低功耗并行LTE-Turbo译码器的VLSI结构设计及实现

针对3GPP LTE标准中的Turbo码,设计了一种基于最大后验概率算法的低功耗并行译码器.根据二次置换多项式交织器的整数数学特性,分解并行处理中每个译码器的交织地址为子码块地址和块内偏移地址,提出一种高效的递归计算子码块交织地址的算法,使得并行度可以为任意值,而不仅仅限于2的幂次;并依此设计了低复杂度的实时递归计算交织器的互连结构,以避免传统实现方法中对交织地址的存储,有效地简化了Turbo译码器本征信息处理的互连网络,减小了实现面积和功耗;最后从结构级进行优化设计,进一步减少面积和功耗.实验结果表明,在40nm的工艺下,约束工作电压为1.18V、时钟频率为282MHz,版图实现可以达到130Mb/s的吞吐量,且功耗仅为107mW,每次迭代能量效率为0.107nJ/bit.     

分布式信源编码在视频编码中的应用研究

分布式视频编码对编码器的功耗、复杂度、存储能力和传输能力都有较高的要求,而分布式信源编码理论正好适应了这一需求。为了使人们对这一技术有所了解,首先阐述了分布式视频编码的基本原理与其应用研究现状。并针对多视点分布式视频编码的Wyner—Ziv编解码器设计、虚拟“相关信道”建模、辅助边信息生成等几项关键技术存在的问题及最新研究进展进行分析和实验,最后总结了分布式信源编码理论在多视点视频编码的发展与研究方向。     

基于Turbo码的OFDM-IDMA系统干扰消除算法

基于交织多址系统,通过分析串行干扰消除和并行干扰消除两种方式的结构特点和纠错性能,结合两者优势,给出适用于OFDM-IDMA技术的串并结合干扰消除方式。通过构建等效的信道传输模型,在Turbo编码和OFDM条件下,将串并结合干扰消除方式与传统串行干扰消除方式进行性能对比。仿真结果表明,采用串并结合干扰消除技术的OFDM-IDMA系统,能够以较少的纠错性能损失为代价实现低时延多用户通信的目的。     

基于分形编码和LIC混沌系统的图像压缩加密算法

随着数字图像在网络中的广泛应用,其在安全、传输、存储等方面的问题亟待解决。提出的算法为分形编码提供了新型安全方案,分形图像编码具有压缩比高和重构质量高的特点,而混沌的不可预测性和初值敏感性适用于图像加密,将分形编码和混沌加密有效结合可以充分发挥两者的优势。此外,通过耦合增强构造新的混沌系统,改善了种子映射复杂度低、混沌范围有限等问题,并设计了置乱扩散同时进行的加密结构来提高算法效率。实验表明,提出的算法的密钥空间大、密钥敏感性强、相邻像素相关系数和信息熵都接近理想值,能够抵抗多种常见攻击,且加密速度更快,能满足实际应用的需要。压缩性能方面,在满足重构视觉质量的同时达到了较其他方案更高的压缩比。     

基于游程编码思想的条码定位与识别方法

在复杂背景中的定位条码是图像式条码识别系统中的一个关键步骤,在复杂的背景中快速、自动地检测出条形码是文章研究的主要内容。该文首先介绍了条型码的编码结构,然后提出了一种基于游程编码思想的条码定位与识别方法,最后通过相关实验结果验证了该算法的可行性和实用性。     

An FEC scheme combined with weighted scheduling to reduce multicast packet loss in IPTV over PON

