低密度奇偶校验（Low Density Parity Check，LDPC）码是Gallager在1962年提出的一种基于稀疏矩阵的线性分组码，具有逼近香农限的良好译码性能。随着相关研究的开展和计算机运算能力的发展，LDPC码已成为一种兼具性能优势和实用性的纠错码方案，被广泛地用于各种通信场景中，因此针对LDPC码的研究具有重要的理论价值和实用意义。

通用通信处理器（Universal Communication Processor，UCP）是中国科学院自动化研究所国家专用集成电路设计工程技术研究中心面向通信基站芯片海量数据、低延时、低功耗的需求，研发的一款完全自主知识产权的数字信号处理器，计算效率可与专用集成电路（Application Specific Integrated Circuit，ASIC）媲美，可灵活支撑通信领域各种核心算法。

本文针对第五代移动通信技术（5th Generation Mobile Communication Technology，5G）中的新空口（New Radio，NR）标准中的准循环（Quasi Cyclic，QC）LDPC码的编译码算法提出了算法创新和流程优化，降低了误码率和运算复杂度，且针对算法在UCP上的性能瓶颈定制了专用指令，提升了算法在UCP上的数据吞吐性能。基于以上工作提出了适用于UCP的高速并行编译码器的实现方案，该实现方案被UCP芯片设计所采纳，且进行了工程化流片验证。流片验证结果显示，本文提出的编译码器性能高于5G NR协议的性能要求，且与相关研究相比具有显著性能优势。论文的主要工作分为编码器和译码器两个方面。

编码器方面，针对QC-LDPC码快速迭代编码算法中长序列的循环移位，提出了一种字节并行可配置循环移位（Byte-Parallel Configurable Cyclic Shift，BP-CCS）算法。然后给出了BP-CCS算法在UCP上详细的硬件实现方案，其中针对拼接移位操作在UCP上的性能瓶颈，定制了专用的拼接移位（Splicing Shift）指令。最后基于BP-CCS算法模块构建了完整的LDPC编码器，并在UCP上进行了流片验证。流片验证结果表明，基于BP-CCS的LDPC编码器的数据吞吐性能远高于5G NR协议中约定性能，且具有灵活的可配置性。

译码器方面，针对最小和（Min-Sum，MS）算法引入的误差，提出了一种低复杂度修正最小和（Low-Complexity Corrected Min-Sum，LCC-MS）算法。然后给出了LCC-MS算法在UCP上详细的硬件实现方案，其中针对校验节点处理在UCP上的性能瓶颈，定制了专用的比较运算（CompMR）指令和绝对值比较选择（CompAbsSel）指令。最后基于LCC-MS算法构建了完整的LDPC译码器，并在UCP上进行了流片验证。流片验证结果表明，LCC-MS算法能够以较低的复杂度修正MS算法中引入的误差，在保证基于LCC-MS算法的LDPC译码器的数据吞吐性能显著高于5G NR协议中约定性能的同时降低了译码器的误码率。