)碼（Low-Density Parity-Check，LDPC Codes）最早由Gallager博士在1962年提出。隨著計(jì)算機(jī)仿真水平的提高和現(xiàn)代編碼理論的興起，近年來 LDPC碼獲得了信道編碼理論研究者的廣泛關(guān)注。作為一種具有接近Shannon限性能的好碼， LDPC碼不僅設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，而且在糾錯(cuò)能力、譯碼性能和硬件實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度方面具有較大優(yōu)勢(shì)，因此在許多通信系統(tǒng)中具有廣闊的應(yīng)用前景。
　　近年來，LDPC碼的高效編譯碼

2、器實(shí)現(xiàn)逐漸成為研究工作的一個(gè)熱點(diǎn)，而且科研人員對(duì)編譯碼器的數(shù)據(jù)傳輸速率的要求越來越高。通常，LDPC碼的編譯碼器設(shè)計(jì)可以通過不同的計(jì)算平臺(tái)來實(shí)現(xiàn)，大致上包括CPU，F(xiàn)PGA，GPU等等。近年來，利用圖像處理器（Graphic Processing Unit，GPU）的并行計(jì)算功能來進(jìn)行算法加速成為一項(xiàng)新的研究熱門領(lǐng)域。針對(duì)基于CPU平臺(tái)的LDPC碼譯碼可能帶來的延遲問題，本文提出了一種基于CUDA架構(gòu)的LDPC碼的并行譯碼方案。

3、　　CUDA是一種全面支持GPU通用計(jì)算的并行架構(gòu)。文章首先研究了CUDA架構(gòu)下的硬件系統(tǒng)和軟件體系，介紹了LDPC碼的基本原理并且重點(diǎn)介紹了它的歸一化最小和譯碼算法，然后結(jié)合兩者以及本文使用的軟硬件環(huán)境，實(shí)現(xiàn)了 CUDA并行譯碼實(shí)現(xiàn)時(shí)的具體編譯碼方案，最后分析了影響系統(tǒng)譯碼速度的因素。并與CPU平臺(tái)上LDPC碼的串行譯碼的仿真性能進(jìn)行了比較，驗(yàn)證了采用CUDA并行譯碼在保證譯碼性能的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)譯碼過程的加速，有效減少了譯碼時(shí)延，提