無線HDMI系統(tǒng)中的LDPC譯碼器可重構(gòu)研究.pdf

1、本文針對IEEE802.11n標(biāo)準(zhǔn)中的LDPC碼的特性,進(jìn)行了譯碼算法的分析研究和可重構(gòu)譯碼器的設(shè)計(jì)研究。
　　 在譯碼算法方面,本文分析研究了基于置信傳播的軟判決譯碼算法,重點(diǎn)分析研究了基于置信傳播的概率域BP譯碼算法、LLR BP譯碼算法、UMP BP-Based算法(最小和或者最大積算法)、Normalized BP-Based(NMS)算法、Offset BP—Based(OMS)算法和TDMP(Turbo-Decodi

2、ngMessage-Passing)算法;同時(shí)本文還分析研究了標(biāo)準(zhǔn)消息傳遞(SMP)、行消息傳遞(RMP)、列消息傳遞(CMP)和行列消息傳遞(RCMP)四種消息傳遞機(jī)制。通過對上述算法譯碼性能的仿真結(jié)果進(jìn)行分析與比較,提出了用Normalized BP-Based算法思想來優(yōu)化TDMP算法以簡化TDMP算法的校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)處理,同時(shí)采用行消息傳遞機(jī)制,這樣通過對算法中迭代步驟的調(diào)整,消除了譯碼迭代過程中冗余變量節(jié)點(diǎn)和校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)信息的存儲,從而

3、節(jié)省了存儲器的面積,而對校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)的近似簡化處理,使硬件實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度大為降低而性能只是有略微的損失。
　　 在優(yōu)化的TDMP算法基礎(chǔ)上,本文創(chuàng)新性地提出了一種基于ASIP(Application SpecificInstruction Set Processor)的可重構(gòu)LDPC碼譯碼器硬件結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)利用IEEE802.11n標(biāo)準(zhǔn)所定義的LDPC碼是由基本矩陣循環(huán)移位得到的特性,借鑒計(jì)算機(jī)微處理器中的ASIP結(jié)構(gòu),通過對IEEE8

4、02.11n標(biāo)準(zhǔn)所定義的LDPC碼的校驗(yàn)矩陣進(jìn)行分析,采用微指令來描述校驗(yàn)矩陣的基本信息,并結(jié)合本文提出的譯碼算法,使得整個譯碼流程可以由一段微指令程序來控制,而譯碼器結(jié)構(gòu)卻不受LDPC碼的碼率和碼的規(guī)則性的影響,從而使LDPC碼譯碼器可以非常靈活地實(shí)現(xiàn)12種模式的譯碼。
　　 最后對基于ASIP結(jié)構(gòu)的LDPC可重構(gòu)譯碼器進(jìn)行了實(shí)現(xiàn)和驗(yàn)證。用Verilog對譯碼器進(jìn)行了RTL編碼實(shí)現(xiàn),然后在ModelSim下進(jìn)行了各個模塊的功能