This invention discloses a hardware implementation method of polarization code encoder based on FPGA. This method mainly focuses on the difficulty of parallel structure design caused by the strong correlation between the front and back levels of the polarization code coding structure. On the basis of summarizing the law of the coding generation matrix of the polarization code, a simplified operation method is designed. This method only needs the operation of the first column of the generating matrix, and then the whole coding result can be obtained according to the rule. On the basis of solving parallel problems, the ROM look-up table method is introduced as the initial calculation unit, which greatly improves the overall computing speed of the encoder.
【技术实现步骤摘要】
一种基于FPGA的极化码编码器硬件实现方法
本专利技术属于信道编码领域,尤其涉及一种基于FPGA的极化码编码器硬件实现方法。
技术介绍
极化码编码技术由E.Arikan在2007年提出,该编码技术在二进制离散无记忆信道条件下,当码长趋于无穷大时会出现信道极化现象,即部分信道容量趋近于1而部分趋近于0。在这种条件下极化码可以达到香浓极限,并且其编码算法的复杂度较低,这使得极化码编码成为信道编码史上的一个重大的突破。极化码作为一种新兴的编码技术,引起了无线通信界广泛的关注。成为在编码领域广受关注的热门研究课题之一。由于极化码编码结构的前后级之间具有较高的关联性,这使得极化码在并行设计上存在着许多困难。目前极化码的编码器设计主要借鉴FFT算法的处理思想进行FPGA硬件设计,但该方法依然属于串行运算。本专利技术将利用G矩阵的分布规律,结合查表法设计出一种并行结构的极化码编码器。
技术实现思路
本专利技术极化码编码方法主要针对极化码编码在并行设计上存在的问题,在总结出极化码编码生成矩阵结构规律的基础上,利用查表法设计出一种基于FPGA的极化码编码器,从而大大提高了极化码编码的并行度。本专利技术所采取的技术方案如下:(1)找出生成矩阵的结构规律。极化码编码器的结构是基于一个单元矩阵组成的,该单元矩阵为:当码长为2n时,其生成矩阵与单元矩阵的关系为:其中是一个2n×2n矩阵。根据以上特性可以看出,在用该生成矩阵进行运算时,必定有着很多的重复计算,我们可以将重复的部分只计算一次并以该结果代替其他重复的部分。假设码长64的生成矩阵G如式⑶所示:其中,A为:设长度为64位的信息比 ...
【技术保护点】
1.一种基于FPGA的极化码编码器硬件实现方法,其特征在于该方法包括以下步骤:(1)找出生成矩阵的结构规律,设计G矩阵计算的简化方法;(2)构建用于8位编码查表的ROM;
【技术特征摘要】
1.一种基于FPGA的极化码编码器硬件实现方法,其特征在于该方法包括以下步骤:(1)找出生成矩阵的结构规律,设计G矩阵计算的简化方法;(2)构建用于8位编码查表的ROM;2.根据权利要求1所述的硬件实现方法,其特征在于所述步骤(1)找出生成矩阵的结构规律,设计G矩阵计算的简化方法,具体是:设长度为64位的信息比特为C={c0,c1,c2,c3,c4,c5,c6,c7},其中ci为8位。则我们可以用以下方式来简化,令A1={a0,a1,a2,a3,a4,a5,a6,a7},其中,ai=ci×A。设编码后的信息序列为S={s0,s1,s2,s3,s4,s5,s6,s7},则有s0=a0^a1^a2^a3^a4^a5^a6^a7⑴s1=a1^a3^a5^a7⑵s2=a2^a3^a6^a7⑶s3=a3^a7⑷s4=a...
【专利技术属性】
技术研发人员:王秀敏,吴卓铤,王怡,李君,洪波,
申请(专利权)人:中国计量大学,
类型:发明
国别省市:浙江,33
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