Advertisement

低并行度高速LDPC编码的CCSDS标准方案

  •  5星
  •     浏览量: 0
  •     大小:None
  •      文件类型：None

简介：
本研究探讨了适用于低计算资源环境下的高效LDPC编码方法，基于CCSDS标准，提出了一种能够在保持高速传输的同时降低并行处理需求的创新方案。 本段落提出了一种基于CCSDS标准的低并行度高速LDPC编码结构设计方案。该方案通过在输入待编码的信息中插入“0”以及调整校验矩阵中的循环子矩阵，实现了奇偶并行编码，并且满足了7/8码率的要求。此设计不仅保证了编码器所需的速率需求，还考虑到了实现过程中硬件资源的使用效率，在这两方面之间找到了平衡点。 通过仿真和实际应用的结果表明，相较于其他采用串行方式的7/8码率编码结构设计，本段落提出的低并行度编码方案在仅增加少量硬件成本的情况下实现了双倍的编码速率。

全部评论 (0)

还没有任何评论哟~
客服
客服
客服关闭
  • 低并行度高速LDPC编码的CCSDS标准方案
    优质
    本研究探讨了适用于低计算资源环境下的高效LDPC编码方法，基于CCSDS标准，提出了一种能够在保持高速传输的同时降低并行处理需求的创新方案。 本段落提出了一种基于CCSDS标准的低并行度高速LDPC编码结构设计方案。该方案通过在输入待编码的信息中插入“0”以及调整校验矩阵中的循环子矩阵，实现了奇偶并行编码，并且满足了7/8码率的要求。此设计不仅保证了编码器所需的速率需求，还考虑到了实现过程中硬件资源的使用效率，在这两方面之间找到了平衡点。 通过仿真和实际应用的结果表明，相较于其他采用串行方式的7/8码率编码结构设计，本段落提出的低并行度编码方案在仅增加少量硬件成本的情况下实现了双倍的编码速率。
     
  • 基于CCSDS标准的低码率LDPC码编码器设计
    优质
    本研究聚焦于依据国际电信联盟CCSDS标准，开发高效的低密度奇偶校验（LDPC）码编码器，旨在实现卫星通信中数据传输的高效率与可靠性。 针对基于空间咨询委员会（CCSDS）推荐的深空通信标准中的LDPC码，本段落提出了一种在FPGA上实现编码器的设计方法。该设计适用于码长为4096、且具有1/2、2/3和4/5三种不同码率的LDPC码。根据生成矩阵的块循环特性，采用移位累加寄存器来构建编码器，并通过共享同一套触发器实现三个不同码率的设计，从而显著减少了硬件资源消耗。
     
  • CCSDS_LDPC.rar_CCSDS_LDPC_CCSDS标准_csdcs ldpc编码_ldpc码在CCSDS的应用
    优质
    本资源包包含CCSDS（ Consultative Committee for Space Data Systems）推荐的标准LDPC（Low Density Parity Check）编码方案及相关应用文档，适用于深入研究和工程实践。 CCSDS推荐的LDPC编码方案包含一系列参考标准，非常不错。
     
  • 关于CCSDS标准下卫星遥控LDPC编码方案的研究探讨.pdf
    优质
    本文针对CCSDS标准下的卫星遥测通信系统，深入研究并讨论了适用于该系统的低密度奇偶校验（LDPC）编码方案，旨在提升数据传输效率与可靠性。 为了实现LDPC编码方案，本段落设计了一种与BCH码相似的协议格式，改动量较小且具有良好的兼容性，不会对现有的遥控系统产生影响。译码方案采用并行FPGA架构及最小和译码算法，其译码复杂度较低，并占用较少硬件资源，因此具备可行性。
     
  • CCSDS标准下深空通信LDPC编译码程序的仿真
    优质
    本研究基于CCSDS标准，开发并仿真了用于深空通信的低密度奇偶校验（LDPC）编译码程序，旨在优化数据传输效率与可靠性。 CCSDS标准深空通信LDPC编译码程序仿真
     
