發(fā)布時(shí)間：2017-04-12 16:21

  本文關(guān)鍵詞：IEEE802.11ad標(biāo)準(zhǔn)中LDPC編譯碼的研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：2013年初推出的新一代WLAN協(xié)議-IEEE802.11ad技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),目標(biāo)是用于家庭多媒體設(shè)備之間的文件傳輸,為家庭音視頻信號(hào)的無線通信提供新的方案,同時(shí)為迎接物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的到來做鋪墊。LDPC碼是一種性能非常接近香農(nóng)極限的“好”碼,能提供約8dB的編碼增益,同時(shí)具有低的譯碼復(fù)雜度和高的吞吐率等優(yōu)點(diǎn),成為繼Turbo碼之后信道編解碼領(lǐng)域又一研究熱點(diǎn)。 本文對(duì)LDPC碼在IEEE802,11ad標(biāo)準(zhǔn)中的應(yīng)用做了深入研究。主要內(nèi)容包括： 首先,認(rèn)識(shí)IEEE802.11ad標(biāo)準(zhǔn)。從系統(tǒng)層面和物理層兩方面介紹此標(biāo)準(zhǔn),給出標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)送端和接收端系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖,重點(diǎn)描述標(biāo)準(zhǔn)中物理層的特征,總結(jié)出IEEE802.11ad標(biāo)準(zhǔn)的重要特點(diǎn)和關(guān)鍵技術(shù)。 其次,研究和實(shí)現(xiàn)兩種LDPC編碼器。根據(jù)IEEE802.1l ad標(biāo)準(zhǔn)中LDPC碼H矩陣的特點(diǎn),設(shè)計(jì)一種高效的QC-LDPC編碼器,完成FPGA的實(shí)現(xiàn)。在此基礎(chǔ)上提出一種新的LDPC編碼結(jié)構(gòu)——π-旋轉(zhuǎn)LDPC碼,對(duì)π-旋轉(zhuǎn)LDPC編碼器結(jié)構(gòu)進(jìn)行探究,完成它的仿真和FPGA實(shí)現(xiàn)。 再次,研究LDPC譯碼算法并實(shí)現(xiàn)譯碼器。根據(jù)IEEE802.11ad標(biāo)準(zhǔn)的要求,通過仿真分析和比較了6種LDPC碼軟判決譯碼算法的性能,最后選取Normalized Min-Sum算法作為系統(tǒng)硬件實(shí)現(xiàn)的算法,通過仿真確定Normalized Min-Sum算法的相關(guān)參數(shù)。分析IEEE802.11ad標(biāo)準(zhǔn)中LDPC碼H矩陣的特點(diǎn),提出了一種新的基于FPGA的高吞吐量、低存儲(chǔ)的LDPC譯碼器實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)。 最后,對(duì)標(biāo)準(zhǔn)中的LDPC編譯碼器進(jìn)行系統(tǒng)測(cè)試和性能分析。通過功能測(cè)試驗(yàn)證LDPC編譯碼器性能的正確性,同時(shí)給出了硬件資源利用率的報(bào)告,分析編譯碼器的整體性能。 本文研究的方法和流程是： 第一步：查閱文獻(xiàn)資料調(diào)研。前期查閱文獻(xiàn),對(duì)LDPC碼的編碼方式、譯碼算法、譯碼器實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的種類進(jìn)行調(diào)研,選取適合本標(biāo)準(zhǔn)的LDPC編碼方式、譯碼算法和譯碼器結(jié)構(gòu)。 第二步：Matlab和C/C++仿真。在了解到各種不同算法和結(jié)構(gòu)以后,首先用Matlab對(duì)編譯碼算法做浮點(diǎn)仿真,再用C/C++做定點(diǎn)仿真。分析浮定點(diǎn)仿真結(jié)果選出最終要實(shí)現(xiàn)的一種算法,并對(duì)算法做相關(guān)定標(biāo) 第三步：FPGA實(shí)現(xiàn)和測(cè)試。對(duì)最終選定的算法和硬件實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)進(jìn)行FPGA設(shè)計(jì),編寫Verilog代碼,在Virtex-7FPGA上完成LDCP編譯碼器的實(shí)現(xiàn)和測(cè)試。
【關(guān)鍵詞】：IEEE802.11ad LDPC 編碼器 譯碼器 FPGA實(shí)現(xiàn)
【學(xué)位授予單位】：北京郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN911.22
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-8
• 目錄8-10
• 第一章 緒論10-19
• 1.1 研究背景10-11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-16
