專利名稱：一種基于lt譯碼算法的dsp硬件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請(qǐng)涉及ー種DSP硬件，具體涉及ー種基于LT譯碼算法的DSP硬件。
背景技術(shù)：
隨著信息技術(shù)的高速發(fā)展，傳統(tǒng)的TCP/IP協(xié)議由于數(shù)據(jù)傳輸時(shí)延較大，并不適合互聯(lián)網(wǎng)中大容量信息的實(shí)時(shí)傳輸，因此研究學(xué)者提出了糾刪編碼技木。即發(fā)送端把需要傳輸?shù)?個(gè)源信息包通過(guò)編碼，整合成#個(gè)編碼包，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送出去。接收端接收到這個(gè)#個(gè)編碼包中的任意#個(gè)編碼包就能使用特定的譯碼方法以很高的概率重構(gòu)這#個(gè)源信息 包。1998年Bayers等提出了一類新的糾刪碼一Fountain碼。它具有魯棒性和可靠性，且可以在無(wú)反饋信道下，以任意的碼率傳輸數(shù)據(jù)，從而簡(jiǎn)化了網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)的傳輸方式，使其得成為ー類適用于可靠通信的有效編碼技術(shù)，在遠(yuǎn)距離，大容量的實(shí)時(shí)傳輸中具有廣闊的應(yīng)用前景。2003年Lucy提出了第一類Fountain碼，也是第一類碼率不受限制的碼一LT碼。LT碼對(duì)于具有不同刪除概率的各種刪除信道均是逼近最優(yōu)的1。由于LT碼的諸多優(yōu)點(diǎn)，LT碼被認(rèn)為是適用于可靠多播傳輸、多源下載、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和無(wú)線協(xié)作傳輸?shù)葢?yīng)用方向最有前途的編碼技術(shù)，在國(guó)際上掀起了ー場(chǎng)LT碼的研究熱潮。近些年，隨著信息技木地高速發(fā)展，人們迫切地需要將各種先進(jìn)的編碼技術(shù)引入實(shí)際運(yùn)用。由于DSP技術(shù)精度高，速度快，成本低，靈活性強(qiáng)，可靠性好的特點(diǎn)，DSP技術(shù)被越來(lái)越多了運(yùn)用于信道編碼技術(shù)中。通過(guò)研究，Turbo碼，卷積碼[3]，LDPC碼M等大部分早期碼的編譯碼器都通過(guò)DSP等技術(shù)得以實(shí)現(xiàn)。但由于DSP芯片的處理能力和內(nèi)存空間都十分有限，使用DSP技術(shù)實(shí)現(xiàn)LT碼編譯碼器必須要解決兩個(gè)難題1)如何設(shè)計(jì)編譯碼算法，簡(jiǎn)化程序，減少CPU負(fù)擔(dān)；2)如何建立信息儲(chǔ)存機(jī)制，存儲(chǔ)度鄰接信號(hào)表，合理利用DSP芯片片上內(nèi)存資源。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題，提供一種設(shè)計(jì)使用TI公司的TMS320VC54146芯片，便捷地實(shí)現(xiàn)LT譯碼算法，并且提高算法效率，充分減少DSP芯片片上內(nèi)存使用量的ー種基于LT譯碼算法的DSP硬件。本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是一種基于LT譯碼算法的DSP硬件，包括異步串行通信收發(fā)器、TMS320VC5416芯片、FIASH芯片和電源調(diào)節(jié)器芯片，數(shù)據(jù)進(jìn)入通信通道通過(guò)RS232端ロ與異步串行通信收發(fā)器連接，電源調(diào)節(jié)器芯片與TMS320VC5416芯片連接，F(xiàn)IASH芯片通過(guò)數(shù)據(jù)線與TMS320VC5416芯片連接，TMS320VC5416芯片與異步串行通信收發(fā)器連接。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)建立ニ進(jìn)制位儲(chǔ)存機(jī)制、構(gòu)建數(shù)據(jù)鏈表，不但縮小儲(chǔ)存信息所需的DSP芯片片上內(nèi)存空間，還方便信息的添加和刪除。使用反饋控制信號(hào)ACK，使譯碼器實(shí)現(xiàn)根據(jù)譯碼情況處理最少編碼信號(hào)信息的功能，提高LT碼譯碼器工作效率；引入冗余信息處理程序，剔除編碼信號(hào)的冗余，提高了譯碼效率。

