目前,第五代移動(dòng)通信（5G）e MBB場景下的控制信道選擇了極化碼作為編碼標(biāo)準(zhǔn)。極化碼是首個(gè)以數(shù)學(xué)方法被嚴(yán)格證明可達(dá)到香農(nóng)極限的信道編碼方法。極化碼的構(gòu)造基礎(chǔ)是信道極化,即信道極化后的可靠性高的信道傳輸信息比特,可靠性低的信道則傳輸凍結(jié)比特。因?yàn)樵诖a長趨近無窮大時(shí)才能實(shí)現(xiàn)完全極化現(xiàn)象,所以有限碼長條件下的極化碼性能并不理想。隨著碼長的增大,譯碼延遲和計(jì)算復(fù)雜度也會(huì)急劇增加。信道編碼系統(tǒng)的性能優(yōu)異主要取決于譯碼器的性能,因此本文的研究重點(diǎn)主要在于低延遲和低計(jì)算復(fù)雜度譯碼算法研究,以及高性能譯碼器硬件架構(gòu)的VLSI設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。本文的主要研究工作如下:1、串行抵消（Successive Cancellation,SC）譯碼算法的串行譯碼特點(diǎn)造成的高延遲與無線通信系統(tǒng)中高速信息傳輸目標(biāo)相悖。在極化碼構(gòu)造中,凍結(jié)比特是發(fā)送端和接收端都預(yù)置的,可以加快譯碼速度。因此,本文在單個(gè)凍結(jié)比特、凍結(jié)比特對(duì)和凍結(jié)區(qū)間三個(gè)層面分析凍結(jié)比特對(duì)譯碼速度的影響,基于凍結(jié)比特對(duì)提出譯碼周期和計(jì)算復(fù)雜度的分析方法,并提出適用于流水線樹型譯碼結(jié)構(gòu)的凍結(jié)比特設(shè)計(jì)模式。最后簡化的SC譯碼器基于FPGA實(shí)現(xiàn),與前人的研究成果相... 

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 極化碼發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.2 譯碼器硬件結(jié)構(gòu)研究
    1.3 論文研究內(nèi)容及結(jié)構(gòu)
第二章 極化碼的理論基礎(chǔ)
    2.1 符號(hào)參數(shù)與信道模型
    2.2 信道極化效應(yīng)
        2.2.1 信道聯(lián)合
        2.2.2 信道分裂
    2.3 極化信道可靠性估計(jì)
        2.3.1 巴氏參數(shù)
        2.3.2 高斯近似
    2.4 極化碼編碼原理
    2.5 本章小結(jié)
第三章 基于凍結(jié)比特對(duì)的SC譯碼算法研究
    3.1 引言
    3.2 SC譯碼算法原理
    3.3 極化碼譯碼樹表示
        3.3.1 深度優(yōu)先型
        3.3.2 遍歷分枝型
    3.4 凍結(jié)比特設(shè)計(jì)模式
    3.5 譯碼器結(jié)構(gòu)分析
        3.5.1 FFT蝶型結(jié)構(gòu)
        3.5.2 流水線樹型結(jié)構(gòu)
    3.6 低延遲SC譯碼器硬件實(shí)現(xiàn)
        3.6.1 PE計(jì)算網(wǎng)絡(luò)模塊
        3.6.2 部分和項(xiàng)模塊
        3.6.3 控制模塊
        3.6.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
    3.7 本章小結(jié)
第四章 基于組合型結(jié)點(diǎn)的Fast-SSC譯碼算法研究
    4.1 引言
    4.2 SSC譯碼算法原理
        4.2.1 Rate0結(jié)點(diǎn)
        4.2.2 Rate1結(jié)點(diǎn)
    4.3 Fast-SSC譯碼算法原理
        4.3.1 Rep結(jié)點(diǎn)
        4.3.2 SPC結(jié)點(diǎn)
    4.4 譯碼樹特殊結(jié)點(diǎn)類型拓展
        4.4.1 基于Rate0結(jié)點(diǎn)簡化譯碼
        4.4.2 基于Rep結(jié)點(diǎn)窮舉式譯碼
        4.4.3 跨結(jié)點(diǎn)處理似然值
    4.5 高性能Fast-SSC譯碼器硬件實(shí)現(xiàn)
        4.5.1 整體硬件架構(gòu)
        4.5.2 LLRs計(jì)算模塊
        4.5.3 存儲(chǔ)器模塊
        4.5.4 Beta計(jì)算模塊
        4.5.5 特殊結(jié)點(diǎn)譯碼器模塊
        4.5.6 控制器模塊
        4.5.7 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
    4.6 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)活動(dòng)及成果情況


【參考文獻(xiàn)】：
博士論文
[1]極化碼構(gòu)造與譯碼算法研究[D]. 吳道龍.西安電子科技大學(xué) 2016
[2]極化編碼理論與實(shí)用方案研究[D]. 陳凱.北京郵電大學(xué) 2014

碩士論文
[1]極化碼譯碼的算法和硬件架構(gòu)研究[D]. 周楊燦.南京大學(xué) 2019



本文編號(hào)：3704020