Детальная информация

Название: Разработка архитектуры кодера полярных кодов многоядерного типа для реализации в ПЛИС: выпускная квалификационная работа бакалавра: направление 11.03.01 «Радиотехника» ; образовательная программа 11.03.01_01 «Космические и наземные радиотехнические системы»
Авторы: Агафонов Денис Алексеевич
Научный руководитель: Кудряшова Татьяна Юрьевна; Литвинов Алексей Александрович
Другие авторы: Зудов Роман Игоревич
Организация: Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого. Институт физики, нанотехнологий и телекоммуникаций
Выходные сведения: Санкт-Петербург, 2021
Коллекция: Выпускные квалификационные работы; Общая коллекция
Тематика: помехоустойчивое кодирование; полярные коды; многоядерные полярные коды; ПЛИС; аппаратная архитектура; encoding; polar codeds; multi-kernel polar codes; FPGA; hardware architecture
Тип документа: Выпускная квалификационная работа бакалавра
Тип файла: PDF
Язык: Русский
Уровень высшего образования: Бакалавриат
Код специальности ФГОС: 11.03.01
Группа специальностей ФГОС: 110000 - Электроника, радиотехника и системы связи
Ссылки: Отзыв руководителя; Отчет о проверке на объем и корректность внешних заимствований
DOI: 10.18720/SPBPU/3/2021/vr/vr21-4285
Права доступа: Доступ по паролю из сети Интернет (чтение)
Ключ записи: ru\spstu\vkr\13954

Разрешенные действия:

Действие 'Прочитать' будет доступно, если вы выполните вход в систему или будете работать с сайтом на компьютере в другой сети

Группа: Анонимные пользователи

Сеть: Интернет

Аннотация

В рамках работы впервые было предложено несколько вариантов архитектур кодера полярных кодов многоядерного типа для реализации в ПЛИС. Проведен сравнительный анализ этих архитектур по задержкам и количеству ресурсов. Также, в работе изложены основы классических полярных кодов и многоядерных полярных кодов. Даны общие понятия этих терминов, разъяснены принципы кодирования. Кроме того, приведены примеры конструирования кодов обоих типов, их различия. Проведен численный анализ преимуществ многоядерных полярных кодов над классическими полярными кодами. Целью работы являлось построение нескольких версий структурной схемы кодера в виде блок-схем с численными оценками задержек и потребления ресурсов. В результате было разработано три архитектуры с разными подходами к получению перестановок: - Архитектуры с расчетом перестановок: - c параллельным расчетом инверсии произведения перестановок; - c последовательным расчетом инверсии произведения перестановок; - Архитектура с заранее загруженными в память перестановками. Разработанные схемы могут быть использованы в качестве опоры для реализации кодера данного типа кодов в ПЛИС.

Within the framework of the work, several variants of the multi-kernel polar code encoder architectures for implementation in FPGAs were proposed for the first time. A comparative analysis of these architectures was carried out and an opinion was expressed about the best version in terms of delays and the number of resources. Also, the paper presents the basics of classical polar codes and multi-kernel polar codes. The general concepts of these terms are given, the principles of coding are explained. In addition, examples of constructing codes of both types and their differences are given. The advantages of multi-kernel polar codes over classical polar codes are numerically analyzed. The aim of the work is to build several versions of the block diagram of the encoder in the form of block diagrams with numerical estimates of delays and resource consumption. As a result, three architectures were developed with different approaches to obtaining permutations: - Architectures with permutation calculation: - With parallel calculation of the inversion of the product of permutations; - With sequential calculation of the inversion of the product of permutations; - Architecture with pre-loaded permutations in memory. The developed schemes can be used as a support for the implementation of the coder of these codes on the FPGA.

Права на использование объекта хранения

Место доступа Группа пользователей Действие
Локальная сеть ИБК СПбПУ Все Прочитать
Внешние организации №2 Все Прочитать
Внешние организации №1 Все
Интернет Авторизованные пользователи СПбПУ Прочитать
Интернет Авторизованные пользователи (не СПбПУ, №2) Прочитать
Интернет Авторизованные пользователи (не СПбПУ, №1)
-> Интернет Анонимные пользователи

Оглавление

  • ВВЕДЕНИЕ
  • ГЛАВА 1. МНОГОЯДЕРНЫЕ ПОЛЯРНЫЕ КОДЫ
    • 1.1. Конструкция кодирования многоядерных полярных кодов
    • 1.2. Цели и задачи работы
    • 1.3.Выводы по главе 1
  • ГЛАВА 2. АРХИТЕКТУРА КОДЕРА МНОГОЯДЕРНЫХ ПОЛЯРНЫХ КОДОВ
    • 2.1. Архитектура с последовательным вычислением перестановок
      • 2.1.1. Принципы инициализации устройства
        • 2.1.1.1.Загрузка данных
        • 2.1.1.2. Расчет размеров ядер
      • 2.1.2. Расчет перестановок
        • 2.1.2.1. Преобразование вектора структуры матрицы
        • 2.1.2.2. Расчет парциальных произведений
        • 2.1.2.2.1. Конвертер размеров ядер
      • 2.1.3.Расчет базовой перестановки
        • 2.1.3.1. Модуль сложного счетчика
        • 2.1.3.2. Модуль формирования базовой перестановки
      • 2.1.4. Формирование перестановок
        • 2.1.4.1. Модуль параллельного присваивания
        • 2.1.4.2. Формирование сигналов разрешения записи
        • 2.1.4.3. Модуль инверсии произведения перестановок
      • 2.1.5. Модуль умножения на порождающую матрицу
        • 2.1.5.1. Управляющий конечный автомат
        • 2.1.5.2. Модуль перестановок
    • 2.2. Вариант последовательного исполнения модуля получения инверсии произведения перестановок
    • 2.3. Архитектура с загруженными перестановками
      • 2.2.1. Измененный модуль получения перестановок
    • 2.4. Сравнение использованных ресурсов и задержек всех вариантов архитектур
    • 2.5. Выводы по главе 2
  • ЗАКЛЮЧЕНИЕ
  • СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
  • ПРИЛОЖЕНИЕ 1. MATLAB-ФУНКЦИИ ДЛЯ РАСЧЕТОВ КОЛИЧЕСТВА ВЕНТИЛЕЙ В НЕКОТОРЫХ ЭЛЕМЕНТАРНЫХ СХЕМАХ
  • ПРИЛОЖЕНИЕ 2. MATLAB-СКРИПТЫ ДЛЯ ОЦЕНКИ КОЛИЧЕСТВА ВЕНТИЛЕЙ В РАЗНЫХ АРХИТЕКТУРАХ КОДЕРА
  • ПРИЛОЖЕНИЕ 3. ТАБЛИЦА ПОИСКА НОМЕРА ДЛИНЫ КОДА
  • ПРИЛОЖЕНИЕ 4. НЕКОТОРЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ О КЛАССИЧЕСКИХ И МНОГОЯДЕРНЫХ ПОЛЯРНЫХ КОДАХ
  • ПРИЛОЖЕНИЕ 5. СКРИПТЫ ДЛЯ ОЦЕНКИ ЗАДЕРЖЕК

Статистика использования

stat Количество обращений: 1
За последние 30 дней: 0
Подробная статистика