基于线段投影的ADMM-LP译码算法硬件实现

作者：张俊伟; 郑昱津; 刘惠阳; 夏巧桥

来源：科学技术与工程, 2023, 23(06): 2469-2476.

DOI：10.3969/j.issn.1671-1815.2023.06.028

• 译码算法
• 交替方向乘子法
• 线段投影算法
• 硬件实现

奇偶校验多胞体投影是交替方向乘子法(alternating direction method of multipliers, ADMM)译码算法中最为复杂的部分，复杂的投影计算使得ADMM译码算法复杂度较高且无高效的硬件实现方案。使用线段投影算法(line segment projection algorithm, LSA)计算校验多胞体投影可以省去复杂的排序和迭代操作，仅需进行简单的加减与比较运算，十分适合硬件实现。首先针对硬件实现对线段投影算法进行简化，并设计了完整的ADMM译码硬件实现方案，在FPGA (field programmable logic gate array)中搭建了完整译码平台进行实验。实验表明：相较于已有的译码器，本文实现的ADMM-LSA译码器误码率性能基本一致，译码速度提高了30.6%,且在硬件资源消耗上有大幅减少，其中LUT (look up table)资源使用量减少了40.3%,(flip flop, FF)资源减少67.6%,(digital signal processing, DSP)资源减少54.5%。

• 单位
  华中师范大学