摘要 | 第5-7页 |
Abstract | 第7-8页 |
第1章 绪论 | 第20-36页 |
1.1 研究概述 | 第20-21页 |
1.1.1 背景 | 第20页 |
1.1.2 目标 | 第20页 |
1.1.3 方法 | 第20-21页 |
1.1.4 意义 | 第21页 |
1.2 当前无线通信标准中的前向纠错码 | 第21-34页 |
1.2.1 卷积码解码器 | 第22-23页 |
1.2.2 Turbo码解码器 | 第23页 |
1.2.3 LDPC码解码器 | 第23-24页 |
1.2.4 多模式解码器的发展与现状 | 第24-25页 |
1.2.5 FlexiTreP和FlexiChaP | 第25-26页 |
1.2.6 Flex-SISO | 第26-27页 |
1.2.7 UDEC | 第27-29页 |
1.2.8 IMEC | 第29-30页 |
1.2.9 NoC Turbo/LDPC | 第30页 |
1.2.10 Giuseppe | 第30-31页 |
1.2.11 RECFEC | 第31页 |
1.2.12 TU Dresden | 第31-32页 |
1.2.13 Multi-standard FEC | 第32页 |
1.2.14 其他相关研究 | 第32-33页 |
1.2.15 通用计算平台下的解码器 | 第33-34页 |
1.3 先前工作的总结与本研究的切入点 | 第34-35页 |
1.4 章节安排 | 第35-36页 |
第2章 核心设计思想 | 第36-45页 |
2.1 统一解码算法 | 第36-37页 |
2.2 芯片硬件结构创新 | 第37-41页 |
2.2.1 专用处理器结构 | 第37-39页 |
2.2.2 多模式解码的硬件资源复用 | 第39页 |
2.2.3 保证解码效率的高并行和动态流水结构 | 第39-41页 |
2.3 设计方法学 | 第41-43页 |
2.3.1 三子系统模型 | 第41页 |
2.3.2 极限设计思想 | 第41页 |
2.3.3 软硬件协同设计 | 第41-43页 |
2.3.4 逐步细化的设计流程 | 第43页 |
2.4 灵活度的追求 | 第43-45页 |
第3章 多模解码的算法原理 | 第45-82页 |
3.1 多模算法统一的Trellis图 | 第46-48页 |
3.1.1 Turbo BCJR解码算法 | 第46-47页 |
3.1.2 Viterbi解码算法 | 第47页 |
3.1.3 层级解码算法 | 第47-48页 |
3.2 计算核的并行 | 第48-52页 |
3.3 并行窗与滑动窗 | 第52-54页 |
3.4 前后向迭代的并行 | 第54-55页 |
3.5 并行FBR算法的完整描述 | 第55-67页 |
3.5.1 LDPC解码 | 第55-61页 |
3.5.2 Turbo解码 | 第61-65页 |
3.5.3 卷积码解码 | 第65-67页 |
3.6 统一的前后向迭代算法 | 第67-77页 |
3.6.1 三模融合的算法级调整 | 第67-69页 |
3.6.2 统一解码框架的构建 | 第69-71页 |
3.6.3 LDPC层级解码算法的微调整 | 第71页 |
3.6.4 Turbo解码算法的微调整 | 第71-72页 |
3.6.5 Viterbi算法的微调整 | 第72-77页 |
3.7 统一框架下各个算法的子运算 | 第77-82页 |
第4章 多模式解码处理器的指令集设计 | 第82-96页 |
4.1 专用处理器指令集设计概述 | 第82页 |
4.2 SIMD深流水下的控制向量的软件化表示 | 第82-84页 |
4.3 本指令集的特点 | 第84-85页 |
4.4 可重配置寄存器与指令集的关系 | 第85页 |
4.5 指令集对解码流程的控制 | 第85-92页 |
4.6 全可编程指令集的设计与挑战初探 | 第92-96页 |
第5章 多模解码处理器硬件设计 | 第96-100页 |
5.1 多内存多处理单元的SIMD ASIP结构 | 第96页 |
5.2 控制子系统 | 第96-97页 |
5.3 存储和数据交换子系统 | 第97页 |
5.4 数据通路 | 第97-98页 |
5.5 基于前后向迭代分割的双译码过程 | 第98页 |
5.6 解码器的对外接.复用 | 第98-99页 |
5.7 单指令双流水结构 | 第99-100页 |
第6章 多模融合的数据通路设计 | 第100-111页 |
6.1 QC-LDPC解码的数据通路设计 | 第100-101页 |
6.2 Turbo解码的数据通路设计 | 第101-103页 |
6.3 Viterbi解码数据通路设计 | 第103-105页 |
6.4 多模融合的数据通路 | 第105-108页 |
