Polar碼是一種基于信道極化現(xiàn)象來構造的糾錯編碼,它是目前唯一一種能夠被嚴格證明可達香容極限的編碼方法。此外Polar碼具有極簡潔的編碼方式,最初Arikan采用了最符合Polar碼編碼遞歸結構的串行相消（Successive-Cancellation,SC）譯碼算法對其進行譯碼,同時SC算法的強遞歸性非常適合于硬件的實現(xiàn)。2016年11月17日,5G eMBB場景確認將Polar碼作為其控制信道的編碼方案,這使得Polar碼的優(yōu)異特性得到了真正的體現(xiàn),因此對Polar碼的研究也具有十分重要的實際意義。本文對Polar碼編譯碼原理進行了詳細的說明,介紹了幾種譯碼算法,并且提出了一種SSCS（Simplified Successive-Cancellation Stack）譯碼算法,給出了Pola碼的編碼器及SSCS譯碼器的FPGA實現(xiàn)設計,最后進行了仿真驗證。本文所做的工作及取得的成果主要有:1)從信道極化現(xiàn)象入手,介紹了信道極化原理中信道聯(lián)合和信道拆分兩個階段的具體實現(xiàn)過程,然后通過Matlab仿真,更直觀的觀察到極化信道的存在。接著詳細介紹了幾種極化信道可靠性的估計方法,最后給出... 

【文章頁數(shù)】：95 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 Polar碼概述
    1.2 Polar碼的研究意義
    1.3 Polar碼的發(fā)展和研究現(xiàn)狀
        1.3.1 Polar碼的編譯碼技術研究
        1.3.2 Polar碼的硬件實現(xiàn)研究
    1.4 本論文的結構安排
第二章 Polar碼編碼理論
    2.1 信道極化原理
        2.1.1 信道聯(lián)合
        2.1.2 信道拆分
        2.1.3 信道極化仿真
    2.2 極化信道可靠性估計方法
        2.2.1 巴氏參數(shù)
        2.2.2 密度進化
        2.2.3 高斯近似
        2.2.4 β-expansion
    2.3 Polar碼編碼
    2.4 本章小結
第三章 Polar碼譯碼算法研究
    3.1 SC類譯碼算法
        3.1.1 SC譯碼算法
        3.1.2 SCL譯碼算法
        3.1.3 CA-SCL譯碼算法
        3.1.4 性能仿真分析
    3.2 簡化的SC(SSC)譯碼算法
        3.2.1 SC譯碼的碼樹結構
        3.2.2 SSC譯碼算法原理
        3.2.3 SSC譯碼器的實現(xiàn)方法與仿真
    3.3 連續(xù)刪除堆棧(SCS)譯碼算法
    3.4 Polar碼的SSCS譯碼算法
        3.4.1 算法原理
        3.4.2 性能仿真分析
    3.5 本章小結
第四章 Polar碼編碼器的FPGA實現(xiàn)
    4.1 編碼器的硬件架構設計
    4.2 編碼器的模塊化設計
        4.2.1 生成矩陣產(chǎn)生模塊
        4.2.2 待編碼比特生成模塊
        4.2.3 矩陣相乘模塊
        4.2.4 控制模塊
    4.3 編碼器的硬件仿真驗證
    4.4 本章小節(jié)
第五章 SSCS譯碼器的FPGA實現(xiàn)
    5.1 SSCS譯碼器的硬件架構設計
    5.2 數(shù)據(jù)量化處理
    5.3 SSCS譯碼器的模塊化設計
        5.3.1 譯碼核心模塊
        5.3.2 堆棧處理模塊
        5.3.3 控制模塊
    5.4 SSCS譯碼器的硬件仿真驗證
    5.5 本章小結
第六章 總結與展望
致謝
參考文獻
個人簡歷、攻讀碩士學位期間取得的成果
    1.個人簡歷
    2.參加的科研項目
    3.獲得獎勵


【參考文獻】：
博士論文
[1]極化編碼理論與實用方案研究[D]. 陳凱.北京郵電大學 2014

碩士論文
[1]面向5G通信系統(tǒng)的極化碼研究與實現(xiàn)[D]. 李孟杰.重慶郵電大學 2019
[2]極化碼的譯碼算法研究與硬件實現(xiàn)[D]. 黃志成.桂林電子科技大學 2019



本文編號：3695496