圖I是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖；圖中1、異步串行通信收發(fā)器，2、TMS320VC5416芯片，3、FIASH芯片，4、電源調(diào)節(jié)器芯片，5、通信通道。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的ー種LT譯碼算法的DSP硬件實(shí)現(xiàn)方法進(jìn)行說(shuō)明。一種基于LT譯碼算法的DSP硬件，包括異步串行通信收發(fā)器I、TMS320VC5416芯 片2、FIASH芯片3和電源調(diào)節(jié)器芯片4，數(shù)據(jù)進(jìn)入通信通道5通過(guò)RS232端ロ與異步串行通信收發(fā)器I連接，電源調(diào)節(jié)器芯片4與TMS320VC5416芯片2連接，F(xiàn)IASH芯片3通過(guò)數(shù)據(jù)線與TMS320VC5416芯片2連接，TMS320VC5416芯片2與異步串行通信收發(fā)器I連接。TMS320VC5416芯片即為L(zhǎng)T譯碼器。如圖I所示，在編碼器中，源信號(hào)通過(guò)串ロ(RS232接ロ)傳入芯片。由于數(shù)據(jù)采用異步傳輸，可以采用DSP的McBSP結(jié)合DMA，在不擴(kuò)展硬件的情況下，用軟件實(shí)現(xiàn)異步數(shù)據(jù)傳輸。但該方法軟件設(shè)計(jì)復(fù)雜，加大了 CPU的負(fù)擔(dān)，因此添加TI公司的TL16C550異步串行通信收發(fā)器來(lái)實(shí)現(xiàn)異步數(shù)據(jù)傳輸。使用TI公司的雙路低壓差電源調(diào)節(jié)器芯片TPS767D301給TMS320VC5416芯片提供1.6V的工作電壓。使用TI公司的FIASH芯片AM29LV800保存編譯碼程序段，以便在系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)將編(譯)碼程序裝載進(jìn)DSP內(nèi)部DARAM運(yùn)行。下面對(duì)本發(fā)明的ー種LT譯碼算法的DSP軟件實(shí)現(xiàn)方法進(jìn)行說(shuō)明。其具體步驟如下步驟一.使用反饋控制信號(hào)ACK，控制異步串行通信收發(fā)器接收編碼信號(hào)。ACK初值設(shè)定為0，TL16C550的接收中斷使能工作，停止接收編碼信號(hào)。當(dāng)通信信道中有編碼信號(hào)傳輸吋，ACK置1，TL16C550的接收中斷使能無(wú)效，異步串行通信收發(fā)器開始接收編碼信號(hào)，當(dāng)接收到固定的編碼信號(hào)后，ACK=0。步驟ニ.譯碼器在接收到長(zhǎng)度略大于k的編碼信號(hào)分組后，令A(yù)CK=0。根據(jù)既定的編碼規(guī)則以及seed表序列號(hào)確定編碼信號(hào)的度和度鄰接信號(hào)表。采用ニ進(jìn)制位存儲(chǔ)機(jī)制將編碼信號(hào)及其度鄰接信號(hào)表分別存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)鏈表L1. L2中。為了減少DSP芯片片上內(nèi)存使用量，提高DSP芯片譯碼效率。采用ニ進(jìn)制位存儲(chǔ)機(jī)制將度鄰接信號(hào)表分別存儲(chǔ)于整形數(shù)組中，即在16bit的整型數(shù)據(jù)中存儲(chǔ)16位度鄰接信號(hào)信息。然后構(gòu)建數(shù)據(jù)鏈表，將每ー個(gè)度鄰接信號(hào)表存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)鏈表節(jié)點(diǎn)上，方便信息地插入和刪除。對(duì)度鄰接信號(hào)表信息進(jìn)行更新操作通過(guò)位操作實(shí)現(xiàn)。為方便操作，定義兩個(gè)位置參數(shù)A和ム對(duì)于度鄰接信號(hào)表第i位力=//16；7=i%16o[0025]對(duì)度鄰接信號(hào)表第 位進(jìn)行操作，只需對(duì)整型數(shù)組中第A個(gè)元素的第7位進(jìn)行位操作。