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QuaSI-Arithmetic

  • 高吞吐量LDPC码编码构造及其FPGA实现

    低密度校验码(LDPC,Low Density Parity Check Code)是一种性能接近香农极限的信道编码,已被广泛地采用到各种无线通信领域标准中,包括我国的数字电视地面传输标准、欧洲第二代卫星数字视频广播标准(DVB-S2,Digital Video Broadcasting-Satellite 2)、IEEE 802.11n、IEEE 802.16e等。它是3G乃至将来4G通信系统中的核心技术之一。 当今LDPC码构造的主流方向有两个,分别是结合准循环(QC,Quasi Cyclic)移位结构的单次扩展构造和类似重复累积(RA,Repeat Accumulate)码构造。相应地,主要的LDPC码编码算法有基于生成矩阵的算法和基于迭代译码的算法。基于生成矩阵的编码算法吞吐量高,但是需要较多的寄存器和ROM资源;基于迭代译码的编码算法实现简单,但是吞吐量不高,且不容易构造高性能的好码。 本文在研究了上述几种码构造和编码算法之后,结合编译码器综合实现的复杂度考虑,提出了一种切实可行的基于二次扩展(Dex,Duplex Expansion)的QC-LDPC码构造方法,以实现高吞吐量的LDPC码收发端;并且充分利用该类码校验矩阵准循环移位结构的特点,结合RU算法,提出了一种新编码器的设计方案。 基于二次扩展的QC-LDPC码构造方法,是通过对母矩阵先后进行乱序扩展(Pex,Permutation Expansion)和循环移位扩展(CSEx,Cyclic Shift Expansion)实现的。在此基础上,为了实现可变码长、可变码率,一般编译码器需同时支持多个乱序扩展和循环移位扩展的扩展因子。本文所述二次扩展构造方法的特点在于,固定循环移位扩展的扩展因子大小不变,支持多个乱序扩展的扩展因子,使得译码器结构得以精简;构造得到的码字具有近似规则码的结构,便于硬件实现;(伪)随机生成的循环移位系数能够提高码字的误码性能,是对硬件实现和误码性能的一种折中。 新编码器在很大程度上考虑了资源的复用,使得实现复杂度近似与码长成正比。考虑到吞吐量的要求,新编码器结构完全抛弃了RU算法中串行的前向替换(FS,Forward Substitution)模块,同时简化了流水线结构,由原先RU算法的6级降低为4级;为了缩短编码延时,设计时安排每一级流水线计算所需的时钟数大致相同。 这种码字构造和编码联合设计方案具有以下优势:相比RU算法,新方案对可变码长、可变码率的支持更灵活,吞吐量也更大;相比基于生成矩阵的编码算法,新方案节省了50%以上的寄存器和ROM资源,单位资源下的吞吐量更大;相比类似重复累积码结构的基于迭代译码的编码算法,新方案使高性能LDPC码的构造更为方便。以上结果都在Xilinx Virtex II pro 70 FPGA上得到验证。 通过在实验板上实测表明,上述基于二次扩展的QC-LDPC码构造和相应的编码方案能够实现高吞吐量LDPC码收发端,在实际应用中具有很高的价值。 目前,LDPC码正向着非规则、自适应、信源信道及调制联合编码方向发展。跨层联合编码的构造方法,及其对应的编码算法,也必将成为信道编码理论未来的研究重点。

    标签: LDPC FPGA 吞吐量 编码

    上传时间: 2013-07-26

    上传用户:qoovoop

  • 高效的CABAC解码器设计及FPGA实现

    H.264/AVC是ITU与ISO/IEC(International Standard Organization/Intemational Electrotechnical Commission国际标准化组织/国际电工委员会)联合推出的活动图像编码标准。作为最新的国际视频编码标准,H.264/AVC与MPEG-4、H.263等视频编码标准相比,性能有了很大提高,并已在流媒体、数字电视、电话会议、视频存储等诸多领域得到广泛的应用。基于上下文的自适应二进制算术编码(Conrext-based Adaptive Binary Arithmetic Coding,CABAC)是H.264/AVC的两个熵编码方案之一,相对于另一熵编码方案-CAVLC(基于上下文的自适应可变长编码),CABAC具有更高的数据压缩率:在同等编码质量下要比CAVLC提高10%~15%的压缩率。CABAC能实现很高的数据压缩率,但这是以增加实现的复杂性为代价的。在已有的硬件实现方法上,CABAC的解码效率并不高。 论文在深入研究CABAC解码算法及其实现流程,并在仔细分析了H.264/AVC码流结构的基础上,总结出了影响CABAC解码效率的各个环节,并以此为出发点,对CABAC解码所需中的各个功能模块进行了优化设计,设计出一种新的CABAC解码器结构,相对于一般的CABAC解码器,它的解码效率得到了显著提高。论文针对影响CABAC解码过程的"瓶颈"问题一多次访问存储部件影响解码速率,提出了新的存储组织方式,并根据CABAC的码流结构特性,采用4个子解码器级联的方式来进一步提高解码速率。 最后,用Verilog语言对所设计的CABAC解码器进行了描述,用EDA软件对其进行了仿真,并在FPGA上验证了其功能,结果显示,该CABAC解码器结构显著提高了解码效率,能够满足高档次实时通讯的要求。

    标签: CABAC FPGA 解码器

    上传时间: 2013-07-03

    上传用户:huazi

  • 如何提高模幂运算速度应用笔记

    Abstract: This application note describes how to improve the speed of modular exponentiation by more than 50% whenusing MAXQ® microcontrollers that have a modular arithmetic accelerator (MAA).  

