与实现,学生会员会员黄秋庭，会摘要考虑到计算复杂度和移动设备功率消耗，基于长期演进无线通信标准码解码是最具有挑战性任务之。本文研究了使用多个软输入输出解码器并行工作技术码解码器，这种解码器可以达到峰速。为了显示我们设计方案效果，我们实现了个工艺基四并行解码电路，得到了解码速率。在目前产业上更具实际意义标志性速率条件下，本码解码器只消耗功率。关键词实现，低功耗并行码解码器，基四，移动通信简介在过去几年里，无线通信标准，比如，已经稳固地确立了自己在以数据传输为中心通信技术中支柱地位。智能手机上网本和其他移动宽带设备出现引领了个无线应用吞吐量激增纪元。迅速增长无线数据传输需求现在开始阻碍网络运行，运营商在寻求新技术以支持比更高数据速率。最近，新空中接口标准长期演进已经被组织确定，旨在能在最近几年内提供倍以上数据速率相比于。理论上，支持高达速率，但是产业界准备在最近年内实现第个关键速率。使用码来保证可靠通信。使用多个同时工作软输入输出解码器并行码解码将成为达到要求数据速率关键。但是，考虑到计算复杂度和功耗，它实现也将是整个通信体系实现主要挑战之。事实上，最近报道并行码解码器中，没有个能够达到标准速率，或者在标志性速率下实现电池可支持以下理想功耗，这些都说明了这种解码器设计是很难。本文工作我们讨论了考虑功耗效率高吞吐率并行码解码概念与结构。为此，我们研究了关键参数吞吐率面积比，并优化了最关键设计模块。为减小设计固有交织器瓶颈，我们设计了种存储器结构，它能提供要求带宽，呈现种适合所有最大矢量化无竞争交织器通用方案主从分配网络。我们进步详细说明了能满足高吞吐率基四解码器结构。为了证明我们观点，我们展示了种并行模型。它能达到峰速，并在标志速率下实现低功耗运行。最后我们把它与其他解码器进行关键参数比较。文章纲要文章剩余部分如下安排第二部分回顾了码解码原理，并详细介绍了解码相关算法第三部分介绍了并行码解码结构，并研究了吞吐率面积比第四部分详细介绍而了交织器结构第五部分介绍了结构第六部分展示了实现结果以及本方案与其他现存方案比较结果第七部分对全文作了总结。二基于标准码译码码,以其能够逼近香农容限和服从硬件高效实现性质，已经被包括和在内很多无线通信标准采用。图左半部分是指定码编码器，它由路馈通，两个反馈卷积编码器和个交织器组成。馈通信号传递个包含个信息比特码组𝑥𝑘到编码器输出端。这些比特被称为系统比特。第个根据系统比特生成列分量比特序列。第二个根据交织后信息序列,并生成第二列分量比特序列，其中表示地址交织后地址。这之后系统比特和两个分量比特起通过无线信道被传输。在接收端，个软输出检测器以传输比特对数似然概率形式计算信息置信度计算得到表示相应信号为可能性。图左并联码编码器。右码解码器简化框图码解码算法码解码通常按照提供算法执行。图右半部分描述了其主要思想，也就是通过在两个解码器间不断迭代交换外部和以持续提高纠错性能。第个和第二个分别执行第列和第二列卷积码解码。信号依次通过第个和第二个被称为完成次迭代如果只通过个则成为完成迭代。每个分组码进行总迭代次数由表示比如，次迭代对应。每个根据输入计算传输比特内在后验信息。这些输入信息包括未交织系统信息或者交织后系统信息，以及分量信息，还有名为先验信息，。对于首次迭代，先验信息被置零比如，∀。在后续迭代中，每个∈,得到外部信息−−。这些外部信息在下迭代中被另用作先验信息，比如−,见图。在定次数迭代后，码解码器内在信息符号生成信息比特估计结果。基四最大对数算法图左基二前向状态度量递归，图中展示了两步右基四前向状态度量递归最大后验概率解码算法由,和四人提出，并成为我们使用解码器基础。算法和算法类似，通过网格图重构来计算内部信息,。图就展示了个这样网格图，它包含与状态对应相关节点和代表可行路径支路组成。每次从状态第步到状态第步状态转移都对应着支路度量,详见原始形式由于庞大存储需要和极其复杂计算函数而无法实际应用。我们采用种近似算法。简要介绍如下最大对数估计算法通过前向后向两个方向网格图递归来计算个状态状态度量,。为降低巨大计算量，我们使用最大对数估计来进行前向状态度量递归⁡−−,式中对应状态之前两个可能状态见图。后向状态量计算方法与类似，只是沿反方向进行。两种递归都基于硬件友好加比选操作，执行效率很高。在所有前向和后向状态度量结束后，就可以计算内部信息。为此，根据与和相应状态度量按照下式计算内部信息−,−,−,最大对数估计会导致输出失真，这可由至少部分可由外部因子请参阅六误码率性能技术补偿。窗口划分内在信息计算需要存储所有前向状态度量或者后向状态度量。对于标准指定最大码组长度,需要存储个状态度量。为了极大程度地解决大存储量问题，通常采用窗口划分方法。在这种方法里，网格图被划分成步小窗口，内部信息只根据每个小窗口内部获得状态度量进行计算。