6.5 指令对数据通路的可控性 | 第108-111页 |
第7章 多模复用的内存子系统 | 第111-132页 |
7.1 通用并行内存子系统结构模型 | 第111-113页 |
7.2 模型向解码器的适配 | 第113页 |
7.3 全局内存子系统(GMS) | 第113-116页 |
7.4 多算法融合的全局内存子系统 | 第116-118页 |
7.5 全局内存片的地址计算 | 第118-120页 |
7.6 全局内存子系统的外部连接 | 第120-121页 |
7.7 SISO本地缓冲区 | 第121-125页 |
7.7.1 Alpha Buffer | 第122页 |
7.7.2 输入缓冲区(Input Buffer) | 第122-123页 |
7.7.3 内部缓冲区(Inner Buffer) | 第123-125页 |
7.8 内存片的硅验证 | 第125页 |
7.9 SISO Alpha Buffer无冲突转置网络设计 | 第125-132页 |
第8章 多模式解码处理器的控制逻辑设计 | 第132-146页 |
8.1 指令自循环和硬循环加速设计 | 第132-143页 |
8.1.1 问题描述 | 第132-134页 |
8.1.2 本文提出的方法 | 第134-137页 |
8.1.3 特殊情形的验证 | 第137-140页 |
8.1.4 软件循环转译为硬件循环的方法 | 第140-141页 |
8.1.5 时间效用的改善 | 第141页 |
8.1.6 代码体积的节省 | 第141-143页 |
8.2 指令译码设计 | 第143-146页 |
第9章 基于软件的解码效率优化技术 | 第146-168页 |
9.1 LDPC矩阵重排序技术 | 第146-157页 |
9.1.1 LDPC的解码效率问题 | 第146页 |
9.1.2 矩阵重排序技术的原理 | 第146-147页 |
9.1.3 低复杂度重排序方法 | 第147-150页 |
9.1.4 层内元素重排序技术 | 第150-152页 |
9.1.5 冲突检测和NOP插入 | 第152页 |
9.1.6 效率分析 | 第152-156页 |
9.1.7 吞吐量分析 | 第156页 |
9.1.8 CNI和SNI的性能比较 | 第156页 |
9.1.9 多模式解码处理器对矩阵重排序算法的集成 | 第156-157页 |
9.2 Turbo内存无冲突并行访问方法 | 第157-168页 |
9.2.1 Turbo内存冲突的起因 | 第157-158页 |
9.2.2 当前的解决方案 | 第158-159页 |
9.2.3 边着色类内存重排布算法 | 第159-166页 |
9.2.4 点着色方法 | 第166-168页 |
第10章 解码器的吞吐量分析 | 第168-172页 |
10.1 Turbo解码吞吐量 | 第168页 |
10.2 LDPC解码吞吐量 | 第168-170页 |
10.3 卷积码解码吞吐量 | 第170-172页 |
第11章 解码器的性能评测 | 第172-176页 |
11.1 LDPC误码率性能评测 | 第172页 |
11.2 Turbo误码率评测 | 第172-174页 |
11.3 卷积码误码率评测 | 第174-176页 |
第12章 设计结果与业界方案对比 | 第176-183页 |
12.1 面积开销分析 | 第176页 |
12.2 处理器版图设计 | 第176-177页 |
12.3 用于功率降低的动态并行度调整 | 第177-178页 |
12.4 多算法共享结果分析 | 第178-179页 |
12.4.1 内存共享结果 | 第178-179页 |
12.4.2 逻辑电路共享结果 | 第179页 |
12.5 与业界已有方案的比较 | 第179-181页 |
12.6 小结 | 第181-183页 |
第13章 基于软件平台的FEC算法的复杂度分析 | 第183-198页 |
13.1 伪代码分析 | 第184-186页 |
13.2 复杂度分析 | 第186-192页 |
13.2.1 LDPC解码运算复杂度的分析 | 第187-189页 |
13.2.2 Turbo解码运算复杂度分析 | 第189-190页 |
13.2.3 卷积码解码运算复杂度分析 | 第190-192页 |
13.3 复杂度比较 | 第192页 |
13.4 解码各步骤运算量的比重分析 | 第192-194页 |
13.5 评估结果与软件解码平台结果的对比 | 第194-198页 |
第14章 总结与展望 | 第198-200页 |
参考文献 | 第200-208页 |
攻读学位期间发表的论文与研究成果清单 | 第208-209页 |
致谢 | 第209-212页 |
作者简介 | 第212页 |