近年来,低密度奇偶校验(Low Density Parity Check LDPC)码作为一种可以接近香农极限性能的纠错码技术,逐渐成为信道编码理论研究的热点,在无线通信、深空通信、光和磁记录等领域得到广泛应用。随着下一代无线通信系统的研究,具有超强纠错性能的LDPC码技术和频谱利用率高、抗干扰能力强的OFDM技术,成为提高通信质量和数据传输速率的两大关键技术,受到人们的广泛关注。为此,本文研究与分析了LDPC码的编译码算法,并结合OFDM系统探讨和分析了改进型LDPC-OFDM方案,最后设计与实现了准循环LDPC码的译码器。基于以上思路,现将本文的主要工作归纳如下:(1) LDPC码编译码算法的研究分析。首先阐述了线性分组码的基本原理;其次,重点介绍了LDPC码的定义、几种重要的LDPC码构造和编码算法;最后,分析了LDPC码的基本译码原理和常用算法,同时重点研究和分析了概率域BP算法、对数域BP算法以及基于校验信息修正处理方式的BP-Based算法、Normalized BP-Based算法和Offset BP-Based算法,并对这五种译码算法的纠错性能和译码复杂度进行比较论证,选择适合硬件实现的译码方案。(2) LDPC码在OFDM通信系统中的应用与性能分析。首先,详细分析了OFDM系统特征;其次,从理论上对自适应调制技术、自适应比特分配、自适应功率分配技术以及信道估计技术进行深入研究;最后,结合LDPC码技术,针对通用LDPC-OFDM通信系统缺陷,提出改进型LDPC-OFDM方案,同时仿真并分析了LDPC码技术对该方案系统性能的影响。仿真结果表明,将LDPC码应用于该方案中可以获得很大的性能提升,为适用于未来宽带无线通信系统的LDPC-OFDM系统提供了一个很好的参考方案。(3)准循环LDPC码译码器的FPGA实现。针对传统译码器架构方案的缺陷,提出一种改进型部分并行译码器架构,系统采用自顶向下的设计方式,使用VHDL硬件描述语言进行RTL级描述,采用Altera公司的Quartus II软件进行综合、布局布线,最终在Cyclone II EP2C70F896C6 FPGA芯片平台上完成设计实现与功能和时序验证。同时,对于给定码长码型的QC-LDPC码,本文提出了提高译码器吞吐率的两种有效途径:流水线处理和折叠算法。实验结果表明,该译码器具有时序控制简单、译码时延小和资源利用率高的特点。当迭代次数为10次,系统时钟为190.99MHz时,基于折叠算法的改进型(1536,3,6)规则QC-LDPC码译码器的吞吐率可达104.18 M,基本可以满足未来宽带无线通信系统的吞吐率要求。