為適應(yīng)海上無線通信信道的時(shí)變特性,突破多元LDPC碼長碼率不兼容的技術(shù)現(xiàn)狀,構(gòu)造一種多碼長碼率兼容的多元LDPC碼,可以實(shí)現(xiàn)在多種碼長、多種碼率間的相互兼容,并完成編碼器的設(shè)計(jì).借鑒5G二元LDPC碼校驗(yàn)矩陣的特殊結(jié)構(gòu)并將其擴(kuò)展至伽羅華域,設(shè)計(jì)的多元LDPC碼在兼容多碼長碼率的同時(shí),又擁有優(yōu)秀譯碼性能和較低的硬件實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度.該設(shè)計(jì)在Xilinx xc7k325tffg900-2芯片上進(jìn)行實(shí)現(xiàn),采用部分并行的編碼方式,兼顧編碼效率和硬件開銷,可以實(shí)現(xiàn)五種信息位長和五種碼率間靈活切換.工作時(shí)鐘頻率可達(dá)370 MHz,在該時(shí)鐘頻率下編碼器吞吐率最高可達(dá)601.8 Mbps. 

【文章來源】：微電子學(xué)與計(jì)算機(jī). 2020,37(04)北大核心

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

多元LDPC碼基矩陣散點(diǎn)圖

有限域乘法在FPGA中使用查找表實(shí)現(xiàn),如圖7所示.將輸入數(shù)據(jù)data1和data2分別在ROMA中進(jìn)行查表,將結(jié)果在八元域內(nèi)做加法運(yùn)算,并將加法運(yùn)算結(jié)果在ROMB中進(jìn)行查表,得到的結(jié)果就是data1和data2在八元域內(nèi)相乘的結(jié)果.而伽羅華域的加法運(yùn)算則可等效為按位異或運(yùn)算,如圖7加法模塊所示.有限域除法運(yùn)算可以轉(zhuǎn)化為乘法運(yùn)實(shí)現(xiàn),這是由于GF(23)中除0之外的所有的元乘法構(gòu)成一個(gè)群,因此有限域除法運(yùn)算可以通過存儲(chǔ)除數(shù)的逆元,將除法運(yùn)算轉(zhuǎn)換成乘法運(yùn)算.編碼器由輸入的碼長控制信號(hào)來確定循環(huán)移位矩陣Z的大小,從而控制循環(huán)移位乘法器內(nèi)循環(huán)次數(shù)和查找表結(jié)果,實(shí)現(xiàn)不同碼長間的靈活切換;由輸入的碼率控制信號(hào)改變不同循環(huán)乘法器的輸出使能,實(shí)現(xiàn)不同碼率間的相互兼容.

編碼器整體結(jié)構(gòu)如圖5所示,包含編碼模塊1和編碼模塊2兩個(gè)編碼模塊.編碼模塊1對(duì)應(yīng)校驗(yàn)矩陣內(nèi)核的編碼工作,由4個(gè)循環(huán)移位乘法器A模塊和一個(gè)校驗(yàn)位計(jì)算模塊組成,循環(huán)移位乘法器A用來計(jì)算矩陣A與信息比特矢量轉(zhuǎn)置uT乘積的結(jié)果λ0,λ1,λ2,λ3,并將結(jié)果輸入至校驗(yàn)位計(jì)算模塊,校驗(yàn)位計(jì)算模塊根據(jù)矩陣D,的對(duì)應(yīng)關(guān)系,計(jì)算出p0,p1,p2,p3,四個(gè)校驗(yàn)矢量.圖5 編碼器整體結(jié)構(gòu)圖

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]構(gòu)造速率兼容多元LDPC碼的擴(kuò)展方法[J]. 穆錫金,李華安,白寶明.  清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(03)
[2]基于FPGA的多速率LDPC編碼器和譯碼器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 張萌.  現(xiàn)代導(dǎo)航. 2018(01)
[3]一種改進(jìn)的基于有限域的準(zhǔn)循環(huán)LDPC碼設(shè)計(jì)方法[J]. 徐華.  微電子學(xué)與計(jì)算機(jī). 2014(10)
[4]基于準(zhǔn)循環(huán)雙對(duì)角陣的LDPC碼編碼算法[J]. 劉冬培,劉衡竹,張波濤.  國防科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(02)



本文編號(hào)：2963090