文档介绍：浙江大学信息科学与工程学院
硕士学位论文
低密度校验码的VLSI定点译码设计与实现
姓名:郗丽萍
申请学位级别:硕士
专业:信息与通信工程
指导教师:王匡
20071001
摘要行研究。主要研究其校验矩阵的特点,各种译码算法,分析其存储方式,着重于迭代译码的方案,同时详细说明了译码器主要部分的硬件实现结构。对译码器进行了仿真和综纠错编码是通信系统实现可靠数据传输的一种有效方法。由于微电子技术的发展,使以前难以实现的复杂译码算法在超大规模芯片中得到实现。氲难芯恳⒘嘶谕寄P和迭代译码的码的研究热潮。,使其在部分场合表现出比敫惴旱挠τ们熬啊本文基于甋曜己凸业孛媸值缡哟浔曜迹越邮栈腖肼氩糠纸硬件实现。通过软件平台上的仿真,并编写硬件代码,综合后经验证。本文对译码部分的原理和算法,其硬件实现以及译码器的整体性能分析作了详细的阐述。第一章论述了纠错码的原理和发展,并对码的发展和应用做了重点介绍;第二章主要介绍了码的基础知识,重点分析基于循环移位单位矩阵的码,并结合猄凸甑孛嬷械腖虢刑致郏坏谌露訪氲囊肼朐斫邢晗傅睦砺分析研究,并介绍了多种简化的译码算法;第四章从实现的角度,给出了一种结构化的存储方式,以及迭代过程的流水线实现结构;第五章提出了整个码的译码实现合,并给出仿真和综合结果;第六章为本文的进行总结和展望。本文的主要贡献在于针对定点译码设计时遇到的迭代不收敛问题,给出了一种改进的译码算法;并且针对基于循环移位单位矩阵的码的提出了结构化译码设计,并给出了部分并行迭代实现结构的高效流水线实现结构。关键词:,译码算法,畇孛媸值缡哟涔冶曜迹糠植⑿浙江大学硕士学位论文.
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第滦髀§纠错码的原理现,从而使纠错编码成为了通信系统中不可缺少的一部分。前向纠错编码被视为无线通信和卫星通信在降低功率与带宽需求条件下提供可靠数据传输的基础构可靠,则使得传送消息的速率变慢【俊NA丝够鞔涔讨械母髦指扇牛信源产生的消息变换成数字序列。信道编码器把信源编码器输出的数字序列变换在过去几年中,前向纠错际跤忠淮纬晌A巳嗣枪刈⒌哪勘辍S捎微电子技术的发展,使以前难以实现的复杂译码算法在超大规模芯片中得到实件。信道编码也就是通常说的纠错编码,是一大类信息编码技术。这类编码的目的在于检测或纠正传输中的错误,提高信息在传输中的可靠性。通信的目的是要把对方不知道的消息及时可靠的传送给对方,因此要求一个通信系统传输消息必须可靠与快速,在数字通信系统中可靠与快速往往是一对矛盾。若要求快速,则必须使得每个数据码元所占的时间缩短、波形变窄、能量减少,从而在受到干扰后产生错误的可能性增加,传送消息的可靠性减低。若要求人为的增加一些冗余度,使其具有自动检错或纠错能力,这种功能由信道编码器即纠错编码器完成。图中给出了通信系统的基本模型。信源是产生消息的源。信源编码器把成适合于信道传输的,由信道入口符号组成的序列。信道编码器的最主要作用是要对其输出序列提供保护,以抵抗信道噪声和干扰。数字信号在经过信道传输后,由于信道干扰的影响,该信息序列中可能已有错误,经过信道译码器即纠错译码器,对其中的错误进行纠正。信源译码器是信源编码器的反变换,信宿是消息的接收者,即消息的归宿。图滞ㄐ畔低车幕灸P浙江大学硕士学位论文噪声
§纠错码的发展被许多人视为现代通信理论之父的因此这种方法是不现实的尽可能接近蓿指丛佣冉系偷目梢允迪值男诺辣嗦敕桨浮O咝苑肿被提出来的。早期线性分组码的研究采用的数学工具是矩阵理论。到年代,由于以有限域理论为主的抽象代数工具的引入使线性分组码的研究有了突飞猛进,循环码、特别是搿氲鹊难芯浚唤鑫O咝员嗦氲难芯看蛳铝思中的群、环、域理论和以及有关的几何理论为数学基础,研究者们利用各种代数这极大的鼓舞了纠错编码研究者,刺激研究者寻找性能更优越的码。年代以另一类重要的信道编码,在编码过程中引入了寄存器,从而增加了码元之间的相提高信息传输的可靠性和有效性,始终是通信工作所追求的目标。纠错码是提高信息传输可靠性的一种重要手段。它经历了几十年的历史,在此期间有了很大的进展。谄攴⒈淼穆畚《通信的数学理论》中首次建立了信道容量的概念,为给定带宽和给定噪声条件的信道内无错数据传输的最高速度设定了一个绝对极限值。他断定达到接近这一极限值的唯一方法是使用源编码,也就是人们现在所熟悉的前向纠错。他假定能够把所有的信息都存入接收机,找出与发来信息最为匹配的存储信息,就可以生成一种最优的译码方法。然而,考虑到比特序列短、需用的存储大、完成比对花费的时间长,对于所有实际应用来说,对存储的要求和译码延时都变得无穷大,自从岢鲂诺