LDPC码作为一种接近香农极限的信道编码技术,广泛地应用于现代通信系统中。随着数据传输速率的不断提高和对通信质量要求的日益严格,LDPC码的优势愈发凸显,成为了下一代通信标准(如5G、Wi-Fi 6等)的核心技术之一。通过有效地纠正传输过程中的错误,LDPC码能够显著提高系统的可靠性和数据传输效率。
LDPC自动化开发平台作为一款面向LDPC码的全流程智能化编译码器生成工具,基于“新硬件架构+新译码算法+自动化开发”联合设计,可以根据用户需求和目标平台(FPGA、ASIC)进行智能化仿真验证、优化调整,快速、准确、高效地根据特定需求生成相应的编译码器部署方案。帮助用户实现不同阶段的编译码方案设计需求,有效减少开发时间与团队建设成本,完成综合性能极佳的系统性设计方案。
2.1 注册(首次登录自动注册):首次通过网站链接访问后,进入平台登录页,会显示出注册及登录界面。您可通过填写本人真实有效的手机号码作为账号进行注册;注册成功后,系统会为您发送短信验证码进行验证及登录。
2.2登录:在平台登录界面,输入您注册时预留的手机号码,点击获取验证码,即可通过接收短信验证码进行登录。
平台工具整体分为6个部分,分别为①平台信息栏、②功能菜单、③参数输入栏、④操作提示信息栏、⑤结果显示终端、⑥图像显示终端。具体地:
平台信息栏: 具体显示平台名称、帮助等信息。
功能菜单: 显示我的工程、矩阵分析、仿真验证、方案生成、方案下载、历史查询、我的信息共七部分的阶段选项。您可通过各个阶段的显示信息了解每阶段可进行的步骤及功能。在使用过程中,需根据每个阶段进行对应操作,以此完成系统设计工作。
参数输入栏: 选择各个阶段功能,显示相应参数配置界面。您可根据参数配置界面的信息进行具体操作。例如:分析矩阵阶段,就需要您进行矩阵选择、上传H矩阵文件等操作;仿真验证阶段,则可进行自动仿真与深度仿真的操作。
操作提示信息栏: 在各个阶段的操作过程中,根据操作流程,会进行不同的信息提示及反馈。
结果显示终端: 根据各阶段的进程,显示相应阶段的具体内容信息、相关参数等,以此协助用户验证需求。
图像显示终端: 在仿真验证与方案生成阶段完成后,图像显示终端会显示分析得出的各类性能曲线图。
载入工作页后,新的工程需按照工程管理→分析矩阵→仿真验证→方案生成→方案下载的流程使用myLDPC自动化开发平台。具体步骤如下:
1.1 新建工程
(1) 点击我的工程→选择新建工程;
(2) 填写工程名称(必填)、工程说明(选填)→点击确认。
1.2 打开工程
(1) 点击我的工程→选择打开工程→获取项目列表;
(2) 选中目标工程→点击确认。
1.3 补充说明
不同矩阵建议使用不同工程完成后续操作,请做好工程控制。
2.1 矩阵示例
(1) 完整矩阵
①说明:完整校验矩阵为(72-48)=24行、72列的矩阵,代表信息比特48比特、码字比特72比特、校验比特24比特。其元素仅由0,1两种数值构成,其中第i行、第j列的元素“1”代表第j个码字比特参与第i个校验矩阵的校验。
②示例:(72,48),2/3码率
完整矩阵.png)
(2) 循环移位矩阵
①说明:完整校验矩阵为(384-192)=192行、384列的矩阵,代表信息比特192比特、码字比特384比特、校验比特192比特。其元素仅由0,1两种数值构成,其中第i行、第j列的元素1代表第j个码字比特参与第i个校验矩阵的校验。
