本文關(guān)鍵詞：多模LDPC譯碼器的設(shè)計與原型驗證，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：無線通信領(lǐng)域中,各種無線通信協(xié)議如雨后春筍不斷出現(xiàn)。隨著處理需求的不斷增長,算法復(fù)雜度也在不斷增長。如果簡單地將各種協(xié)議直接拼湊,從時間和成本上考慮是沒有可行性的,多模終端才是未來無線技術(shù)發(fā)展的重點�；诙嗄Ｍㄐ诺男枨�,本文提出一套多模LDPC譯碼器電路結(jié)構(gòu),無需更改配置,即可滿足Wi-Fi 802.11n/ac協(xié)議和DVB-T2協(xié)議的譯碼需求,并基于VivadoTM HLS平臺進行原理性驗證。具體工作如下:1)基于Matlab語言,搭建Wi-Fi 802.11n/ac協(xié)議和DVB-T2協(xié)議的Matlab仿真鏈驗證環(huán)境;2)研究兩種協(xié)議中LDPC碼的異同點,提出一種兼容Wi-Fi 802.11n/ac協(xié)議和DVB-T2協(xié)議需求的高效多模LDPC譯碼器結(jié)構(gòu),規(guī)避了DVB-T2協(xié)議中存在的更新沖突問題,并在Matlab仿真鏈環(huán)境中評估性能指標(biāo);3)基于VivadoTM HLS平臺,建立多模LDPC譯碼器電路的設(shè)計流程和驗證平臺,對多模LDPC譯碼器結(jié)構(gòu)的子模塊和總體結(jié)構(gòu)進行綜合設(shè)計及C/RTL聯(lián)合仿真驗證,并對子模塊進行HDL層次的動態(tài)仿真分析。最后,為了驗證設(shè)計功能的正確性,本論文基于VivadoTM HLS平臺,利用C語言撰寫測試平臺,為C/RTL聯(lián)合仿真提供測試激勵,對設(shè)計的多模LDPC譯碼器進行C/RTL聯(lián)合仿真。同時,將硬件輸出的結(jié)果與軟件實現(xiàn)的結(jié)果進行比對,在基于FPGA器件xc7k70tfbg484-1,時鐘頻率設(shè)為100MHz的情況下,多模LDPC譯碼器工作正確,且能達到6.79Mbps的吞吐率。
【關(guān)鍵詞】：LDPC碼 多模 高層次綜合 VivadoTM HLS Wi-Fi 802.11n/ac DVB-T2
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN911.22
【目錄】：

• 摘要4-5
• abstract5-11
• 注釋表11-12
• 縮略詞12-13
• 第一章 緒論13-18
• 1.1 數(shù)字通信系統(tǒng)與信道編碼理論13-14
• 1.2 LDPC碼的發(fā)展以及多模終端的現(xiàn)狀14-15
• 1.2.1 LDPC碼的發(fā)展14
• 1.2.2 多模終端的現(xiàn)狀14-15
• 1.3 協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)計平臺概述15-16
• 1.3.1 Wi-Fi 802.11n/ac協(xié)議15-16
• 1.3.2 DVB-T2協(xié)議16
• 1.3.3 VivadoTM HLS的概述16
• 1.4 論文的主要工作及章節(jié)安排16-18
• 第二章 LDPC碼及其譯碼技術(shù)18-28
• 2.1 線性分組碼的概念18
• 2.2 LDPC碼的概述18-19
• 2.2.1 LDPC碼的定義18-19
• 2.2.2 LDPC碼的Tanner圖表示19
• 2.3 LDPC碼在Wi-Fi 802.11n/ac中的應(yīng)用19-21
• 2.3.1 QC-LDPC碼的定義19-20
• 2.3.2 Wi-Fi 802.11n/ac中LDPC碼的結(jié)構(gòu)20-21
• 2.4 LDPC碼在DVB-T2中的應(yīng)用21-22
• 2.4.1 IRA-LDPC碼21-22
• 2.4.2 DVB-T2中LDPC碼的結(jié)構(gòu)22
• 2.5 LDPC碼譯碼算法22-28
• 2.5.1 概率域上的BP算法23-24
