基于比特可靠度的多元LDPC譯碼及其工程實現(xiàn)能耗分析.pdf

1、低密度奇偶校驗碼(Low-density Parity-check Code，LDPC)是一種能夠逼近信道容量限的信道編碼技術(shù)，2016年已被3GPP選定為5G-eMBB通信環(huán)境下數(shù)據(jù)信道的編碼方案。多元LDPC碼是在二元碼的基礎(chǔ)上推廣而來的，在譯碼性能、調(diào)制解調(diào)以及信道交織等方面比二元碼更具優(yōu)勢，是近年來國內(nèi)外編碼領(lǐng)域的研究熱點之一。
　　本文主要針對基于比特可靠度的多元LDPC譯碼算法的設(shè)計以及迭代譯碼工程硬件實現(xiàn)的能耗分析等

2、內(nèi)容展開研究，主要的工作和創(chuàng)新點如下:
　　1.提出一種利用列重比例進(jìn)行漢明距離系數(shù)修正的增強(qiáng)型比特可靠度(EwBRB)多元LDPC譯碼算法。該算法結(jié)合了BRB類和MLGD類譯碼算法的優(yōu)點，利用列重比例信息調(diào)整閾值，并對原wBRB譯碼算法中的漢明距離系數(shù)向量的計算方法進(jìn)行了優(yōu)化。在譯碼迭代過程中，與外信息符號相比較的標(biāo)準(zhǔn)參量將依據(jù)變量節(jié)點邊上外信息符號的分布情況，基于大數(shù)準(zhǔn)則進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)整，進(jìn)而優(yōu)化修正系數(shù)。仿真結(jié)果顯示，與原wB

3、RB譯碼算法相比，在譯碼復(fù)雜度增加不明顯的條件下，可使譯碼算法獲得更低的錯誤平層，能夠應(yīng)用在對錯誤平層具有嚴(yán)格要求的通信環(huán)境中。
　　2.提出了一種基于能量的綜合復(fù)雜度評判準(zhǔn)則，通過譯碼算法在硬件實現(xiàn)時所消耗的能量來衡量不同算法的譯碼復(fù)雜度。這種復(fù)雜度分析方案利用了算法中的量化參數(shù)、實數(shù)/整數(shù)域邏輯操作以及不同階上的伽羅瓦域元素間的各種操作（包括有限域加法、乘法和比較等）進(jìn)行能量消耗計算。相比于傳統(tǒng)的復(fù)雜度分析方法（對不同的操作分

4、類計數(shù)），本文提出的方案首先將元素間的各種操作都折算到相應(yīng)的能量消耗指標(biāo)上，然后再進(jìn)行統(tǒng)一的比較，該方案可更加科學(xué)、直觀地對不同算法的譯碼復(fù)雜度進(jìn)行綜合衡量和評判。
　　3.利用本文提出的基于能量的分析方法，對現(xiàn)有的幾種典型的MLGD、BRB類多元LDPC譯碼算法以及本文提出的EwBRB算法進(jìn)行基于能量的綜合復(fù)雜度分析，得到不同多元LDPC譯碼算法在硬件實現(xiàn)時的能量消耗實驗數(shù)據(jù)和相應(yīng)的圖表。實驗結(jié)果可為不同通信環(huán)境下的多元LDPC