相应计算方法被称为算法，将在下面做总体阐述。在本算法中，前向递归按照式计算第个窗口，并储存相应个前向状态度量。由于后向递归在个窗口内从后向前计算，所以必须产生合适初始值。为此，我们在下个窗口窗口内执行伪后向递归以提供计算窗口后向状态度量初始值。存储了窗口前向状态度量，内在信息就可以在后向度量递归时被同时计算出来。由于窗口划分，算法可以在网格图地址硬件计算。特别，交织器交织后地址按下式计算式中和根据码组长度进行合适地挑选。对于∈,−，交织后地址由下面递归产生其中。因为只有加法和取模计算，所以这种递归可以在硬件高效实现。事实上，交织器将奇地址只映射到奇地址，偶地址只映射到偶地址，这将利于高效地基四递归地址映射另外，式也可被改进以进行其他形式地址步进如偶数地址。三并行码解码器结构由于相关递归计算妨碍了流水线实现，非并行码解码器关键路径般出现在状态度量递归单元。相关速度优化结果也仅能达到数十，比如。因此，为了达到峰速，每迭代解码时间必须缩短。个可能解决方案是例化个单元，并实现网格图重并行解码。为此，网格被划分成段，每段长度为，并行解码在指定网格段中进行。与非并行解码器相比，这种方法将吞吐率增加了倍。上层结构图中结构基于非并行码解码器。解码器执行未交织交织模式，分别对第个和第二个卷积编码器进行解码。图基于标准并行码解码器上层结构综述该结构包含了个最大对数单元，用于存储系统信息和分量信息输入存储器，个用于存储外部信息中间存储器。交织器由个计算所有交织和未交织地址得地址生成单元和位于输入存储器中间存储器专用置换网络组成。每个单元在基二模式在个时钟周期内执行网格图中步，在基四模式执行两步。我们注意到由于基四递归每时钟周期同时需要计算奇数步和偶数步网格图内容，所以基四递归需要两倍存储带宽。为了因对这种潜在地高存储带宽，我们使用了下述存储结构。存储结构为了达到最大码组长度，例化后输入存储,fi作者简介于年月号出生在瑞士。他于年在瑞士获得电子工程硕士学位，年获得博士学位。他于年成为美国加州斯坦福大学信息系统实验室智能天线研究组访问学者。从年到年，他担任,综合系统实验室研究助理。年，他作为顾问。是无线通信领域下属机构。从年开始，他在,通信工程实验室攻读博士后学位。他研究领域包括信号处理，电路系统设计。博士在年获得硕士论文奖。他还获得了信号系统计算机最佳学生论文奖和电路系统最佳学生论文奖。年生于德国。他于年在德国大学获得电子工程硕士学位。同年他参加了综合系统实验室，并在这里获得了博士学位。他在年参加了瑞士先进电路探求股份公司。他研究领域涵盖数字电路系统设计，无线通信信号处理。于年生于瑞士。他在年获得瑞士,学士学位。现在，他在这里攻读硕士学位。他研究方向是无线通信和电路设计。黄秋庭于年在,获得应用科学博士学位。年期间，他在英国,大学担任讲师。从年月开始，他在瑞士联邦工程学会集成系统实验室担任电子方向教授。年到年，他又被中国教育部长江学者基金会聘为长江学者资深兼职教授，隶属中国南京东南大学。他研究领域涵盖射频模拟模拟数字综合数字专用集成电路系统。近些年来，他重点研究无线通信应用。他在顶级会议期刊上发表相关领域多篇文章。黄教授是欧洲固态电路联盟工程程序委员会成员。年和年他也参加了国际固态电路联盟工程编程执行委员会。在年黄教授创立了先进电路探求股份公司，个为蜂窝通信提供射频收发机无生产线设计企业。英文缩略词对照表第三代合作伙伴计划加比选单元专用集成电路误比特率卷积编码器互补金属氧化物半导体误差向量幅度高速下行分组接入左手边对数似然概率长期演进主从二次多项式置换右手边软输入输出解码器软输入输出信噪比排序器单端口转换器基四前向状态度量递归最的代表经过认真研讨,认为我国生态农业呈现出以下几方面的发展趋势和特点生态农业产业化势头强劲。生态农业产业化经营是推进生态农业建设的重要途径。目前各地积极支持农产品加工企业销售企业科教单位进入生态农业建设主战场和发展无公害农产品生产加工销售领域，并在财政税收信贷等方面给予优惠政策，采取公司合作组织农户龙头企业基地建设无公害农产品和订单农业等多种形式，大力推进生态农业产业化经营。企业积极介入，为生态农业注入了新的活力。在国家经济结构调整和产业发展政策的指引下，批大中型企业和民营企业以及外资企业，纷纷调整经营方向，进军农业主战场，首选生态农业开发和无公害农产品经营，延长生态农业产业链，促进生态农业的持续发展。生态农业研究和科技创新已成热点。随着生态农业的不断发展，生态农业建设成为部分地方和企业经济发展的切入点，批生态农业研究机构应运而生。有关科研单位大专院校和企业纷纷成立了生态农业研究所，生态农业产业呈现出美好的发展前景。发展生态农业的积极性空前高涨。目前，中国开展生态农业建设的县已达多个，有个省自治区直辖市和多个县市颁布了农业生态环境保护条例或办法，个省出台了无公害农产品管理