ldpc encoder

[glb 0]

Доброго времени суток. Разбираюсь с реализацией LDPC(7154, 8176) кодера на ПЛИС. В стандарте GSFC-STD-9100 на 16 страницей приведена схема кодера, для вычисления кодовой последовательности необходимо 511 тактов, что не очень долго. Вычислять все значения одновременно ресурсов не хватит. Кто нибудь разбирался с таким кодированием, что можете посоветовать?

GSFC_STD_9100A.pdf

[Maverick_ 10]

Доброго времени суток. Разбираюсь с реализацией LDPC(7154, 8176) кодера на ПЛИС. В стандарте GSFC-STD-9100 на 16 страницей приведена схема кодера, для вычисления кодовой последовательности необходимо 511 тактов, что не очень долго. Вычислять все значения одновременно ресурсов не хватит. Кто нибудь разбирался с таким кодированием, что можете посоветовать?

Я бы начинал с мат модель. Матлаб или С/С++ вам в помощь

Попытался найти исходные данные, в идеале и "ответ/результат" на эти входные данные.

Проверил работоспособность.

А уже потом начал описывать для ПЛИС исходя из полученной математики

[AVR 0]

Немного оффтопа: где можно в популярной форме прочитать принципы работы LDPC кодов, очень давно хочу их осознать :)

[Maverick_ 10]

Немного оффтопа: где можно в популярной форме прочитать принципы работы LDPC кодов, очень давно хочу их осознать :)

например

Морелос-Сарагоса Р. - Искусство помехоустойчивого кодирования (Мир связи) - 2006

[Robert_H._Morelos-Zaragoza]_The_Art_of_Error_Correction_Coding

 

книга от создателя LDPC кодов

Галлагер Р. Теория информации и наджная связь (1974)

[glb 0]

Я бы начинал с мат модель. Матлаб или С/С++ вам в помощь

Попытался найти исходные данные, в идеале и "ответ/результат" на эти входные данные.

Проверил работоспособность.

А уже потом начал описывать для ПЛИС исходя из полученной математики

Мат. модель есть, как и данные, проблема именно в реализации, очень долго в ПЛИС считаю, и по ресурсу ограничен

[des00 0]

Мат. модель есть, как и данные, проблема именно в реализации, очень долго в ПЛИС считаю, и по ресурсу ограничен

ну, тут либо долго, либо быстро. Если быстро, то в лоб, с широким вектором и кучей ресурсов, если долго, то делайте, ну положим по 7 или 73 бита и аккумуляторах для битов четности, будет мало ресурса.

[Tiro 0]

Мат. модель есть, как и данные, проблема именно в реализации, очень долго в ПЛИС считаю, и по ресурсу ограничен

Раз Денис ответил, то кажется, он знает реализацию.

[des00 0]

Раз Денис ответил, то кажется, он знает реализацию.

да она тут очевидна. Если очень быстро, то работать с вектором 7154 бита, за 511+n тактов будут рассчитаны все проверочные биты. Но ресурса уйдет вагон и маленькая тележка (2*14*511 регистров + 14 ть 511 входовых XOR деревьев). Если нужно экономить ресурс, то очевиден первый шаг : уменьшать количество FSRL ядер. В итоге схема будет как в приложении, ядро займет 2*511 регистров + одно 511 входовое XOR дерево). Но и расчет будет занимать по времени 14*511 + n тактов. Второй шаг экономии ресурсов, это уменьшение рабочей разрядности 511/73/7, но и времени будет занимать 14*(511/3577/37303)+n такта. Будет долго, но можно вычислять по M проверочных битов за такт, тогда время сократиться в M раз, но ценой наличия дополнительных XOR деревьев.

 

ЗЫ. При проектировании не рекомендую реализовывать архитектуры с мультиплексорами. Т.к. расход лютов, в этом случае, больше, чем на реализацию более широких XOR деревьев. Лучше проектировать на основе замкнутых сдвиговых регистров (см. реализацию регистра - аккумулятора проверочных бит в приложении). Будет минимальный ресурс :)

 

ЗЗЫ. Ну а так, если есть эталонные результаты, работы на день-два где то. Сразу вывалить статически конфигурируемый кодер, потом уже по месту подобрать оптимальные параметры ресурс/тактовая.