  • CCSDS LDPC码
    优质
    CCSDS LDPC码是深空及航天通信中采用的一种高效错误修正编码技术，由国际电信联盟监管的太空数据与通信系统标准协调委员会提出。 ### 空间数据系统标准研究与发展：用于近地与深空应用的低密度奇偶校验码 #### 标题解析： “CCSDS LDPC”这一标题简明扼要地指出了该文档的核心主题——空间数据系统咨询委员会（CCSDS）关于低密度奇偶校验码（Low Density Parity Check Codes，简称LDPC码）的研究和发展工作。LDPC码作为一种高效且强大的错误校正编码技术，在通信领域特别是空间通信中有着广泛的应用前景。 #### 描述解析： 文档的描述部分进一步阐明了该文件的主要内容和目的：“研究与发展用于近地与深空应用的空间数据系统标准——低密度奇偶校验码”。这表明本实验规范不仅介绍了LDPC码的基本原理和技术细节，还探讨了其在不同空间环境下的应用情况，尤其是近地轨道（如地球同步轨道卫星等）和深空探测任务（例如火星探测、外太阳系探索等）。文档编号为“CCSDS 131.1-O-2”，出版日期为2007年9月。 #### 内容概览： 文档详细介绍了CCSDS针对LDPC码进行的一系列研究和开发活动，旨在制定一套适用于空间数据传输的标准编码方案。以下是从文档的部分内容中提炼出的关键知识点： 1. **背景介绍**： - 定义与目标：LDPC码是一种线性块码，具有良好的纠错性能，适合于高噪声信道。 - 发展历史：自20世纪60年代初被提出以来，LDPC码经历了长时间的技术沉寂期后，在上世纪90年代末重新引起人们的关注。 - 空间应用需求：随着空间任务复杂性的增加，对高效可靠的通信技术的需求日益增长，LDPC码因此成为了满足这些需求的理想选择之一。 2. **LDPC码基本原理**： - 编码机制：通过构造稀疏的矩阵来实现编码过程，这种矩阵通常包含很少的非零元素。 - 解码算法：基于概率信息传递的方法（如Belief Propagation算法），能够有效地从接收到的数据中恢复原始信息。 - 性能分析：包括理论上的性能界限以及实际应用中的表现评估。 3. **CCSDS LDPC码标准化工作**： - 实验规范：文档详细规定了实验环境下LDPC码的实现细节和技术指标。 - 版本管理：CCSDS对于该实验规范实施严格的版本控制流程，确保文档内容的准确性和时效性。 - 国际协作：文档提及了参与CCSDS工作的多个国家空间机构，体现了国际合作的重要性。 4. **应用案例**： - 近地应用：描述了LDPC码在地球轨道卫星通信中的具体应用实例。 - 深空探索：讨论了LDPC码如何帮助提高深空任务中的数据传输可靠性及效率。 5. **未来展望**： - 技术演进：预测LDPC码在未来的发展趋势，包括与其他编码技术的结合使用等。 - 新挑战与机遇：面对新的通信技术（如量子通信等），LDPC码将面临的挑战及其可能带来的创新机会。 #### 总结： 通过以上分析可以看出，“CCSDS LDPC”文档全面而深入地探讨了LDPC码在空间通信领域的应用价值及其标准化进展。作为一项重要的通信技术研究成果，它不仅为现有空间任务提供了强有力的支持，也为未来的空间探索奠定了坚实的基础。
     
  • 73462681_CCSDS_LDPC.rar_CCSDS LDPC的MATLAB实现及CCSDS编码_LDPC和CCSDS
    优质
    该资源包提供了LDPC码在MATLAB中的实现方法，具体包括了符合CCSDS标准的编码技术。适用于研究通信系统中纠错编码的应用。 CCSDS标准LDPC编码的实现基于CCSDS规范，并使用Matlab进行编程。
     
