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SC-FDE通信系统中LDPC编译码技术研究及FPGA实现中期报告

1.研究背景

随着移动通信技术的发展，无线通信系统需要具有更高的传输速率、更高的频谱利用率和更低的误码率，以满足用户对高品质通信服务的需求。SC-FDE（SingleCarrierwithFrequencyDomainEqualization）通信系统是一种常见的无线通信系统，它采用了频域均衡技术，可以抵抗信道中的多径干扰和频率选择性衰落，提高了系统的传输速率和可靠性。而LDPC（Low-DensityParity-Check）编码技术是一种近年来备受关注的纠错编码技术，它可以在保证高编码效率的同时，实现低复杂度的译码，可以显著降低系统的误码率。

2.研究内容

本研究旨在探究LDPC编译码技术在SC-FDE通信系统中的应用，并针对LDPC译码中的矩阵运算问题，采用FPGA加速技术进行优化。具体研究内容包括以下几个方面：

（1）LDPC编码原理及构建LDPC编码矩阵；

（2）LDPC译码原理及相关算法（如Min-Sum、NormalizedMin-Sum算法等）；

（3）SC-FDE通信系统的设计和实现，包括发射端和接收端的硬件电路和通信协议；

（4）针对LDPC译码中的矩阵运算问题，采用FPGA加速技术进行优化，实现LDPC译码的硬件加速。

3.研究方法

本研究采用以下研究方法进行：

（1）文献综述：对LDPC编译码技术和FPGA加速技术的应用进行文献综述，全面了解LDPC编译码技术在无线通信系统中的应用及FPGA加速技术在LDPC译码中的优化方法。

（2）LDPC编译码构建：根据LDPC编码原理，构建LDPC编码矩阵，并进行仿真验证。

（3）LDPC译码算法实现：设计并实现LDPC译码算法，包括Min-Sum算法和NormalizedMin-Sum算法，对LDPC进行仿真验证。

（4）SC-FDE通信系统设计和实现：设计并实现SC-FDE通信系统的硬件电路和通信协议，包括发射端和接收端。

（5）LDPC译码硬件加速设计和实现：针对LDPC译码中的矩阵运算问题，采用FPGA加速技术进行优化，实现LDPC译码的硬件加速。

4.预期结果

通过本研究，预期达到以下几个结果：

（1）构建LDPC编码矩阵，实现编码和解码的仿真验证。

（2）实现LDPC译码算法，并进行仿真验证。

（3）成功设计和实现SC-FDE通信系统的硬件电路和通信协议，实现通信功能。

（4）通过FPGA加速技术对LDPC译码进行优化，实现LDPC译码的硬件加速，提高译码速度和效率。

5.研究意义

本研究旨在探究LDPC编译码技术在SC-FDE通信系统中的应用，并针对LDPC译码中的矩阵运算问题，采用FPGA加速技术进行优化。研究结果可以为无线通信系统的性能提升和系统设计提供技术支持，具有一定的理论和应用意义。