[des00 0]

ЗЗЗЫ. До кучи, еще можно было бы порыть тему реализации кодера, через проверочную матрицу и ее декомпозицию на 4 ре подматрицы. Количество единиц там намного меньше, может получиться более компактный кодер.

[glb 0]

да она тут очевидна. Если очень быстро, то работать с вектором 7154 бита, за 511+n тактов будут рассчитаны все проверочные биты. Но ресурса уйдет вагон и маленькая тележка (2*14*511 регистров + 14 ть 511 входовых XOR деревьев). Если нужно экономить ресурс, то очевиден первый шаг : уменьшать количество FSRL ядер. В итоге схема будет как в приложении, ядро займет 2*511 регистров + одно 511 входовое XOR дерево). Но и расчет будет занимать по времени 14*511 + n тактов. Второй шаг экономии ресурсов, это уменьшение рабочей разрядности 511/73/7, но и времени будет занимать 14*(511/3577/37303)+n такта. Будет долго, но можно вычислять по M проверочных битов за такт, тогда время сократиться в M раз, но ценой наличия дополнительных XOR деревьев.

 

ЗЫ. При проектировании не рекомендую реализовывать архитектуры с мультиплексорами. Т.к. расход лютов, в этом случае, больше, чем на реализацию более широких XOR деревьев. Лучше проектировать на основе замкнутых сдвиговых регистров (см. реализацию регистра - аккумулятора проверочных бит в приложении). Будет минимальный ресурс :)

 

ЗЗЫ. Ну а так, если есть эталонные результаты, работы на день-два где то. Сразу вывалить статически конфигурируемый кодер, потом уже по месту подобрать оптимальные параметры ресурс/тактовая.

спасибо за советы, попробую различные варианты. После реализации напишу, что получилось.

[Corner 0]

Если бы можно было совсем без мультиплексоров :rolleyes:

[des00 0]

спасибо за советы, попробую различные варианты. После реализации напишу, что получилось.

Немного времени появилось, скидал идеалку в лоб, работающую словами по 7 бит и кодирующую на лету(т.е. не требуется ждать завершения кодирования). По простоте управления и системной интеграции это самый оптимальный ИМХО вариант. Кодер потребует 2*511 битовых аккумуляторов с 7 ми входовыми XOR деревьями (~2*3*511 4-х входовых лютов) + 511 FSRL регистр. ИМХО в 5К уложится, при тактовой 200-220 на плис класса сыклон 3 семерка. Скорострельность будет порядка 1,2 гигабита в секунду.

 

PS. Если есть эталонные наборы, можете поделиться для использования в качестве референсного? Давно не опенсорсил.

ldpc_enc_beh.v

ldpc_enc_tb.v

[des00 0]

И логичный шаг замены мультиплексора pmask[j][k][midx*pDAT_W +: pDAT_W] на загружаемый регистр сдвига pmask_b_srl[j][k][0 +: pDAT_W]

 

Теперь само RTL кодирование, по поведенческой модели, займет часа 3.

 

ЗЫ. в оценке ресурса, я забыл про 2FSRL регистра, ошибся на 511 триггеров :)

ldpc_enc_beh2.v

[Maverick_ 10]

И логичный шаг замены мультиплексора pmask[j][k][midx*pDAT_W +: pDAT_W] на загружаемый регистр сдвига pmask_b_srl[j][k][0 +: pDAT_W]

 

Теперь само RTL кодирование, по поведенческой модели, займет часа 3.

 

ЗЫ. в оценке ресурса, я забыл про 2FSRL регистра, ошибся на 511 триггеров :)

и чуть позже Вы выложите RTL кодирование :)

 

[des00 0]

и чуть позже Вы выложите RTL кодирование :)

не учел еще AND цепи, но с тактовой не промахнулся :) Достаточно компактно получилось (см. соседнюю тему)