专利汇可以提供基于异构多核的卫星气象数据喷泉解码算法硬件化系统专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及气象 数据处理 技术领域,具体地说,涉及基于异构多核的卫星气象数据喷泉解码 算法 硬件 化系统。其包括FPGA端和CPU端,所述FPGA端包括逻辑单元、度向量缓存单元、解码单元和储存器,所述CPU端包括CPU处理单元和DMA 控制器 。该基于异构多核的卫星气象数据喷泉解码算法硬件化系统中,采用喷泉解码方法,具有无码率和反馈信息少的优点,有较强的纠错纠删能 力 ,无固定码率使得接收端能够自动适应信道性能,解决信道能力差的问题,减少能耗。,下面是基于异构多核的卫星气象数据喷泉解码算法硬件化系统专利的具体信息内容。
1.基于异构多核的卫星气象数据喷泉解码算法硬件化系统,包括FPGA端和CPU端,其特征在于:所述FPGA端包括逻辑单元、度向量缓存单元、解码单元和储存器,所述CPU端包括CPU处理单元和DMA控制器,其解码算法包括如下步骤:
S1、将气象数据输入逻辑单元进行编码处理;
S2、经逻辑单元编码处理后的气象数据写入度向量缓存单元和储存器;
S3、从向量缓存单元和储存器内输入待解码的气象数据至解码单元;
S4、解码单元将解码后的气象数据写入储存器;
S5、储存器内解码后的气象数据通过DMA控制器写入CPU处理单元进行处理,并输出结果。
2.根据权利要求1所述的基于异构多核的卫星气象数据喷泉解码算法硬件化系统,其特征在于:所述编码处理的方法包括以下步骤:
S1.1、从度分布ρ(d)中为编码符号ci随机选择一个度di;
S1.2、均匀随机地选取di个不同的信息符号,用 表示连接到编码
符号ci的信息符号索引集;
S1.3、将所连接的di个信息符号进行比特异或运算得到编码符号ci,公式如下:
3.根据权利要求1所述的基于异构多核的卫星气象数据喷泉解码算法硬件化系统,其特征在于:所述储存器包括编码储存器和译码储存器。
4.根据权利要求3所述的基于异构多核的卫星气象数据喷泉解码算法硬件化系统,其特征在于:所述编码储存器的储存方法包括如下步骤:
S2.1、对编码输入流和编码输出流分别乒乓缓冲存储,存储深度为2(k+n),其中k为编码输入组长度,n为编码输出组长度,数据位宽为每个节点的比特数s;
S2.2、度分布存储,存储深度为n,数据宽度为
S2.3、每个校验节点的信息节点位置集存储,存储深度为 其中di为第i个校验节点的度,数据宽度为
5.根据权利要求3所述的基于异构多核的卫星气象数据喷泉解码算法硬件化系统,其特征在于:所述译码储存器的储存方法包括如下步骤:
S3.1、输入采用FIFO存储,存储深度为帧长的1.2倍,硬判决之后存储结果,则输入存储空间要求为:n×1.2×ω×s,其中ω为符号内软信息数,s为每个节点符号的比特数;
S3.2、输出数据存储深度为k,数据宽度为s,乒乓存储空间要求为2×k×s个比特;
S3.3、信息节点位置集存储,存储深度为 数据宽度为 存储空间要求
为
S3.4、信息符号度分布存储器,存储深度为k,假设每个信息节点连接的校验节点最大个数为E,则数据宽度为 极限情况下E=n,存储空间要求为
6.根据权利要求1所述的基于异构多核的卫星气象数据喷泉解码算法硬件化系统,其特征在于:所述解码单元采用喷泉解码。
7.根据权利要求6所述的基于异构多核的卫星气象数据喷泉解码算法硬件化系统,其特征在于:所述喷泉解码的解码方法包括如下步骤:
S4.1、查找满足 的接收符号 如果没有度为1的符号可用,译码停止:
S4.2、找到cj对应的近邻unj,1;
S4.3、设置恢复的信息符号
S4.4、将 加到与之连接的所有编码符号,其公式为:
S4.5、将恢复的输入符号 从与之连接的所有编码符号中移除,同时从Enj,1中删除,并且Enj,1中每个编码符号的度减1;
S4.6、返回步骤S4.5直到所有信息符号都译码完成。
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