基于DVD应用的流水线RS-PC解码的VLSI设计

基于DVD数据纠错的应用,设计实现了全程流水线处理的RS-PC解码,采用分解的无逆BM(Berlekamp-Massey)算法和脉动时序控制实现RS解码器的三级流水线处理,采用行列独立的缓冲器和纠错解码器实现行列纠错的两级流水线处理。该RS-PC解码能达到非常快的处理速度,在行列纠错处理无迭代的情况下,数据率可达到每时钟一个字节。

一种支持预搜索的面积紧凑型BCH并行译码电路

在支持预搜索的面积紧凑型BCH并行译码电路中,采用双路选通实现结构,在校正子运算电路的输入端完成被纠码序列与有限域常量的乘法,简化了电路结构;在实现IBM迭代算法时,为了压缩实现面积,复用一个有限域GF(2n)上的二输入乘法器,一轮迭代运行多拍运算;设计了全组合逻辑预搜索模块,加快了BCH截短码的搜索速度。同现有技术相比,该译码电路实现面积紧凑且关键路径短。综合与静态时序分析结果表明,对于512字节的信息元和8-bit的纠错能力,该译码器在80MHz工作频率下符合时序要求;在TSMC0.18μm工艺库下仅需约14800门,满足目前大容量存储设备对数据可靠性和成本控制的要求。

RS码仿真与基于RiBM算法的硬件实现

分析了里德-所罗门码(RS码)的误码率性能,提出了一种基于RiBM算法的RS(15,9)译码器。该译码器采用流水线结构,通过RiBM算法求解关键方程,在此基础上将高斯加性白噪声(AWGN)引入光纤模拟大气激光通信系统,并在现场可编程门阵列(FPGA)平台上完成了测试。测试结果表明:提出的译码器译码速率达到1.11 Gbit/s,为Altera IP核的3.54倍。RiBM算法具有硬件复杂度低、关键路径延时短的优点,能满足系统译码的要求。

65nm工艺下面积功耗优化的BCH电路设计

在65 nm工艺下实现了最大纠正84 bit错误的带循环冗余码(CRC)校验保护功能的BCH(32767,16416)纠错电路,纠错能力可配置。该设计采用频率比为1∶4的两种工作时钟,最高工作频率为100 MHz和400 MHz。两种工作频率的合理组合降低译码运算的延迟,提高固态硬盘读写数据的性能,同时提供了分时复用的可能。通过复用伴随式计算、关键方程系数求解(iBM算法)和钱搜索过程中的有限域乘法运算单元优化芯片面积。通过调整钱搜索的起始位置,实现编码和伴随式计算的求余电路复用,实现面积和功耗的优化,最终芯片面积节省了27%,功耗降低了26%。

DVB-S2中BCH译码器的硬件设计

DVB-S2是新一代数字卫星广播标准,标准采用了新的调制与编码技术,在一定的复杂程度下取得最大的信道容量与较好的系统可扩展性。其中编码方式采用了由BCH与LDPC级联的前向纠错系统,使系统性能接近香农限,但长二进制BCH码,也极大地增加了译码器硬件实现难度。针对标准中BCH码的特殊性,通过对长BCH码优化方法的研究与讨论,提出实现该译码器简单有效的FPGA硬件结构,在满足速度要求的前提下尽量减小面积。