例如將度鄰接信號(hào)表的第35位置I，需將整型數(shù)組中的第個(gè)元素與0x0004進(jìn)行按位或運(yùn)算。步驟ニ、尋找度為I的編碼信號(hào)ち開始進(jìn)行譯碼，即尋找ち的度鄰接信號(hào)表中只有一位為1，記此I處于度鄰接信號(hào)表的第i位。將ち值賦予其唯一的度鄰接的信源信號(hào)Si，釋放ち。當(dāng)編碼信號(hào)被釋放后，刪除存儲(chǔ)該編碼信號(hào)的數(shù)據(jù)鏈表L1中節(jié)點(diǎn)。此時(shí)存儲(chǔ)其度鄰接信號(hào)表的數(shù)據(jù)鏈表L2中節(jié)點(diǎn)內(nèi)為無(wú)用信息(全零整形數(shù)組)，也將此節(jié)點(diǎn)刪除。將&與度鄰接信號(hào)表第J位為I的編碼信號(hào)進(jìn)行異或運(yùn)算，并將該編碼信號(hào)度鄰接信號(hào)表第J位置O，源信號(hào)ち.恢復(fù)成功。步驟103.重復(fù)以上步驟，至度為I的編碼信號(hào)耗盡。如源信號(hào)未被完全恢復(fù)，則生成反饋控制信號(hào)ACK=I,編碼器添加編碼信號(hào)，同時(shí)控制異步串行通信收發(fā)器接收編碼 信號(hào)，接收完畢ACK=O。根據(jù)既定的編碼規(guī)則確定編碼信號(hào)的度和度鄰接信號(hào)表。添加到數(shù)據(jù)鏈表L1，L2中。 當(dāng)ACK=I時(shí)，譯碼程序已經(jīng)恢復(fù)了部分源信號(hào)，數(shù)據(jù)鏈表L1, L2節(jié)點(diǎn)帶冗余信息，需要進(jìn)行處理.則將該編碼信號(hào)與源信號(hào)·Si進(jìn)行異或運(yùn)算，并將其度鄰接信號(hào)表的第i位置O。重復(fù)上述操作，至所有的新編碼信號(hào)及其度鄰接信號(hào)表都得到處理，刪除冗余信息，提高節(jié)點(diǎn)攜帯信息質(zhì)量。重復(fù)譯碼算法步驟101，102至信源信息被完全恢復(fù)，譯碼過(guò)程結(jié)束。本實(shí)用新型解決了譯碼器根據(jù)實(shí)際情況接收并且處理最少數(shù)量編碼信號(hào)信息的問(wèn)題，減少了譯碼器的無(wú)效工作，降低了譯碼器的功耗。采用ニ進(jìn)制位存儲(chǔ)機(jī)制將度鄰接信號(hào)表儲(chǔ)存于整形數(shù)組中，再構(gòu)建數(shù)據(jù)鏈表，不但減小了 DSP芯片片上內(nèi)存空間的使用量，而且方便信息的添加和刪除，簡(jiǎn)化了 LT譯碼過(guò)程。引入冗余信息處理程序，剔除了編碼信號(hào)中的冗余，提高節(jié)點(diǎn)攜帯信息的質(zhì)量，一定程度上加快了譯碼算法。以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可以有任何更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1. 一種基于LT譯碼算法的DSP硬件，其特征在于包括異步串行通信收發(fā)器(I)、TMS320VC5416芯片(2)、FIASH芯片(3)和電源調(diào)節(jié)器芯片(4)，數(shù)據(jù)進(jìn)入通信通道(5)通過(guò)RS232端口與異步串行通信收發(fā)器(I)連接，電源調(diào)節(jié)器芯片(4)與TMS320VC5416芯片(2)連接，F(xiàn)IASH芯片(3)通過(guò)數(shù)據(jù)線與TMS320VC5416芯片(2)連接，TMS320VC5416芯片(2)與異步串行通信收發(fā)器(I)連接。
專利摘要一種基于LT譯碼算法的DSP硬件，包括異步串行通信收發(fā)器、TMS320VC5416芯片、FIASH芯片和電源調(diào)節(jié)器芯片，便捷地實(shí)現(xiàn)LT譯碼算法，并且提高算法效率，充分減少DSP芯片片上內(nèi)存使用量的一種基于LT譯碼算法的DSP硬件。
文檔編號(hào)H04L1/00GK202475440SQ20122004013
公開日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2012年2月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月8日
發(fā)明者師春靈, 師歌, 胡俊宏, 謝澤峰, 邵鴻翔, 高宏峰 申請(qǐng)人:河南科技大學(xué)