通用处理器上的IEEE802.11n卷积编解码优化
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更新于2024-08-26
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"本文主要探讨了在通用处理器(GPP)软件定义无线电(SDR)平台上对IEEE 802.11n标准中的卷积编码和解码进行改进的方法。通过对当代处理器架构特性的充分利用,如大容量低延迟缓存来存储查找表以及GPP上的单指令多数据(SIMD)处理器,该原型系统能够加速信号处理并满足802.11n协议的实时性需求。具体来说,改进的维特比解码器采用了并行结构和回溯解码算法以提升性能。模拟结果表明,该原型系统能够满足IEEE 802.11n的性能和实时性要求,并且考虑到GPP的快速发展,其数据处理能力将得到进一步增强。关键词:卷积编码,卷积解码,802.11n,通用处理器,软件定义无线电,维特比解码,并行结构,回溯解码,SIMD"
在无线通信领域,尤其是Wi-Fi标准中,IEEE 802.11n是一个重要的里程碑,它极大地提高了无线传输速率,为用户提供了高速的无线网络连接。卷积编码是802.11n中用于提高数据传输可靠性和错误纠正的一种关键技术。在传统的实现中,卷积编码通常由硬件专门芯片完成,但随着软件定义无线电(SDR)技术的发展,这种功能现在可以被转移到通用处理器上。
该研究论文主要关注如何在GPP SDR平台上优化卷积编码和解码过程。GPP的灵活性和可编程性使其成为实现复杂算法的理想选择,特别是在处理协议实时性要求高的情况下。为了加速信号处理,研究人员利用了现代处理器的特性,如大容量低延迟缓存,这些缓存可以存储大量查找表,从而快速访问编码和解码所需的信息。此外,SIMD处理器的使用允许一次执行多个相同的操作,显著提升了处理速度。
卷积编码的核心是维特比解码器,它采用了一种最优路径搜索策略来恢复原始信息。在本文的改进方案中,维特比解码器采用了并行结构,这意味着多个计算单元同时工作,可以大幅减少解码时间。回溯解码算法则进一步增强了系统的性能,通过跟踪可能的最佳路径来提高解码效率和准确性。
通过模拟实验,作者证明了这个基于GPP的原型系统能够在满足802.11n协议性能指标的同时,确保实时性。由于GPP技术的持续进步,预计该原型的处理能力在未来会有更大的提升,这将对无线通信系统的性能优化和资源利用带来积极影响。
这篇研究论文提出了一种在通用处理器上改进IEEE 802.11n卷积编码和解码的新方法,利用了现代处理器的高级特性,实现了高性能和实时性的双重目标,对于推动SDR技术在无线通信领域的应用具有重要意义。
2022-07-15 上传
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