多核平台下LDPC码迭代译码算法研究

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1、财办觀衫＿硕士学位论文＿Ｉ參＿多核平台下ＬＤＰＣ码迭代译码算法研究作者姓名王凯指导教师姓名、职称慕建君教授申请学位类别工学硕士西安电子科技大学学位论文独创性（或创新性）声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其它人已经发表或撰写过的研宄成果；也不包含一为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我同工作的同事对本研究所做的任何

2、贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。一学位论文若有不实之处。，本人承担切法律责任：工窆／ｂ日期：ｌＡｔ本人签名．西安电子科技大学关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定：研究生在，即校攻读学位期间论文工作的知识产权属于西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅、借阅论文，；学校可以公布论文的全部或部分内容允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，结合学位论文研究成果完成的论。文、发明专利等成果，署名单位为西安电子科

3、技大学保密的学位论文在＿年解密后适用本授权书。＿提本人签名：导师签名：＿－＾２２ｖ－日期ｃｆ：日期：（）学校代码10701学号1503121588分类号TN911密级公开西安电子科技大学硕士学位论文多核平台下LDPC码迭代译码算法研究作者姓名：王凯一级学科：计算机科学与技术二级学科：计算机软件与理论学位类别：工学硕士指导教师姓名、职称：慕建君教授学院：计算机学院提交日期：2018年6月ResearchonIterativeDecodingAlgorithmsofLDPCCodesonMulti-CorePlatf

4、ormAthesissubmittedtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinComputerSoftwareandTheoryByWangKaiSupervisor:MuJianjunTitle:ProfessorJune2018摘要摘要低密度奇偶校验码(LowDensityParityCheckcodesLDPC，码)是一种性能良好的线性分组码。凭借其较强的纠错抗干扰能力、可并行化译码和性能逼近Shannon限的优点，L

5、DPC码被广泛应用在深空通信、光纤通信、移动无线通信中。近年来，随着通信行业的发展，人们对数据传输速度要求越来越高，LDPC码的高效译码已经成为研究的热点问题之一。目前，洪泛调度、分层调度以及Shuffled调度方式下LDPC码通常采用最小和(Min-Sum，MS)算法以串行方式进行译码。为了提高译码速度，利用多核中央处理器(CentralProcessingUnitCPU，)平台下的多核并行技术与SSEStreamingSIMDExtensions指令并行技术，本文对LDPC码三种调度方式下MS译码算法的并行化译码方案进行了研究。

6、主要研究内容如下：1.概述了数字通信系统、常用信道模型、LDPC码的基本原理及其两种迭代译码算法；阐述了多核CPU平台的体系结构以及多核编程技术；而且，详细分析了OpenMP半自动化并行工具和SSE并行指令集。2.深入分析了MS译码算法的消息并行、多码字并行、SSE指令并行等三种并行策略。通过将消息并行策略和SSE指令并行策略相结合，设计了洪泛调度方式下LDPC码MS译码算法的并行化译码方案。仿真结果表明，与串行MS译码算法相比较，所给出的并行化译码方案能够明显提高LDPC码的译码速度，而且保持原来的译码性能。3.由于消息并行策略对列重

7、和行重较小的LDPC码加速比低，将多码字并行策略和SSE指令并行策略结合，设计了洪泛调度方式下LDPC码MS译码算法的第二种并行化译码方案。仿真结果表明，所设计的第二种并行化译码方案的加速比明显优于消息并行结合SSE指令的并行化译码方案。4.与洪泛调度方式相比，LDPC码迭代译码算法的串行消息调度方式有更快的收敛速度。将多码字并行策略与SSE指令并行策略结合，分别设计了分层调度和Shuffled调度下MS译码算法的并行化译码方案。仿真结果表明，所设计的并行化译码方案能够提高LDPC码的译码速度，且译码性能没有损失。关键词：多核译码，SP

8、算法，MS算法，分层调度MS，Shuffled调度MSIABSTRACTABSTRACTLow-densityparity-check(LDPC)codesareaclassoflinearblockcod