极化码的编译码算法研究与FPGA实现
[Abstract]:The mobile communication system has undergone tremendous changes in the past few decades, from the first generation to the fourth generation, as well as the upcoming fifth generation mobile communication system. The rapid development of mobile Internet and Internet of things will promote the growth of 5G service. 5G will meet the technology scenarios of wide coverage, large capacity, low power consumption, wide connection and low reliability of delay, which will bring revolutionary changes to the industry. As an important part of mobile communication, channel coding technology provides high reliability guarantee for mobile communication system. Polarization code, as a new channel coding technology, is the first channel coding technology that can strictly prove the Shannon capacity by mathematics, and surpass the performance of Turbo code and LDPC code. In the discussion of 5G short code scheme in 3GPP RAN1 87 conference, the polarization code scheme becomes the final scheme of 5G eMBB (enhanced Mobile Broadband) scene control channel coding. In this paper, the encoding and decoding algorithm of polarization code is studied, and the hardware design and implementation of the codec are carried out, and the prototype verification of the decoder is realized on the FPGA platform. Firstly, the basic principle of channel polarization is introduced in this paper. The principle of channel synthesis and channel splitting is expounded, and the essence of polarization principle is revealed in combination with polarization phenomenon. This paper presents three solutions to the reliability estimation problem in channel polarization, compares and analyzes the advantages and disadvantages of different estimation methods, and finally selects Gao Si approximation as the estimation method in this paper. Then, this paper studies and simulates the encoding and decoding algorithm of polarization code, compares and analyzes the advantages and disadvantages of system coding and non-system coding in coding algorithm, as well as the advantages and disadvantages of BP algorithm, SC algorithm, SCL algorithm and CA-SCL algorithm in decoding algorithm. Finally, non-system coding and CA-SCL decoding are selected as hardware design and implementation algorithms. Based on the analysis and research of the algorithm, this paper focuses on the design and implementation of the codec. From the view of hardware module partition and structure optimization, the detailed interface of the core module is given. The function of the circuit is verified from the point of view of function simulation, and the prototype verification of the circuit is completed on Altera DE5 (chip type 5SGXEA7N2F45C2). Finally, a test demonstration system based on