Congestion is one of the most important challenges in optical networks. In a Passive Optical Network (PON), the Optical Line Terminal (OLT) is a bottleneck and congestion prone. In this paper, a framework is proposed with Forward Error Correction (FEC) at the IP layer combined with Weighted Round Robin (WRR) at the scheduling level to overcome packet-loss due to congestion in the OLT in order to achieve efficient video multicasting over PON. In the FEC scheme, Reed-Solomon (RS(n,k)) with erasure coding is used, where (n−k) erroneous symbols per n symbol blocks can be corrected. In our framework, an Internet Protocol TeleVision (IPTV) service provider uses the mentioned RS coding and generates redundant packets from regular IPTV packets in such a way that an Optical Network Unit (ONU) can recover lost packets from received packets, thus resulting in a better video quality. Simulation results show that using the proposed framework, an ONU can recover many lost packets and achieve better video quality under different traffic loads for its users. For instance, the proposed method can reduce packet loss rate by almost 55% and 10% under traffic load 0.9, respectively, compared with the Round Robin (RR) and WRR methods under symmetric traffic load. When High Receivers Queue (HRQ) traffic (i.e., traffic received by many users) is twice Low Receivers Queue (LRQ) traffic (i.e., traffic received by a small number of users), this reduction is almost 86% and 30% under traffic load 0.9. Finally, when LRQ traffic is twice HRQ traffic, the reduction in packet loss rate is almost 70% and 91% at traffic load 0.5.     

基于运动信息自适应的快速运动估计算法

UMHexagonS是H.264视频编码标准中所采用的快速整像素运动估计算法,但在许多实时场景的应用中,该算法还明显存在搜索点数过多、搜索速度较慢的缺憾,急需进一步的改进和优化。在UMHexagonS算法的基础上,提出一种基于运动信息自适应的快速运动估计算法。使用动态搜索窗为不同尺寸的块自适应地分配预测搜索窗;根据当前块的运动剧烈程度选择运动类型自适应的搜索方案;通过分析实际运动序列水平、垂直方向的偏向特性依次采用带方向的十字型搜索和自适应的矩形—菱形搜索;利用预测运动矢量的方向信息采用自适应的多层次八边形区域搜索;并依据块的尺寸大小采用自适应的六边形搜索。实验结果表明,本文算法相比于UMHexagonS算法而言,图像的峰值信噪比(PSNR)平均提高了0.0125 dB,同时运动估计时间减少了13%32%,其场景自适应能力和实时性能都得到了很大的增强。     

基于组播通信的交通通信网络研究

研究交通通信网络,提高网络的吞吐量和数据传输效率。针对传统的单播组网中通信发送者需要多次复制相同的数据包以满足多个接受者同时提出的数据请求,随着数据请求的增多使得发送者的通信负担加重,造成网络拥塞、吞吐量不高的问题。为了解决上述难题,提出基于组播通信的交通通信网络的组网方法。采用Mesh结构构建交通通信网络的组播模型,使得网络节点之间建立有线或无线的连接,然后利用网络编码算法实现网络间的通信,使得源点只需发送一次就可向多个终点成功传输相同的数据。实验表明,组网方法能够有效解决数据请求过多时网络吞吐量不高的问题,同时提高了数据传输的效率,取得了满意的结果。     

FT-SIMD:一种高性能乘法器的设计

为了提高多媒体数据的处理能力,高性能DSP普遍引入了SIMD技术。作为DSP重要组成部分的乘法器也必须具备这一功能。本文对SIMD乘法器的实现进行深入研究,提出了一种新的SIMD乘法器体系结构,采用两个16×8乘法器,通过对其操作数和结果进行符号扩展和拼接等处理,简单而高效地实现了16位FT-SIMD乘法器。同时,本体系结构可以扩展为32位和64位的SIMD乘法器。     

有限遥测速率下卫星遥测数据设计方法研究

针对国内小卫星常用的统一遥测模式,讨论了在遥测速率受限的条件下,分包遥测格式设计应满足的基本条件;定义了分包遥测数据格式设计过程中的包编码损失率,并以此作为包数据格式编码效率的评价函数;分析了分包遥测数据格式设计过程中包长度、包采样周期等参数变化对评价函数的影响,进而给出了分包遥测数据格式设计中的应满足的条件和遵循的原则。