学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

一种改进PS-LDPC码的研究及FPGA设计

作　者: 王焜
导　师: 刘宁庆
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 信息与通信工程
关键词: LDPC码 PS-LDPC码围长 PEG 环查找算法路径选择机制
分类号: TN791
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 62次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

LDPC码因其逼近Shannon极限的优秀译码性能而受到广泛关注,并被纳入LTE和第四代通信系统标准中。在此背景下,LDPC码的性能提高及其硬件实现一直是研究的重点。为此本文从LDPC码的设计方面就PS-LDPC类码的围长特性提出了优化方案,并从硬件设计方面提出了一种适用于这种PS-LDPC类码的可配置的FPGA设计方案。本文首先概述了PS-LDPC类码有关的基本理论,并以此为基础分析了传统PS-LDPC类码围长衰减不理想的原因。为了优化围长特性,本文提出一种基于PEG思想的环查找算法,并以不同的方式将这种算法应用于PS-LDPC码和QC-LDPC码的设计中。并得到更优的围长衰减曲线。其次,给出了基于PS-LDPC类码的FPGA硬件设计模型。这种模型采用了消息传输的路径选择机制,实现了部分计算处理单元的可重用,因此这种设计降低了硬件资源开销。改进的PS-LDPC码还保证了纠错性能。此外还引入流水化设计,并实现Gbps的吞吐率性能。这种设计模型亦可用于具有大尺寸子矩阵的QC-LDPC类码的硬件设计。最后,借助硬件设计工具及时序仿真工具对这种PS-LDPC译码器的综合性能进行考察,在不同的PS-LDPC码结构下呈现了迥异的性能。以此得到了可通过配置PS-LDPC码的结构参数实现具有不同性能指标的译码器。这种可配置的PS-LDPC译码器由于可根据应用需要灵活设计,在未来以异构为主的网络环境中可普遍应用。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-7
第1章绪论  7-13
  1.1 课题背景与来源  7-8
  1.2 国内外发展现状  8-12
    1.2.1 理论研究  8-10
    1.2.2 硬件设计与产品开发  10-11
    1.2.3 应用领域  11-12
  1.3 本文主要研究内容与结构安排  12-13
第2章 LDPC 码简介  13-28
  2.1 LDPC 码简介  13-19
    2.1.1 环结构对码性能的影响  15-17
    2.1.2 PEG 算法简介  17-19
  2.2 LDPC 码译码算法  19-24
    2.2.1 BP 译码算法  20-23
    2.2.2 最小和算法  23-24
  2.3 QC-LDPC 类码  24-27
    2.3.1 PS-LDPC 码设计  24-25
    2.3.2 基于PEG 算法的QC-LDPC 码  25-27
  2.4 本章小结  27-28
第3章 PEG 环查找算法用于设计QC-LDPC 类码  28-36
  3.1 PEG 环查找算法  28-29
  3.2 围长检测设计QC-LDPC 码  29-32
    3.2.1 PS-LDPC 类码特点  29-31
    3.2.2 围长局部检测法构造QC-LDPC 码  31-32
  3.3 基于PEG 环查找法的PS-LDPC 码的设计  32-35
  3.4 本章小结  35-36
第4章译码器的FPGA 设计  36-46
  4.1 MS 算法改进  36-37
  4.2 译码器结构  37-43
    4.2.1 整体工作流程  37
    4.2.2 路径选择单元  37-38
    4.2.3 CPU 的实现  38-40
    4.2.4 VPU 的实现  40-41
    4.2.5 译码主模块的实现  41-42
    4.2.6 IU 的实现  42-43
  4.3 仿真模型搭建  43-44
  4.4 本章小结  44-46
第5章译码器性能分析  46-52
  5.1 主要考查指标  46-47
    5.1.1 信噪比设定  46
    5.1.2 吞吐率计算  46-47
    5.1.3 资源利用率  47
  5.2 综合性能分析  47-51
  5.3 本章小结  51-52
结论  52-53
参考文献  53-57
攻读学位期间发表的学术论文  57-59
致谢  59

相似论文

基于非规则LDPC码的BICM系统优化设计,TN911.2
PEG诱导的雨生红球藻细胞融合与变异株的筛选,S968.49
基于LDPC码的分布式信源编码研究,TN911.22
基于剩余类的IRA-LDPC码,TN911.22
MIMO系统中基于LDPC编码的迭代检测算法研究,TN919.3
比特交织编码调制及迭代系统映射设计和性能分析,TN911.2
空间光通信系统中LDPC码编码方案及性能研究,TN929.1
IEEE802.16e协议的LDPC在水下激光通信系统的研究,TN929.1
AWGN信道条件下基于Raptor Codes的传输与功率控制技术,TN925
多进制LDPC码构造方法的研究,TN911.22
改进的QC-LDPC码设计及FPGA实现,TN911.2
LDPC码的构造、解码算法研究及硬件实现,TN911.22
基于IPTV的视频通话系统的设计与实现,TN949.292
多进制LDPC码译码算法的研究,TN911.2
温敏可注射性水凝胶抗兔术后腹腔粘连的实验研究,R318.08
LDPC码译码器的可重构设计,TN911.22
聚酯基相变材料的制备及其性能研究,TB34
含苯并呋喃基1，2，4-均三唑及1，3，4-噁二唑衍生物的合成,O626.2
白刺抗旱生理生化指标测定及抗旱性研究,S793.9
交变磁场下磁纳米载体介导的重组pEGFP-AFP-TK对裸鼠移植性肝癌细胞杀伤作用的研究,R735.7
千层塔炮制及其活性成分HupA的可注射缓释凝胶的研究,R283