多核平台下LDPC码迭代译码算法研究

发布时间：2023-04-19 22:56

　　低密度奇偶校验码(Low Density Parity Check codes,LDPC码)是一种性能良好的线性分组码。凭借其较强的纠错抗干扰能力、可并行化译码和性能逼近Shannon限的优点,LDPC码被广泛应用在深空通信、光纤通信、移动无线通信中。近年来,随着通信行业的发展,人们对数据传输速度要求越来越高,LDPC码的高效译码已经成为研究的热点问题之一。目前,洪泛调度、分层调度以及Shuffled调度方式下LDPC码通常采用最小和(Min-Sum,MS)算法以串行方式进行译码。为了提高译码速度,利用多核中央处理器Central Proce)s(sing Unit,CPU平台下的多核并行技术与SSE(7)Streaming SIMD Extensions(8)指令并行技术,本文对LDPC码三种调度方式下MS译码算法的并行化译码方案进行了研究。主要研究内容如下:1.概述了数字通信系统、常用信道模型、LDPC码的基本原理及其两种迭代译码算法;阐述了多核CPU平台的体系结构以及多核编程技术;而且,详细分析了OpenMP半自动化并行工具和SSE并行指令集。2.深入分析了MS译码算法的消息并行...

【文章页数】：88 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号对照表
缩略语对照表
第一章 绪论
    1.1 研究背景及选题意义
    1.2 数字通信理论
        1.2.1 数字通信系统
        1.2.2 常用的信道模型
        1.2.3 纠错码简介
    1.3 LDPC码的译码算法研究现状
    1.4 本文的主要工作和内容安排
第二章 LDPC码理论基础和多核技术
    2.1 LDPC码理论基础
        2.1.1 线性分组码
        2.1.2 LDPC码
    2.2 LDPC码的迭代译码算法
        2.2.1 硬判决译码算法
        2.2.2 软判决译码算法
    2.3 多核相关技术
        2.3.1 多核CPU体系结构
        2.3.2 并行编程方法
        2.3.3 OpenMP
        2.3.4 SSE指令集
    2.4 本章小结
第三章 洪泛调度方式下MS译码算法的并行化方案
    3.1 洪泛调度方式下MS译码算法
    3.2 洪泛调度方式下MS译码算法的并行策略
        3.2.1 消息并行
        3.2.2 多码字并行
        3.2.3 SSE指令并行
    3.3 洪泛调度方式下并行化MS译码算法
        3.3.1 消息并行结合SSE指令并行的并行化译码方案
        3.3.2 多码字并行结合SSE指令并行的并行化译码方案
    3.4 仿真结果与分析
        3.4.1 并行化译码的正确性验证
        3.4.2 并行化译码的加速比分析
    3.5 本章小结
第四章 串行调度方式下MS译码算法的并行化方案
    4.1 两种串行调度方式下的MS译码算法
        4.1.1 分层调度方式下MS译码算法
        4.1.2 Shuffled调度方式下MS译码算法
    4.2 两种串行调度方式下并行化MS译码算法
        4.2.1 并行性分析
        4.2.2 分层调度方式下并行化MS译码算法
        4.2.3 Shuffled调度方式下并行化MS译码算法
    4.3 仿真结果与分析
        4.3.1 并行化译码的正确性验证
        4.3.2 并行化译码的加速比分析
    4.4 本章小结
总结与展望
参考文献
致谢
作者简介



本文编号：3794376