对于符合准循环特性的LDPC码,其校验矩阵除了使用完整校验矩阵的形式以外,还可以采用准循环矩阵+提升值的形式来表征:(384,192)码型的准循环矩阵为12行、24列的矩阵、提升值为16。即12行、24列的准循环矩阵中每一个元素表示的是一个维度为16的方阵子矩阵:-1代表代表维度为16的全0子矩阵,0代表维度为16的单位子矩阵,其他数值x代表对维度为16的单位子矩阵循环右移x次 。
②示例:(384,192),1/2码率
循环移位矩阵.png)
2.2 完整矩阵
(1) 点击矩阵分析→选择完整矩阵;
(2) 选择校验矩阵文件;
(3) 键入内核并行度;
(4) 点击开始分析得到分析结果。
2.3 循环移位矩阵
(1) 点击矩阵分析→选择循环移位矩阵;
(2) 选择校验矩阵文件;
(3) 键入提升值Z与内核并行度;
(4) 点击开始分析得到分析结果。
2.4 补充说明
(1) 内核并行度:为译码器内核一拍处理的校验矩阵行数 ;
(2) 内核并行度请依据具体需求设置合适的数值,其与码字比特吞吐率的关系为:码字比特吞吐率=(时钟频率×码长)/ [ceil(校验矩阵行数/内核并行度)×平均迭代次数 ]
(3) 常见的工作点上LDPC平均迭代次数大致为3次左右,建议初次评估从3开始,在仿真环节观察不同SNR点的吞吐率和平均迭代次数以后,重新回到此环节精细化调整并行度和平均迭代次数。其中,更改并行度可能会对收敛速度(平均迭代次数)有影响,进而影响不同SNR点对应的吞吐率,所以重新设置并行度和平均迭代次数后,建议一定要重新仿真,并对仿真得到的BER曲线、吞吐率曲线、平均迭代次数曲线结合系统级目标进行确认。
(4) 更高并行度将消耗更多的硬件资源,请结合实际工程条件谨慎选择!
3.1 自动仿真(快速模式)
(1) 点击仿真验证→选择自动仿真;
(2) 点击估算仿真时间→暂不仿真/开始仿真;
(3) 点击开始仿真,在预估的仿真时间结束后,将得到仿真信息;
(4) 结果显示区查看仿真数据,图像区查看相关性能曲线。
3.2 深度仿真(自定义模式)
(1) 点击仿真验证→选择深度仿真;
(2) 配置仿真参数(信噪比范围、仿真量等);
(3) 点击估算仿真时间→暂不仿真/开始仿真;
(4) 点击开始仿真,在预估的仿真时间结束后,将得到仿真信息;
(5) 结果显示区查看仿真数据,图像区查看相关性能曲线。
3.3 补充说明
(1) 需根据实际需求,依据BER仿真曲线,选择合适的工作点。(一般工程参考工作点为1E-6,对应的SNR点再留1~2dB裕量,仅作参考);
(2) 选择工作点SNR对应的平均迭代次数,在方案生成阶段键入;
(3) ※平均迭代次数“一定”要选取从仿真验证阶段中“吞吐率/平均迭代次数 vs SNR曲线图”中读取到的平均迭代次数,本平台会基于此参数自动计算和统计最终硬件实现的吞吐率,并自动设置输入(LLR)、输出(bit)的并行度,一方面保证输入输出不会成为吞吐率的瓶颈,另一方面尽可能节约硬件开销资源。
4.1 通用部署
(1) 点击方案生成→选择通用部署;
(2) 输入平均译码迭代次数→点击生成方案;
(3) 在一段时间后,点击查看部署方案,即可得到相关部署方案的参数信息。
4.2 特定器件部署
(1) 点击方案生成→选择特定器件部署;
(2) 选择器件型号→输入方案参数(时钟频率、平均译码迭代次数)→点击生成方案;
(3) 在一段时间后,点击查看部署方案,即可得到相关部署方案的参数信息。
4.3 补充说明
