基于因子图的模拟迭代译码技术

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1、基于因子图的模拟迭代译码技术李涵月2016年01月中图分类号：TN911.71UDC分类号：621.39基于因子图的模拟迭代译码技术作者姓名李涵月学院名称信息与电子学院指导教师李祥明教授答辩委员会主席安建平教授申请学位工学硕士学科专业信息与通信工程学位授予单位北京理工大学论文答辩日期2016年1月4日AnalogIterativeDecodingTechniqueBasedonFactorGraphCandidateName：HanyueLiSchoolorDepartment:InformationandElectronicFacultyMentor:Prof.Xiangming

2、LiChair,ThesisCommittee：Prof.JianpingAnDegreeApplied:MasterofEngineeringMajor：InformationandCommunicationEngineeringDegreeby:BeijingInstituteofTechnologythTheDateofDefence：January,4,2016研究成果声明本人郑重声明：所提交的学位论文是我本人在指导教师的指导下进行的研究工作获得的研究成果。尽我所知，文中除特别标注和致谢的地方外，学位论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京理工大学或

3、其它教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的合作者对此研究工作所做的任何贡献均已在学位论文中作了明确的说明并表示了谢意。特此申明。签名：日期：北京理工大学硕士学位论文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

4、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

5、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I北京理工大学硕士学位论文AbstractHigh-performancechannelcodingsuchasLDPC,hasbeenwidelyusedincommunications,butthehigh-performancebringprocessingcomplexity

6、andprocessingpower.Thisproblemhasbecomeoneoftheconstraintsofthecommunicationsystemterminalminiaturizationbottleneck.Analogiterativedecodingtechnologybecauseofitslowpowerconsumptionandothercharacteristicsprocessingunitinformationre-entertheresearcherssight.Itprovidesanewchoicetofurtherreducethe

7、powerconsumptionofthedecoderprocessingspeed.Theprototypesrealizedsofarhaveshownanoutstandingimprovementinpowerefficiencyandspeedcomparingwiththeirdigitalcounterparts,withonlyalittleerror-correctingperformanceloss.However,alltheseimpleme