• 2.5.2 對數(shù)BP算法24-26
• 2.5.3 最小和譯碼算法26-28
• 2.5.3.1 標(biāo)準(zhǔn)的最小和譯碼算法26-27
• 2.5.3.2 改進的最小和譯碼算法27-28
• 第三章 多模LDPC譯碼器結(jié)構(gòu)28-44
• 3.1 LDPC譯碼器結(jié)構(gòu)28-31
• 3.1.1 基于TPMP算法的譯碼結(jié)構(gòu)28-29
• 3.1.2 基于TDMP算法的分層譯碼結(jié)構(gòu)29-31
• 3.2 LDPC譯碼器在通信協(xié)議中的應(yīng)用31-34
• 3.2.1 Wi-Fi 802.11n/ac協(xié)議LDPC譯碼器分析31-32
• 3.2.2 DVB-T2協(xié)議LDPC譯碼器分析32-34
• 3.3 多模LDPC分層迭代譯碼結(jié)構(gòu)設(shè)計34-40
• 3.3.1 多模LDPC譯碼器的可行性分析34-36
• 3.3.2 多模LDPC分層迭代譯碼算法36-37
• 3.3.3 多模LDPC分層迭代譯碼結(jié)構(gòu)37-38
• 3.3.4 改進的多模LDPC譯碼器結(jié)構(gòu)設(shè)計38-40
• 3.3.4.1 Log-Map算法38-39
• 3.3.4.2 基于SISO的多模LDPC譯碼器結(jié)構(gòu)39-40
• 3.4 多模LDPC譯碼結(jié)構(gòu)性能評估40-44
• 3.4.1 仿真鏈介紹40
• 3.4.2 Wi-Fi 802.11n/ac的LDPC譯碼性能40-42
• 3.4.3 DVB-T2的LDPC譯碼性能42-44
• 第四章 基于Vivado~(TM) HLS的多模LDPC譯碼器設(shè)計44-62
• 4.1 Vivado~(TM) HLS的設(shè)計流程和方法44-48
• 4.1.1 Vivado~(TM) HLS的設(shè)計流程44-45
• 4.1.2 Vivado~(TM) HLS的軟件設(shè)計方法45-48
• 4.2 多模LDPC譯碼器子模塊結(jié)構(gòu)設(shè)計48-57
• 4.2.1 SISO模塊48-53
• 4.2.1.1 SISO模塊的結(jié)構(gòu)48-49
• 4.2.1.2 SISO模塊的HLS偽代碼49-50
• 4.2.1.3 約束條件50-53
• 4.2.2 轉(zhuǎn)置模塊53-55
• 4.2.2.1 基于移位器結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)置模塊53-54
• 4.2.2.2 轉(zhuǎn)置模塊的HLS偽代碼54
• 4.2.2.3 約束條件54-55
• 4.2.3 累加更新模塊55-57
• 4.2.3.1 累加更新模塊的結(jié)構(gòu)55-56
• 4.2.3.2 累加更新模塊的HLS偽代碼56-57
• 4.2.3.3 約束條件57
• 4.3 多模LDPC譯碼器模塊結(jié)構(gòu)設(shè)計57-62
• 第五章 多模LDPC譯碼器的仿真驗證和性能分析62-70
• 5.1 C/RTL聯(lián)合仿真驗證62-66
• 5.1.1 SISO模塊64-65
• 5.1.2 轉(zhuǎn)置模塊65
• 5.1.3 多模LDPC譯碼器模塊65-66
• 5.2 動態(tài)仿真驗證66-68
• 5.2.1 SISO模塊66-67
• 5.2.1.1 動態(tài)仿真66-67
• 5.2.1.2 波形分析67
• 5.2.2 轉(zhuǎn)置模塊67-68
• 5.2.2.1 動態(tài)仿真67-68
• 5.2.2.2 波形分析68
• 5.3 譯碼器性能分析和比較68-70
• 第六章 總結(jié)和展望70-72
• 參考文獻72-75
• 致謝75-76
• 在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文76

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