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5G无线通信高效检测及译码的算法与实现研究

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5G无线通信高效检测及译码的算法与实现研究
论文目录
 
摘要第1-7页
Abstract第7-19页
符号说明第19-21页
英文缩略语第21-25页
第一章 绪论第25-33页
  1.1 研究背景第25-27页
    1.1.A 大规模MIMO系统第26页
    1.1.B 极化(Polar)码第26-27页
  1.2 研究现状第27-30页
    1.2.A 大规模MMO检测第27-29页
    1.2.B Polar译码器第29-30页
    1.2.C 检测和译码第30页
  1.3 论文的研究工作第30-33页
第二章 大规模MIMO的BP检测算法第33-51页
  2.1 大规模MIMO系统第33-35页
    2.1.A 系统模型第33页
    2.1.B 信道模型第33-34页
    2.1.C 等效实数域模型第34-35页
    2.1.D 最大后验概率(MAP)检测第35页
  2.2 基于因子(FG)图的BP检测第35-40页
    2.2.A MIMO系统的FG表示第35-36页
    2.2.B 实数域内基于符号的BP检测第36-40页
  2.3 消息阻尼BP算法的收敛速率第40-41页
  2.4 仿真结果和分析第41-45页
    2.4.A QPSK调制第41-42页
    2.4.B 16-OAM第42-45页
  2.5 自适应的BP检测算法第45-50页
    2.5.A 算法综述第45页
    2.5.B 性能和复杂度的折衷考虑第45-48页
    2.5.C 仿真结果和分析第48-50页
  2.6 总结第50-51页
第三章 大规模MIMO的随机BP检测器第51-77页
  3.1 BP检测器的硬件设计第51-54页
    3.1.A 硬件架构第52-54页
    3.1.B 数据处理时序第54页
  3.2 随机计算第54-59页
    3.2.A 确定性数的随机比特流表示第54-56页
    3.2.B 随机实数乘法、除法器第56-58页
    3.2.C 随机实数加法器第58-59页
  3.3 随机BP检测器第59-68页
    3.3.A 基于随机计算的预处理单元第59-61页
    3.3.B 基于随机计算的观测节点消息更新第61-66页
    3.3.C 基于随机计算的信号节点消息更新第66-67页
    3.3.D 基于随机计算的输出判决第67-68页
  3.4 硬件实现第68-70页
    3.4.A 仿真分析第68-69页
    3.4.B 硬件架构第69-70页
  3.5 仿真结果和分析第70-75页
    3.5.A 仿真结果第70-72页
    3.5.B 理论的复杂度和延时分析第72-73页
    3.5.C FPGA实现结果第73-75页
  3.6 总结第75-77页
第四章 Polar码的低复杂度SCL译码算法第77-107页
  4.1 Polar码基础第77-83页
    4.1.A 信道结合第77-79页
    4.1.B 信道分离第79页
    4.1.C 极化编码第79-80页
    4.1.D SC译码第80-81页
    4.1.E SCL译码第81-83页
  4.2 基于路径度量值简化排序的改进SCL译码算法第83-94页
    4.2.A 宽松排序(RS)算法第84-87页
    4.2.B 分布式排序(DS)算法第87-90页
    4.2.C 译码性能分析第90-93页
    4.2.D 计算复杂度分析第93-94页
  4.3 低复杂度的CRC辅助SCL (CA-SCL)译码器第94-99页
    4.3.A CA-SCL译码器第94-95页
    4.3.B SC译码的基本错误图样第95-97页
    4.3.C 简化的路径扩展第97-98页
    4.3.D SCA-SCL译码器第98-99页
  4.4 仿真结果和复杂度比较第99-104页
    4.4.A 基于DS算法的CA-SCL译码器第99-100页
    4.4.B 采用简化路径扩展的CA-SCL译码器第100-102页
    4.4.C SCA-SCL译码器第102-103页
    4.4.D 结合简化路径扩展的SCA-SCL译码器第103-104页
  4.5 总结第104-107页
第五章 Polar码的编译码系统实现第107-145页
  5.1 系统设计第107-109页
    5.1.A 设计思路第107-108页