    标签: 如何提高 模幂运算 应用笔记 速度

    上传时间: 2013-11-17

    上传用户:s363994250

  • 基于单DSP的VoIP模拟电话适配器研究与实现

    基于单DSP的VoIP模拟电话适配器研究与实现:提出和实现了一种新颖的基于单个通用数字信号处理器(DSP)的VoIP模拟电话适配器方案。DSP的I/O和存储资源非常有限,通常适于运算密集型应用,不适宜控制密集型应用[5]。该系统高效利用单DSP的I/O和片内外存储器资源,采用μC/OS-II嵌入式实时操作系统,支持SIP和TCP-UDP/IP协议,通过LAN或者宽带接入,使普通电话机成为Internet终端,实现IP电话。该系统软硬件结构紧凑高效,运行稳定,成本低,具有广阔的应用前景。关键词:模拟电话适配器;IP电话;数字信号处理器;μC/OS-II 【Abstract】This paper presents a VoIP ATA solution based on a single digital signal processor (DSP). DSPs are suitable for arithmetic-intensiveapplication and unsuitable for control-intensive application because of the limitation of I/O and memory resources. This solution is based on a 16-bitfixed-point DSP and μC/OS-II embedded real-time operating system. It makes good use of the limited resources, supports SIP and TCP-UDP/IPprotocol. It can connect the analog telephone to Internet and realize the VoIP application. This system has a great future for its high efficiency andlow cost.【Key words】Analog telephone adapter (ATA); Voice over Internet protocol (VoIP); Digital signal processor (DSP); μC/OS-II Research and Implementation of VoIPATA Based on Single DSP

    标签: VoIP DSP 模拟电话 适配器

    上传时间: 2013-11-20

    上传用户:Wwill

  • Nios II定制指令用户指南

         Nios II定制指令用户指南:With the Altera Nios II embedded processor, you as the system designer can accelerate time-critical software algorithms by adding custom instructions to the Nios II processor instruction set. Using custom instructions, you can reduce a complex sequence of standard instructions to a single instruction implemented in hardware. You can use this feature for a variety of applications, for example, to optimize software inner loops for digital signal processing (DSP), packet header processing, and computation-intensive applications. The Nios II configuration wizard,part of the Quartus® II software’s SOPC Builder, provides a graphical user interface (GUI) used to add up to 256 custom instructions to the Nios II processor. The custom instruction logic connects directly to the Nios II arithmetic logic unit (ALU) as shown in Figure 1–1.

    标签: Nios 定制 指令 用户

    上传时间: 2013-10-12

    上传用户:kang1923

  • 很好用的压缩和解压缩程序

    很好用的压缩和解压缩程序,Arithmetic,请大家试用一下,多指教!

    标签: 解压 程序

    上传时间: 2015-03-19

    上传用户:ruixue198909

  • In each step the LZSS algorithm sends either a character or a <position, length> pair. Among t

    In each step the LZSS algorithm sends either a character or a <position, length> pair. Among these, perhaps character "e" appears more frequently than "x", and a <position, length> pair of length 3 might be commoner than one of length 18, say. Thus, if we encode the more frequent in fewer bits and the less frequent in more bits, the total length of the encoded text will be diminished. This consideration suggests that we use Huffman or arithmetic coding, preferably of adaptive kind, along with LZSS.

    标签: algorithm character position either

    上传时间: 2014-01-27

    上传用户:wang0123456789

  • vhdl程序源代码

    vhdl程序源代码,包括Combinational Logic Counters Shift Registers Memory State Machines Registers Systems ADC and DAC Arithmetic等

    标签: vhdl 程序 源代码

    上传时间: 2013-12-26

    上传用户:363186

  • 此文件用于仿真MIMO-STBC 系统性能程序

    此文件用于仿真MIMO-STBC 系统性能程序,包括了发送,mimo quasi-static channel 和接收部分。用的是8psk调制

    标签: MIMO-STBC 仿真 系统性能 程序

    上传时间: 2014-01-20

    上传用户:13517191407

  • /* This program generates the DApkg.vhd file that is used to define * the DA filter core and give

    /* This program generates the DApkg.vhd file that is used to define * the DA filter core and gives its parameters and the contents of the * Distributed Arithmetic Look-up-table "DALUT" according to the DA algorithm

    标签: generates the program define

    上传时间: 2015-07-07

    上传用户:wangchong