發(fā)布時(shí)間：2021-11-01 19:04

　　極化碼是一種碼長(zhǎng)趨近無窮大時(shí),可以被嚴(yán)格數(shù)學(xué)證明達(dá)到香農(nóng)信道容量的糾錯(cuò)編碼。因極化碼性能優(yōu)良,在2016年經(jīng)過激烈的角逐,被標(biāo)準(zhǔn)組織選為5G-eMBB場(chǎng)景下控制信道的編碼方案。極化碼是未來移動(dòng)通信系統(tǒng)的重要的研究方向,也是當(dāng)下5G的研究熱點(diǎn)。在糾錯(cuò)碼中Turbo碼和LDPC已經(jīng)經(jīng)歷了充分的發(fā)展,在目前廣泛使用的還是這兩者。新事物的發(fā)展需要一個(gè)過程,極化碼也是如此。自2008年被Arikan提出以來,短短十余年,極化碼經(jīng)歷了快速發(fā)展。但是,SC譯碼算法在碼長(zhǎng)較短時(shí)性能不佳,而碼長(zhǎng)較大時(shí)譯碼時(shí)延和資源占用居高不下。設(shè)計(jì)高速率極化碼編譯碼是5G應(yīng)用場(chǎng)景多元化、數(shù)據(jù)量劇增、低延時(shí)的內(nèi)在要求也是一項(xiàng)巨大挑戰(zhàn)。本文首先分析了信道極化概念和極化碼編譯碼的基本原理,然后對(duì)比了幾種構(gòu)造極化碼的方法。在編碼器方面對(duì)比分析了系統(tǒng)編碼器與非系統(tǒng)編碼器的性能,然后設(shè)計(jì)出基于兩級(jí)非系統(tǒng)編碼器的高速率系統(tǒng)編碼器。在譯碼器方面,本文首先對(duì)幾種SC譯碼器硬件結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析。然后,本文研究了時(shí)下熱門的快速SC譯碼算法并與標(biāo)準(zhǔn)SC譯碼做性能對(duì)比。接下來,本文以快速SC譯碼算法為基礎(chǔ),設(shè)計(jì)出9種快速譯碼器硬件結(jié)構(gòu),并優(yōu)化了硬... 

【文章來源】：電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 課題背景及研究目的和意義
    1.2 極化碼的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 極化碼編碼研究
        1.2.2 極化碼譯碼研究
        1.2.3 極化碼譯碼硬件實(shí)現(xiàn)研究
    1.3 本文主要工作
    1.4 本文組織結(jié)構(gòu)
第二章 極化碼原理及編譯碼算法
    2.1 信道基本參數(shù)及符號(hào)說明
    2.2 信道極化原理
        2.2.1 信道組合
        2.2.2 信道分裂
    2.3 信道可靠性估計(jì)
        2.3.1 Bhattacharyya參數(shù)
        2.3.2 密度進(jìn)化
        2.3.3 高斯近似
    2.4 極化碼編碼算法
        2.4.1 非系統(tǒng)極化碼編碼算法
        2.4.2 系統(tǒng)極化碼編碼算法
    2.5 極化碼譯碼算法
        2.5.1 SC譯碼算法
        2.5.2 SCL譯碼算法
    2.6 極化碼譯碼器硬件架構(gòu)
        2.6.1 Pipelined-Tree與 Line SC結(jié)構(gòu)
        2.6.2 半并行SC結(jié)構(gòu)
    2.7 本章小結(jié)
第三章 基于LLR的高速SC譯碼算法
    3.1 快速SC譯碼算法
        3.1.1 0碼率碼
        3.1.2 1碼率碼
        3.1.3 重復(fù)碼
        3.1.4 單奇偶校驗(yàn)碼
        3.1.5 類型Ⅰ碼
        3.1.6 類型Ⅱ碼
        3.1.7 類型Ⅲ碼
        3.1.8 類型Ⅳ碼
        3.1.9 類型Ⅴ碼
    3.2 快速譯碼流程
        3.2.1 子極化碼劃分
        3.2.2 快速譯碼算法流程
    3.3 仿真結(jié)果與性能對(duì)比
        3.3.1 FSC譯碼算法與標(biāo)準(zhǔn)SC譯碼性能對(duì)比
        3.3.2 碼長(zhǎng)對(duì)極化碼性能的影響
        3.3.3 碼率對(duì)極化碼性能的影響
        3.3.4 不同譯碼算法對(duì)極化碼性能的影響
    3.4 本章小結(jié)
第四章 高速SC譯碼器的硬件實(shí)現(xiàn)
    4.1 實(shí)現(xiàn)平臺(tái)
        4.1.1 硬件平臺(tái)
        4.1.2 軟件平臺(tái)
    4.2 系統(tǒng)極化碼編碼器的實(shí)現(xiàn)與驗(yàn)證
        4.2.1 系統(tǒng)編碼器的硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        4.2.2 非系統(tǒng)極化碼編碼器硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        4.2.3 碼字處理硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        4.2.4 吞吐率分析
        4.2.5 RTL仿真結(jié)果
    4.3 快速SC譯碼器的實(shí)現(xiàn)與驗(yàn)證
        4.3.1 1碼率碼硬件結(jié)構(gòu)
        4.3.2 重復(fù)碼硬件結(jié)構(gòu)
        4.3.3 單奇偶檢驗(yàn)碼硬件結(jié)構(gòu)
        4.3.4 快速SC譯碼器硬件結(jié)構(gòu)
        4.3.5 吞吐率分析
        4.3.6 RTL仿真結(jié)果
    4.4 硬件測(cè)試
    4.5 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 全文總結(jié)
    5.2 后續(xù)工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)


【參考文獻(xiàn)】：
博士論文
[1]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
[2]極化碼編碼與譯碼算法研究[D]. 王繼偉.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013



本文編號(hào)：3470640