  • 基于CCSDS标准的LDPC译码GPU程序设计（C++实现）
    优质
    本研究采用C++编程语言，针对空间通信中广泛应用的CCSDS标准，开发了一种高效的低密度奇偶校验(LDPC)译码器，并利用GPU进行加速。该方案大幅提升了译码效率和性能。 本段落提出了一种基于GPU的LDPC码（低密度奇偶校验码）软件译码器优化设计方法。采用了适用于GPU架构的最小和算法分层迭代译码方式来进行设计工作。在并行处理方面，文中分别提出了针对不同代码之间的并行处理方案以及单个代码内部的并行处理策略，并且基于CUDA多线程模型对代码映射规则进行了优化改进。 为了提高内核执行效率，本段落提出了一系列优化措施：包括了合理资源分配以满足负载均衡、最小和算法中的数值求解及译码层更新分支等部分的并行化操作，从而实现GPU硬件资源的最大限度利用；同时通过改善LDPC校验矩阵存储结构以及采用多种量化方法合并存储策略来提升数据访问效率。 此外，本段落还提出了一种基于GPU的卷积码软件译码器优化设计的方法。
     
  • CCSDS官方标准集合
    优质
    《CCSDS官方标准集合》是国际权威的空间数据与通信标准化文档，由空间数据系统咨询委员会（CCSDS）制定，涵盖深空探测、地球观测等领域的通信协议和技术规范。 CCSDS官方标准合集涵盖了射频频率、物理层和网络层等相关协议。
     
  • 基于CCSDS标准的RS(255_223)码编码器的设计
    优质
    本文介绍了基于CCSDS标准设计的一种高效RS(255,223)纠错编码器，旨在提升数据传输可靠性与稳定性。 ### 适用于CCSDS标准的RS(255,223)码编码器设计 #### 引言 在现代通信系统中，为了确保数据传输的可靠性，纠错码技术不可或缺。其中，Reed-Solomon (RS) 码因其强大的纠错能力而被广泛应用于多种场景，在空间通信领域尤为突出。NASA、ESA和CCSDS都将RS码作为标准纠错方案之一，并特别指定使用RS(255,223)码来处理常规分包遥测信道以及高级在轨系统的前向和反向链路的纠错编码。 #### RS(255,223) 码编码原理 RS码是一种线性非循环纠错码，能够检测并纠正一定数量的随机错误。对于RS(255,223)，可以处理长度为255个符号的数据块，其中前223个用于原始数据传输，剩余的32个则作为校验信息使用，以实现最多16位错误的自动修正。 - **编码原理**：RS码的生成基于有限域上的多项式运算。所有操作均在GF(2^8)上进行。每个符号被视为该有限域中的元素，并通过与特定生成多项式的乘法来完成整个编码过程。 - **有限域运算**：加法和乘法是关键的操作，其中加法可以通过异或（XOR）实现；而乘法则需要更复杂的电路设计以减少硬件资源的消耗。 #### 编码器设计 本段落提出了一种基于时域编码方法来设计适用于CCSDS标准下的RS(255,223) 码编码器，并详细介绍了其核心组件的设计思路和技术实现： - **基本单元电路**：该编码器的核心包括有限域加法和乘法操作。简单异或门用于执行加法，而复杂的电路设计则被用来支持高效的乘法运算。 - **并行乘法器的实施**：为了优化性能，采用了一种基于自然基下的常系数并行乘法器设计方案。这种方法利用了有限域中预计算出的常数系数表来实现快速且简化的乘法操作，相比传统的串行方法效率更高。 - **生成多项式的选取**：通过选择具有对称性的生成多项式简化编码过程，并确保其高效性和准确性的同时减少硬件资源的需求。 - **硬件实现**：最终设计是在Quartus II 5.0环境下完成的。利用FPGA技术，该编码器具备高集成度和灵活性的特点，同时易于扩展以适应不同应用场景需求。 #### 仿真与验证 详细的仿真实验表明所设计编码器输出结果完全符合预期目标，证明了其有效性和实用性。基于自然基下的常系数并行乘法器的设计思想展示了在高速数据处理中的巨大潜力。 #### 结论 本段落介绍了一种适用于CCSDS标准的RS(255,223)码编码器设计方法，并重点讨论了时域编码的基本单元电路，特别是高效实现有限域内自然基下常系数并行乘法的技术。通过采用对称生成多项式以及在Quartus II 5.0环境下基于FPGA的设计，该编码器不仅具有高效的性能表现和简单的结构特点，也适合于高速通信场景的应用需求。