PCIE is built to test the decoder from the point of view of the codec link system, which further explains the correctness and stability of the circuit. The encoder designed in this paper consumes less than 1 bit of resources, and the maximum working clock frequency is 610 Mhz, and the maximum throughput is 750 Mbps.. The decoder has a 7% resource consumption, a maximum clock frequency of 338 MHz, and a maximum throughput of 229.02 Mbps.
【学位授予单位】:电子科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TN911.22
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 汤一彬;侯晓峗;郑宝玉;;一种新型可变半径的球形译码算法[J];重庆邮电学院学报(自然科学版);2006年S1期
2 毛倩;曾小清;张树京;;一种适用于二进制循环不等保护码的译码算法[J];计算机应用;2007年S1期
3 张长帅;宋黎定;刘泳;;低密度奇偶校验码快速收敛译码算法研究[J];遥测遥控;2007年03期
4 李颖;魏急波;张炜;;球形译码算法中不均匀半径分配方案及性能分析[J];国防科技大学学报;2008年01期
5 李小文;彭德义;谭兵;王振宇;;长期演进系统中一种低复杂度球形译码算法[J];计算机应用;2012年03期
6 毛新宇;程宇新;项海格;;混合的深度优先及宽度优先球形译码算法[J];重庆邮电大学学报(自然科学版);2012年05期
7 张立军;刘明华;卢萌;;低密度奇偶校验码加权大数逻辑译码研究[J];西安交通大学学报;2013年04期
8 周曼;林云;;一种基于统计裁剪的球形译码算法[J];广东通信技术;2013年05期
9 李颖;王欣;魏急波;;一种复数球形译码算法的仿真[J];系统仿真学报;2006年10期
10 张培;;低密度奇偶校验码及其译码算法实现[J];苏州市职业大学学报;2007年02期
相关会议论文 前10条
1 肖海勇;毕光国;;联合检测的均衡译码算法[A];通信理论与信号处理新进展——2005年通信理论与信号处理年会论文集[C];2005年
2 刘海涛;程型清;李道本;;低复杂度复球译码检测算法[A];通信理论与信号处理新进展——2005年通信理论与信号处理年会论文集[C];2005年
3 梁栋;李冬霞;;一种改进的Turbo码Log-MAP译码算法[A];2006通信理论与技术新进展——第十一届全国青年通信学术会议论文集[C];2006年
4 张颖;岳殿武;;几何Goppa码的译码[A];第一届中国高校通信类院系学术研讨会论文集[C];2007年
5 周朝霞;王大勇;;一种高速并行的Turbo码译码算法[A];2007通信理论与技术新发展——第十二届全国青年通信学术会议论文集(下册)[C];2007年
6 童胜;王鹏;王单;王新梅;;LDPC码量化和积译码的高效实现[A];现代通信理论与信号处理进展——2003年通信理论与信号处理年会论文集[C];2003年
7 卢而辉;赖信q;谢德望;李肇严;;可运用于线性区块码之新式软式判定译码算法[A];2005年海峡两岸三地无线科技学术会论文集[C];2005年
8 路成业;孙蓉;王新梅;;Turbo码几种译码算法中的量化分析[A];开创新世纪的通信技术——第七届全国青年通信学术会议论文集[C];2001年
9 朱敏;孟庆民;高西奇;;球形译码在MIMO-OFDM系统中的应用[A];第九届全国青年通信学术会议论文集[C];2004年
10 刘钊;李会勇;何子述;刘本永;;VBLAST的一种新的非线性译码算法[A];2006通信理论与技术新进展——第十一届全国青年通信学术会议论文集[C];2006年
相关博士学位论文 前10条
1 张亮;极化码的译码算法研究及其应用[D];浙江大学;2016年
2 吴道龙;极化码构造与译码算法研究[D];西安电子科技大学;2016年
3 林伟;多元LDPC码:设计、构造与译码[D];西安电子科技大学;2012年
4 崔俊云;LDPC码的构造及其译码算法研究[D];西安电子科技大学;2012年
5 黄海艺;低密度奇偶校验(LDPC)码改进译码算法研究[D];华南理工大学;2013年
6 罗天放;通信系统中的Turbo码及Turbo均衡问题研究[D];哈尔滨工程大学;2003年
7 王单;LDPC码编译码算法研究[D];西安电子科技大学;2006年
8 陈晓刚;现代编码的性能分析与简化译码算法[D];北京邮电大学;2010年
9 刘原华;LDPC码的代数构造及译码算法研究[D];西安电子科技大学;2009年
10 胡树楷;LDPC码构造及低复杂度译码算法研究[D];西安电子科技大学;2012年
相关硕士学位论文 前10条
1 董君;极化码的编译码算法研究与FPGA实现[D];电子科技大学;2017年
2 刘宝军;光纤通信中多元LDPC码译码算法的研究及FPGA实现[D];烟台大学;2017年
3 沈贵锋;TPC译码算法研究及FPGA实现[D];哈尔滨工业大学;2017年
4 韩照;基于因子图与FPGA的LDPC码概率译码算法研究及实现[D];暨南大学;2015年
5 吴海东;LDPC码编译码算法研究[D];南京信息工程大学;2015年
6 廖鑫;LDPC码低复杂度置信传播译码算法研究[D];江西理工大学;2015年
7 王继来;LDPC码编译码及码辅助的载波同步研究[D];山东大学;2015年
8 宋雷;极化码SC译码算法研究[D];哈尔滨工业大学;2015年
9 韩明;低复杂度的TPC译码算法研究[D];哈尔滨工业大学;2015年
10 孔宪章;LDPC编译码技术的研究与实现[D];电子科技大学;2015年
,本文编号:2381619
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/xinxigongchenglunwen/2381619.html