RS编码的低功耗设计及ASIC研究

为解决里所(Reed-solomon,RS)编码的低功耗设计,从系统架构、RTL级、门级等不同设计层级进行分析,并在专用集成电路(Application specific integrated circuit,ASIC)设计中加以实践。基于低功耗设计将前端RTL级设计与后端IC设计结合起来,研究能实现RS编码功能的芯片。在系统架构层,针对RS编码算法中伽罗华域的乘法运算在硬件实现时存在数据运算量大、消耗功耗大等问题,提出基于乘法器因子矩阵的方法对RS编码算法进行优化,通过将乘法运算转化为减法运算等方式减少数据运算量,从而降低功耗。在RTL级和门级层面,分别在逻辑综合和后端实现中加以约束来实现低功耗设计,总体功耗可以降低60%左右。解决了因IC芯片功耗过高导致芯片性能下降,从而影响芯片正常工作等问题,为集成电路工艺提供了新的发展方向。

LDPC码在紫外光通信中的研究实现

在UV(紫外光)通信系统中噪声会对信号产生明显的干扰。为了改善UV系统的的通信质量,采用了一种改进的LDPC(低密度奇偶校验)码算法,并仿真了该算法在UV信道模型中NLOS(非视距传播)的性能。设计了LDPC(960,480)和RS(18,10)编解码器平台。实验结果表明:在给定发送功率和10-6误码率的情况下,相对于未编码的系统,采用RS(里所)编解码仅增加了42%的可靠通信距离,而采用LDPC编解码却能增加约100%的可靠通信距离,能有效改善系统的通信性能。

在小波域中实现的动态嵌入音频隐藏算法

针对许多语音隐藏算法隐藏容量不大、嵌入点固定等问题,提出了一种新的语音隐藏算法。将隐蔽信息经过Logistics映射,在隐蔽信息中加入里所(RS)编码;将提升小波变换和奇异值分解应用于音频信息隐藏。实验表明:通过所提算法嵌入隐蔽信息后的音频文件不仅在隐蔽信息容量上有显著提高,且具有很好的透明性,同时也能抵抗一定的攻击。算法在隐藏容量、透明性和鲁棒性达到了较高的平衡。

减少反馈策略和联合编码策略下的多播资源分配

针对传统的多播策略中,系统吞吐量受限于多播组中最差用户的信道增益的问题,提出一种基于减少反馈策略和联合编码策略下的多播资源分配算法.采用分层编码与里所(RS)码的联合编码策略,进行数据的分层和补偿丢失的数据包.对传输的不同层的数据采用不同的反馈策略来降低上行反馈负载,并且将资源分配问题建模为最优化问题,为了减轻计算复杂度,又提出了次优化的能保证多播组服务质量的比例公平子载波分配算法与注水功率分配算法(WF-Q).为进一步降低复杂度,采用新的增加固定功率的分配算法(IFP-Q).仿真结果表明,提出的反馈策略明显减少了上行反馈负载,并且联合的编码策略能进一步提高系统性能.