• 1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀13-16
• 1.3 研究目的、方法和意義16-17
• 1.4 論文主要內(nèi)容和結(jié)構(gòu)17-19
• 第二章 IEEE802.11AD協(xié)議概述19-26
• 2.1 IEEE802.11AD標(biāo)準(zhǔn)關(guān)鍵技術(shù)及特征19-21
• 2.2 IEEE802.11AD標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)21-24
• 2.2.1 系統(tǒng)發(fā)射機(jī)21-23
• 2.2.2 系統(tǒng)接收機(jī)23-24
• 2.3 IEEE802.11AD標(biāo)準(zhǔn)中H矩陣的介紹24-26
• 第三章 LDPC碼的編碼算法及高效FPGA設(shè)計(jì)26-40
• 3.1 LDPC編碼算法概述26
• 3.2 IEEE802.11AD標(biāo)準(zhǔn)LDPC編碼器26-32
• 3.2.1 標(biāo)準(zhǔn)中的LDPC編碼器算法描述27-28
• 3.2.2 標(biāo)準(zhǔn)中的LDPC編碼器FPGA設(shè)計(jì)28-32
• 3.3 π-旋轉(zhuǎn)LDPC編碼器32-39
• 3.3.1 π-旋轉(zhuǎn)LDPC編碼器算法描述33-34
• 3.3.2 π-旋轉(zhuǎn)LDPC編碼器FPGA設(shè)計(jì)與測(cè)試34-39
• 3.4 本章小結(jié)39-40
• 第四章 基于IEEE802.11AD的LDPC碼譯碼算法及仿真40-62
• 4.1 LDPC碼軟判譯碼算法介紹40-43
• 4.1.1 對(duì)數(shù)域上的BP算法41-42
• 4.1.2 Min-Sum算法42-43
• 4.1.3 改進(jìn)的Min-Sum算法43
• 4.2 系統(tǒng)仿真分析和方案確定43-61
• 4.2.1 改進(jìn)的MS算法修改因子的選擇44-46
• 4.2.2 譯碼算法的浮點(diǎn)仿真46-52
• 4.2.3 譯碼算法的定點(diǎn)仿真52-59
• 4.2.4 譯碼迭代次數(shù)的確定59-60
• 4.2.5 數(shù)據(jù)量化方案的確定60-61
• 4.2.6 總結(jié)與系統(tǒng)方案確定61
• 4.3 本章小結(jié)61-62
• 第五章 基于IEEE802.11AD的LDPC譯碼器設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)62-78
• 5.1 常用譯碼器硬件結(jié)構(gòu)介紹62-63
• 5.2 IEEE802.11AD標(biāo)準(zhǔn)LDPC譯碼器系統(tǒng)設(shè)計(jì)63-68
• 5.2.1 整體框架65
• 5.2.2 系統(tǒng)數(shù)據(jù)流65-67
• 5.2.3 控制器設(shè)計(jì)67-68
• 5.3 IEEE802.11AD標(biāo)準(zhǔn)LDPC譯碼器各子模塊設(shè)計(jì)68-77
• 5.3.1 核心解碼模塊的整體設(shè)計(jì)68-70
• 5.3.2 校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)更新單元(CNU)設(shè)計(jì)70-74
• 5.3.3 變量節(jié)點(diǎn)更新單元(VNU)設(shè)計(jì)74-75
• 5.3.4 互聯(lián)模塊設(shè)計(jì)75-76
• 5.3.5 校驗(yàn)輸出模塊設(shè)計(jì)76-77
• 5.4 本章小結(jié)77-78
• 第六章 基于IEEE802.11AD的LDPC譯碼器功能測(cè)試及分析78-86
• 6.1 各功能模塊測(cè)試78-81
• 6.1.1 CNU模塊的功能測(cè)試78-80
• 6.1.2 VNU模塊的功能測(cè)試80-81
• 6.1.3 控制模塊的功能測(cè)試81
• 6.2 系統(tǒng)仿真測(cè)試平臺(tái)81-84
• 6.3 系統(tǒng)測(cè)試結(jié)果及性能分析84-85
• 6.4 本章小結(jié)85-86
• 第七章 論文總結(jié)與展望86-89
• 7.1 工作總結(jié)86-88
• 7.2 后續(xù)展望88-89
• 參考文獻(xiàn)89-93
• 縮略語93-94
• 致謝94-97
• 作者攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文97

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 袁瑞佳;LDPC碼的高效編譯碼實(shí)現(xiàn)技術(shù)研究[D];西安電子科技大學(xué);2012年

  本文關(guān)鍵詞：IEEE802.11ad標(biāo)準(zhǔn)中LDPC編譯碼的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：301676