基于软件无线电的NR LDPC编译码设计与实现

发布时间：2023-04-12 05:49

　　信道编码作为移动通信系统可靠通信的基石,在第五代移动通信系统(The Fifth Generation Wireless System,5G)中显得尤为重要。由于性能接近Shannon限、编译码算法复杂度低等优点,低密度奇偶校验(Low Density Parity Check,LDPC)码被确定为5G增强型移动宽带(enhanced Mobile Broad Band,eMBB)场景中业务信道的编码方案。截止目前,5G eMBB场景的相关标准已经制定完成,但是学术界还没有一个能够用于5G协议以及算法研究的低成本空口平台,特别是用于5G新空口(New Radio,NR)LDPC码在实际空口环境的性能测试。因此,本文根据5G相关标准,基于软件无线电(Software Defined Radio,SDR)平台设计并实现了一套NR LDPC编译码的通信系统。为了提高开发效率以及验证NR LDPC编译码在移动通信系统中的可行性,论文基于OpenAirInterface(OAI)DLSIM平台设计实现了NR PDSCH信道编译码流程。当然,为了能够充分反映NR LDPC编译码的性能,论文基于DL...

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 LDPC编译码
        1.2.2 软件定义无线电
        1.2.3 基于GPP的LTE SDR平台
    1.3 论文内容安排
第二章 LDPC码原理简介
    2.1 LDPC码概述
        2.1.1 LDPC码定义
        2.1.2 LDPC码Tanner图表示
        2.1.3 LDPC码的构造
    2.2 5G LDPC码型及编码
        2.2.1 5G QC-LDPC
        2.2.2 QC-LDPC编码原理
        2.2.3 QC-LDPC码编码实现
    2.3 LDPC码译码算法
        2.3.1 经典SPA算法
        2.3.2 对数域置信传播译码算法
        2.3.3 基于分层调度的最小和译码算法
        2.3.4 QC-LDPC译码实现
    2.4 本章小结
第三章 基于OAI仿真平台的NR LDPC设计与实现
    3.1 OAI DLSIM仿真平台
    3.2 NR PDSCH信道编译码处理流程
        3.2.1 NR PDSCH信道编码流程
        3.2.2 NR PDSCH信道译码流程
    3.3 NR LDPC DLSIM平台设计与实现
        3.3.1 NR帧结构及时频资源
        3.3.2 NR MCS的确定及TBS计算的实现
        3.3.3 CRC比特添加及校验设计与实现
        3.3.4 Segmentation的设计与实现
        3.3.5 LDPC编译码设计及实现
        3.3.6 速率匹配的设计与实现
        3.3.7 256QAM的设计与实现
    3.4 NR LDPC DLSIM测试及分析
        3.4.1 系统可行性验证
        3.4.2 译码参数测试分析
    3.5 本章小结
第四章 基于OAI SDR平台的NR LDPC设计与实现
    4.1 基于OAI SDR平台的NR LDPC系统架构
    4.2 NR LDPC SDR平台实现
        4.2.1 LDPC编译码算法的AVX-256实现
        4.2.2 多线程LDPC译码
        4.2.3 LDPC编译码加速效果
    4.3 NR LDPC SDR系统测试
        4.3.1 系统场景及配置
        4.3.2 系统实时运行效果
        4.3.3 系统吞吐率对比测试
    4.4 本章小结
第五章 总结及展望
    5.1 论文主要工作总结
    5.2 下一步工作
参考文献
附录1 QC-LDPC基础矩阵
附录2 缩略语
致谢
攻读学位期间发表或已录用的学术论文



本文编号：3790559