基于因子图的模拟迭代译码技术

发布时间：2017-10-19 15:11

  本文关键词：基于因子图的模拟迭代译码技术

  更多相关文章： 因子图 电路动态行为 晶体管失配效应 混合行为/结构模型

【摘要】：高性能信道编码如LDPC,已广泛应用于通信领域,而高性能带来的高处理复杂度与处理功耗已成为制约通信系统终端小型化的瓶颈之一。模拟迭代译码技术以其极低的单位信息量处理功耗等特点重新进入研究者视线,为进一步降低译码器处理功耗、提高速度提供了一种新的选择。与数字译码电路对比,目前已实现的模拟译码样品已经在功耗效率上展示出显著提高,并且仅带来很小的纠错性能损耗。但是所有这些译码器实现仅限于非常短的字组长度,整个研究还处于概率验证阶段,不适合实际应用。因此需要在前人研究基础上构建更加合理的译码器分布式行为模型。由于实际模拟电路的尺寸比较大,很难在短时间内对高复杂度的解码器实现获取电路性能的可靠估计。电路级仿真限制在整体模拟解码器的子模块,只有很小的模拟解码器可以仿真一些选定的解码配置。缺少更详细的系统性能评价,特别是在误码率方面,因此需要依靠高层次的仿真模型,同时需要捕获足够详细的模拟解码器的主要特征,在降低计算复杂度的同时,更方便系统级规范的仿真。在本文中,提出了一种基于和积算法的模拟低密度奇偶校验(LDPC)译码器的混合行为/结构模型,重点考虑晶体管失配效应和电路动态行为两大实际因素。将晶体管级别参数和系统级别特性联系起来,该模型可用于估算模拟解码器的系统性能和提供复杂的解码电路的优化准则。本文并以(40,16)线性分组码为例,仿真结果表明该模型能够在短时间内可靠地预测系统性能。最后进行了建模验证,证明该模型达到预期目标。
【关键词】：因子图 电路动态行为 晶体管失配效应 混合行为/结构模型
【学位授予单位】：北京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN911.22
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-15
• 1.1 本论文研究的目的和意义10
• 1.2 国内外研究现状及发展趋势10-13
• 1.3 本文研究内容与安排13-15
• 第2章 模拟迭代译码技术15-38
• 2.1 因子图15-21
• 2.1.1 因子图的定义15-16
• 2.1.2 因子图中的局部函数16-21
• 2.2 和积算法21-23
• 2.3 概率门电路的实现23-29
• 2.3.1 信号加法26-27
• 2.3.2 核心电路——矩阵乘法电路27-28
• 2.3.3 归一化概率函数电路28-29
• 2.4 软逻辑门电路实现29-33
• 2.4.1 软逻辑门网格表示30-31
• 2.4.2 软异或门电路31-32
• 2.4.3 等效门电路32-33
• 2.5 基本电路模块之间连接33-36
• 2.5.1 电流镜33-34
• 2.5.2 电流形式连接问题34-36
• 2.6 本章小结36-38
• 第3章 模拟迭代译码电路混合行为模型建模38-63
• 3.1 模拟译码电路动态行为分析39-47
• 3.1.1 基于概率计算的信号处理算法动态行为仿真模型设计39-42
• 3.1.2 基于概率计算的信号处理算法动态行为仿真模型验证42-43
• 3.1.3 相同延时的仿真结果43-45
• 3.1.4 随机延时仿真结果45-47
• 3.2 模拟译码电路模型处理延时分析47-48
• 3.3 晶体管失配效应48-57
• 3.3.1 晶体管电路输入电压与对数似然陈述49-51
• 3.3.2 单晶体管不匹配51-52
• 3.3.3 基本矩阵晶体管失配效应52-53
• 3.3.4 计算和建模整个和积模块电路的失配效应53-57
• 3.4 模拟迭代译码电路的混合行为/结构模型57-58
• 3.5 仿真结果分析58-61
• 3.6 本章小结61-63
• 第4章 译码器行为模型验证平台设计63-73
• 4.1 LDPC码概率计算模拟译码器测试原理63-67
• 4.2 测试内容67-69
• 4.2.1 电路时序68
• 4.2.2 测试方案68-69
• 4.3 测试结果与分析69-72
• 4.3.1 建立时间69-70
• 4.3.2 误码率70-72
• 4.4 本章小结72-73
• 结论73-75
• 参考文献75-80
• 攻读学位期间发表论文与研究成果清单80-81
• 致谢81

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本文编号：1061788