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Enregistrement W3193581512 · doi:10.22215/etd/2014-10497

High Speed Low Error Floor Hardware Implementation and Fast and Accurate Error Floor Estimation of LDPC Decoders

2014· dissertation· en· W3193581512 sur OpenAlexaff
Sina Tolouei

Notice bibliographique

Revuenon disponible
Typedissertation
Langueen
DomaineComputer Science
ThématiqueError Correcting Code Techniques
Établissements canadiensCarleton University
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésLow-density parity-check codeDecoding methodsComputer scienceQuantization (signal processing)AlgorithmBelief propagationError detection and correctionSoft-decision decoderParallel computing

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

This thesis explores hardware implementation of low error floor and high speed low-density parity-check (LDPC) decoders.At first, a novel partially-parallel implementation of a protograph-based quasi-cyclic (QC) LDPC decoder, using a new column-layered message-passing schedule is presented.A new design for serial-input check nodes and switch networks, results in lower hardware complexity while having a higher throughput and comparable latency in comparison with all existing partiallyparallel architectures.Thereafter, we introduce a multi-step scheme for the input quantization of message-passing decoders for LDPC codes.The scheme is based on successive requantization and re-decoding of the input blocks that cause the decoder to be trapped in a trapping set, until the decoding is successful or a maximum number of requantization/re-decodings is reached.The proposed scheme, which is applicable to both regular and irregular codes, lowers the error floor significantly at the cost of small increase in complexity, memory and latency.Furthermore, to facilitate the process of code design and performance evaluation in the error floor region, we design a fast and accurate technique to estimate the error floor of variable-regular LDPC codes under quantized iterative decoding algorithms.This technique, which is based on enumerating the dominant elementary trapping sets of the code, provides significant improvement over existing methods in terms of speed and accuracy.Finally, we examine the harmfulness of trapping sets of variable-regular LDPC codes for soft-decision iterative decoding algorithms.We show that, other than the size of a trapping set, the number of unsatisfied check nodes and the trapping set's topological properties, the position of its subgraph in the Tanner graph of the code can also have an effect on its harmfulness.We also examine dominant trapping sets iii of the quantized min-sum (MS) decoding algorithm and two of its variants (offset-MS and MS with successive relaxation (SR)), for both regular and irregular LDPC codes.We show that the distribution of dominant trapping sets of these algorithms is similar for regular codes and different for irregular codes.Based on these results, we evaluate the error floor performance of a decoder, consisting of MS, offset-MS and SR-MS decoding algorithms working in parallel.First, I would like to thank my supervisor, Professor Amir H. Banihashemi for leading and encouraging me during my research.When I started as his M.A.Sc.student nine years ago, my dream was to acquire a set of skills.Amir helped me to achieve them with invaluable advice and excellent guidance.I would also like to thank M. Samy Hosny, the CEO of SiloconPro Inc. for supporting my research and providing me with his professional experience.I can not express my appreciation to my wonderful wife

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,001
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,002
Score d'incertitude au seuil0,006

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,001
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0020,001

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,016
Tête enseignante GPT0,319
Écart entre enseignants0,303 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeSimulation ou modélisation
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations2
Publié2014
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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