IP 核家族

LDPC 译码器

面向 3GPP 5G NR、IEEE 802.11n 与 CCSDS AR4JA 的分层与折叠准循环 LDPC 译码器—— 由同一个参数化架构生成,每种配置都逐比特验证,并在同款芯片上与商用参考 IP 正面比对时序。

旗舰

5G NR 译码器,与商用 IP 实测对比

旗舰配置(基矩阵 BG2,提升因子 384,K = 3840)在商用参考 IP 公布数据 所用的同级 AMD Kintex UltraScale+ 器件上完成布局布线。以下数据全部来自 Vivado 时序总结与资源利用率报告。

463 MHz
布局布线收敛主频,xcku13p 实测
459 MHz
商用参考 IP 在同级器件上公布的主频
>1 Gbps
工作信噪比下、校验子提前终止的信息吞吐 实测
0 DSP
零 DSP48 占用——整个译码器只用逻辑和 BRAM 实测

一个生成器,二十种配置

5G NR 标准定义了两种基矩阵和 51 种提升因子。 因为译码器由参数化生成器产出,我们端到端地重新生成并实现了 20 种不同配置:

20 种自动生成配置的结果数值来源
追平或超过商用 IP 459 MHz 主频的配置数19 / 20逐配置 Vivado 布局布线 实测
相对商用 IP 的主频中位数1.03×Vivado 时序总结 实测
最快配置566 MHzVivado 时序总结 实测
最慢配置(基矩阵最稠密,布线拥塞)408 MHz照实公布——我们连失手也公开 实测

公平对比说明:商用 IP 是运行时可重配置的多标准核;我们的核是按配置 特化的网表——而这正是生成器让"特化"变得经济的原因。吞吐与迭代次数有关:提前终止的数据 在工作信噪比下给出;固定迭代次数的同口径对比数据可在数据手册中索取。

目录

家族成员

5G NR(3GPP TS 38.212)

BG1 与 BG2 · 全部提升因子

分层归一化最小和译码,校验子提前终止。黄金模型与 MATLAB 5G Toolbox 编译码在 7 种配置、40 次试验下逐比特交叉验证。

主频(Z=384 旗舰)463 MHz 实测
BRAM36(旗舰)90 实测

CCSDS AR4JA

深空 · 卫星

九个 AR4JA 码点(三种块长、三种码率)全部通过完整流程验证。可配置并行度, 为功耗受限的空间平台在吞吐与面积之间灵活取舍。

主频(4096, r=1/2)319 MHz 实测
吞吐(提前终止)147 Mbps 实测

IEEE 802.11n

Wi-Fi · 流式

连续流式译码器,码字一个接一个进入,帧间零间隔。它是整个家族的架构模板。

主频(Virtex-7)312 MHz 实测
启动间隔II = 1

需要其他标准、码率或块长?新配置几天内即可 生成并重新验证——参见 IP 定制服务

交互式案例报告

在交互式工程报告中完整了解 5G NR 译码器的架构、验证链与时序收敛全过程。

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