    5.1.B 系统链路第108-109页
  5.2 SCL译码算法的定点化第109-112页
    5.2.A 变量动态范围第109-111页
    5.2.B 定点仿真第111-112页
  5.3 CRC添加与校验第112页
  5.4 Polar码的流水线编码器第112-116页
    5.4.A Polar码编码器与FFT处理器的相似性第112-114页
    5.4.B 前向反馈流水线架构(FFD)第114-115页
    5.4.C 后向反馈流水线架构(FBK)第115-116页
  5.5 初始路径度量值的计算第116-118页
  5.6 SC译码器的折叠架构第118-128页
    5.6.A 通用SC译码器架构第118-121页
    5.6.B 指令调用式流水线折叠译码架构第121-128页
  5.7 折叠SC译码架构的分级量化方案第128-130页
  5.8 并行流水线折叠SCL译码的硬件实现第130-139页
    5.8.A 数据更新第131-132页
    5.8.B 数据存储第132-133页
    5.8.C 基于指令集调用的并行折叠SCL译码器第133-134页
    5.8.D 路径度量值排序模块第134-139页
    5.8.E 硬件和系统延时分析第139页
  5.9 系统实现第139-142页
    5.9.A 系统层设计第140-141页
    5.9.B 实现结果第141-142页
  5.10 总结第142-145页
第六章 Polar码BP译码器的流水线架构第145-177页
  6.1 Polar码BP迭代译码第145-150页
    6.1.A BP译码器和FFT处理器第145-148页
    6.1.B 定点化方案第148-149页
    6.1.C 不同码长和码率的译码性能第149-150页
  6.2 BP译码的并行和流水线架构第150-158页
    6.2.A 全并行BP译码器第150-152页
    6.2.B 前向反馈流水线BP译码器第152-155页
    6.2.C 后向反馈流水线BP译码器第155-158页
  6.3 运算级的逻辑结构分析第158-164页
    6.3.A 前向反馈架构中的运算级第158-159页
    6.3.B 后向反馈架构中的运算级第159页
    6.3.C 8-Bit情况的迭代边界分析第159-162页
    6.3.D N-Bit情况的迭代边界分析第162-164页
  6.4 基于运算级的折叠架构第164-170页
    6.4.A 基于运算级折叠的前向反馈流水线BP译码器第164-167页
    6.4.B 基于运算级折叠的后向反馈流水线BP译码器第167-170页
  6.5 分析和比较第170-176页
    6.5.A 迭代次数分析第170页
    6.5.B 理论分析第170-174页
    6.5.C 硬件实现结果第174-176页
  6.6 总结第176-177页
第七章 Polar码编码MIMO系统的联合检测译码(JDD)第177-189页
  7.1 MIMO检测和Polar译码第177-179页
    7.1.A K-best检测算法第177-178页
    7.1.B Polar码译码第178-179页
  7.2 Polar编码MIMO系统的SDD和JDD算法第179-184页
    7.2.A 检测-译码器级联的SDD算法第179页
    7.2.B JDD算法的系统模型第179-180页
    7.2.C 基于缩减树的JDD算法第180-181页
    7.2.D 基于检测-译码联合最优化的JDD算法第181-184页
  7.3 仿真结果和复杂度分析第184-187页
    7.3.A 基于缩减树的JDD算法的仿真结果第184-185页
    7.3.B 基于联合优化的JDD算法的仿真结果第185-187页
    7.3.C 计算复杂度分析第187页
  7.4 总结第187-189页
第八章 总结与展望第189-193页
  8.1 全文总结与主要贡献第189-191页
  8.2 进一步的研究方向第191-193页
参考文献第193-199页
附录A 定理2.1证明第199-200页
附录B 引理2.1证明第200-201页
附录C 定理2.2证明第201-202页
附录D 引理3.1证明第202-203页
附录E SC译码错误图样图4.15(b)证明第203-204页
附录F 引理4.2证明第204-205页
攻读硕士学位期间的研究成果第205-207页
致谢第207页

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