低密度奇偶校验码(Low Density Parity Check,LDPC)是一类接近香农极限的线性分组码,其校验矩阵具有稀疏性,能够克服分组码在码长较长时面临的巨大译码计算量,有利于在硬件上实现。近年来,LDPC码一直是学术界的研究热点,其应用领域也较为广泛,例如无线局域网、移动通信系统、卫星通信、深空探测、卫星数字视频广播等。国际空间数据系统咨询委员会(Consultative Committee for Space Data Systems,CCSDS)针对航天遥测链路中通信距离远、数据帧较长、空间传播损耗较大、接收信噪比低以及可用信道带宽较宽的特点,推荐了多个码率多个码长的LDPC码。论文围绕CCSDS推荐的LDPC码译码算法展开,重点研究多码率多码长LDPC码的译码算法及其硬件实现。主要的研究内容如下:(1)介绍了LDPC码的基本原理,重点研究了LDPC码常用的两种译码方法,同时介绍了CCSDS推荐的遥测LDPC码。(2)针对CCSDS遥测链路中LDPC码码长较长、译码计算量较大、常规译码收敛慢等问题,提出了适用于CCSDS遥测LDPC码的分层偏移最小和译码(LOMS)算法,该算法将标准中的LDPC码校验矩阵进行分层,把最小和(Min-Sum)算法中高估的信息幅度减去一定的偏置进行补偿,补偿后的信息值与0进行比较求得最大值,并在层与层之间及时传递信息,有效改善了译码性能。分析与仿真结果表明,LOMS算法的译码复杂度远小于理想的LLR BP译码算法,前者的译码收敛速度是后者的两倍,而译码性能仅有约0.1dB损失。(3)针对CCSDS推荐的多码长多码率遥测LDPC码,在部分并行译码结构的基础上,引入分层处理减少迭代次数,设计了一种基于分层偏移最小和译码算法的译码结构,并给出了信息存储、数据选择、减法器、校验节点处理、变量节点处理及译码时序控制等模块的详细设计方案。(4)在FPGA上实现了译码器,分析了译码器的资源消耗,最后搭建测试平台测试了译码器的实际性能。测试结果表明,所设计的分层译码器的实际性能非常接近理论仿真结果,证明设计的译码器是可行的和正确的。