本平台所产出的通用/特定器件部署方案在没有明文源码的情况下无法进行二次开发,且在LDPC码分层译码算法下流水线设置非常耗费时间精力,因此建议在本平台一次性完成符合时序要求的完整硬件实现方案,本平台对于免费和收费用户均提供了足够次数的综合评估次数,可以进行适当的尝试。
(1) 点击方案下载→点击查询部署方案;
(2) 选择要下载的方案→点击下载方案。
6.1 矩阵分析结果
(1)点击历史查询→选择矩阵分析结果;
(2)查询该工程下所有历史矩阵分析结果。
6.2 仿真结果
(1)点击历史查询→选择仿真结果;
(2)查询该工程下所有历史仿真结果。
(1) 点击我的信息→点击查看详情;
(2) 查看当前账号的账号信息。
操作贴士:
文件格式: H矩阵支持.xls/.xlsx/.csv矩阵文件, 上传前请确认格式;
参数校验: 输入错误时操作提示信息栏会进行提示;
快速导航: 点击页面左侧我的工程/矩阵分析/仿真验证/方案生成/方案下载可快速切换模块。
1.1 上传校验矩阵H;
1.2 平台校验H矩阵正确性, 并返回当前矩阵对应的码参数;
1.3 用户确认后可进行仿真验证。
2.1 用户选择仿真模式(自动仿真和深度仿真两种模式);
2.2 平台根据用户的仿真需求进行仿真, 并将仿真结果显示在平台页面。
3.1 用户选择需要部署的方案类型(通用部署或特定器件部署);
3.2 平台根据用户的部署要求, 对应生成完整的通用或特定器件部署方案, 并将部分主要参数显示在平台页面;
3.3 用户下载部署文件, 完成相应的工程部署。
新建工程失败通常为网络延迟或浏览器缓存导致的访问失败,刷新页面后即可正常操作。
在一个工程下可重新上传新的矩阵开始新的任务,但此工程下的前置矩阵将被覆盖,请您做好工程控制。
分析校验时,结果终端中显示的多码数量与裁剪因子为多码版本的配置参数,如您为单码开发,请忽略此信息;如您有多码开发需求,请通过平台联系方式与我们联系。
上传校验矩阵后长时间无信息返回有三种可能:①矩阵较为庞大,所需分析时间较长,请稍加等待后再次查询;②矩阵无法打开或内部数据出现错误,请您检查上传的校验矩阵是否正确 ;③矩阵上传通道是否正确,例如完整H矩阵通过循环矩阵通道上传,诸如此类错误较为常见。
LDPC自动化开发平台的仿真区别于常规的仿真算法。常规仿真采用BP译码算法,在有限迭代次数下收敛较慢;而LDPC自动化开发平台采用分层译码+非线性补偿的方式完成仿真,在有限次迭代次数情况下,能够更快完成收敛。
此外,本平台的仿真与部署方案生成可以保证完全一致,例如硬件实现层面的并行度参数对于收敛速度、性能的影响同样会在仿真环节有所体现。
在仿真阶段,若参数选择或范围不能满足您的需求,请通过平台上的联系方式与我们联系,我们在了解清楚您的需求后,会及时补充或更新相应的内容。
通用部署的方案为迁移的RTL代码,不涉及具体器件上的资源开销,若您需要评估资源开销情况,请使用特定器件部署模式。
若器件选择未包含您实际使用的器件,请通过平台联系方式与我们联系,我们会根据您的需求,尽快补充完善相应的型号。
方案下载前所有功能都是免费试用,下载方案需要付费下载。若您需要下载具体方案,请通过平台上的联系方式与我们联系。
平台为每位用户提供每月5次仿真验证与15次资源评估次数,当月使用完毕后,将在次月1日自动补充。若您在当月仍有验证需求,可通过新的手机号码完成其他验证任务。
如您在使用过程中遇见其他问题, 欢迎通过以下方式与我们联系。
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更新日期: 2025年11月12日