param.trisation 27 janvier 2005 jp...mimo voir bibliographie de : j.palicot, c. roland, « fft : a...
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1séminaire SCEE- 27 janvier 2005- Les techniques de Paramétrisation
Intérêt des Techniques de Paramétrisation pour une architecture
Radio Logicielle Reconfigurable
J.PalicotSupélec-Rennes/SCEE
Séminaire SCEEDate : 27 Janvier 2005
2séminaire SCEE- 27 janvier 2005- Les techniques de Paramétrisation
Généralités•Contexte,Fonctions à réaliser
Approche théorique
Fonctions communes paramétrables•Exemples : le codage canal , le modulateur
Opérateur commun paramétrable•l’opérateur FFT
•l’opérateur Muldiv
Conclusions
Paramétrisation
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3séminaire SCEE- 27 janvier 2005- Les techniques de Paramétrisation
Reconfigurer l’interface Air et les différents protocoles des nombreux standards.Les standards sont normalisés et décrits de manière à être réalisé par différents constructeurs et compris partout dans le monde.
Il s’agit de déterminer quels sont les principes de construction communs à tous les standards.Définition de primitives de traitement.
Paramétrisation: Généralités 1/5
4séminaire SCEE- 27 janvier 2005- Les techniques de Paramétrisation
Codage Modulation
AccèsAMRF
Codage Modulation
Codage Modulation
Codage Modulation
AccèsAMRT
Codage Modulation
Codage Modulation
Canal
Canal
Canal
Canal
Stan
dard
n° 1
Stan
dard
n° 3
n° 2 Récepteur
Universel
AccèsAMRC
Stan
dard
Codage
Codage
Codage
Modulation
Modulation
Modulation
Canal
Canal
Canal
Codage Modulation
AccèsAMRF
Codage Modulation
Codage Modulation
Codage Modulation
AccèsAMRT
Codage Modulation
Codage Modulation
Canal
Canal
Canal
Canal
Stan
dard
n° 1
Stan
dard
n° 3
n° 2 Récepteur
Universel
AccèsAMRC
Stan
dard
Codage
Codage
Codage
Modulation
Modulation
Modulation
Canal
Canal
Canal
Paramétrisation: Généralités 2/5
3
5séminaire SCEE- 27 janvier 2005- Les techniques de Paramétrisation
Analogie avec le monde du PC :
Excel
Word
Internet
WINDOWS
Access
Powerpoint
Excel
Word
Internet
WINDOWS
Access
Powerpoint RLAN
UMTS
Globalstar
GSMIS 95
OS temps réel
FPGADSP
Paramétrisation: Généralités 3/5
6séminaire SCEE- 27 janvier 2005- Les techniques de Paramétrisation
Optimisation des ressources(Télé) chargement
Taille du logicielRapidité de téléchargementEncombrement des réseaux
Matériel (fonctions numériques)Rapidité exécutionConsommationTaille mémoirePartitionnement optimal entre les composants
Paramétrisation: Généralités 4/5
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7séminaire SCEE- 27 janvier 2005- Les techniques de Paramétrisation
Optimisation Du CodesignRéduction du temps de développement
Rapidité mise sur le marchéGain en coût de développementGain en fiabilité du produit
Paramétrisation: Généralités 5/5
8séminaire SCEE- 27 janvier 2005- Les techniques de Paramétrisation
Basebandfilter
Symbolrecovery Equalizer Carrier
recoveryChanneldecoding
Fonctions Bande de Base :Récepteur monoporteuse
Paramétrisation: Les fonctions à réaliser 1/6
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9séminaire SCEE- 27 janvier 2005- Les techniques de Paramétrisation
Channeldecoding
CorrelatorRake
Low PassFilter
Fonctions Bande de Base :Récepteur à étalement de Spectre (CDMA)
Paramétrisation: Les fonctions à réaliser 2/6
10séminaire SCEE- 27 janvier 2005- Les techniques de Paramétrisation
FFT Channelestimation Synchro deinterleaving Channel
decoding
Fonctions Bande de Base :Récepteur multiporteuse
Paramétrisation: Les fonctions à réaliser 3/6
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11séminaire SCEE- 27 janvier 2005- Les techniques de Paramétrisation
ADC I/Q downconversion
Sample rateconversion Channelization
Les Fonctions du DFEUne partie des anciennes fonctions analogiques est effectuée en numérique :
Transposition I/QDiminution de la fréquence d’échantillonnageDécoupage en canaux
Les contraintes:DSP rapide Filtrage fractionnelOL numérique
Les fonctions Bande de Base restent dans le domaine numérique
Paramétrisation: Les fonctions à réaliser 4/6
12séminaire SCEE- 27 janvier 2005- Les techniques de Paramétrisation
Function Cla
ssic
al
mon
ocar
rier
CD
MA
Mul
ticar
rier
new
SW
R
(DFE
)
Filtering X X X X
Equalization X
Channel estimation X X X
Multi User Detection X
Despreading / RAKE X
Deinterleaving X X X
Carriers clock recoveries X X X
Channel decoding X X X
IQ Down Conversion X
Sample Rate Conversion X
Channelization X
BILAN DES FONCTIONS A REALISER
Paramétrisation: Les fonctions à réaliser 5/6
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13séminaire SCEE- 27 janvier 2005- Les techniques de Paramétrisation
Paramétrisation: Approche théorique 1/2N dimensions à prendre en
compte pour définir un Graphe
•Standards
•Couches OSI
•Fonctions
•Différentes manières de les réaliser
14séminaire SCEE- 27 janvier 2005- Les techniques de Paramétrisation
Standard UMTS IS95 DECT WI-FIGSM
Function HMI deconvolution Synchro ModulationCoding
Source Channel Mono FDM
Multichannel OFDM
channel perchannel
Filterbank
FFT
CICCordic
Butterfly
Mapping
MACTable⊕⊗Z-1
Equalization
FIR
Paramétrisation: Approche théorique 2/2
OPTIMISATION DU GRAPHE
Fonction de coût?Une ou plusieurs?
Ressource, consommation,Nd’O, surface,….
Quelle théorie des graphes?
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15séminaire SCEE- 27 janvier 2005- Les techniques de Paramétrisation
Deux approches techniques très prochesFonctions communes: Recherche des ensembles Plus Grand Commun de Fonctions pour un ensemble de standards.Opérateur commun: opérateur de niveau le plus élevé, utilisé par le maximum de fonctions de tous les standards
Accroître le degré de granularité
Paramétrisation: les Deux Approches 1/4Approche Pragmatique
16séminaire SCEE- 27 janvier 2005- Les techniques de Paramétrisation
Réalisation en « dur » de la fonction ou de l’opérateur
Par exemple sur FPGA ou ASIC
Développement d’applications qui utilisent le plus possible ces opérateurs et fonctions.(gain en consommation)
Étude et définition d’opérateurs et fonctions les plus génériques possibles.
Paramétrisation: les Deux Approches 2/4Approche Pragmatique
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17séminaire SCEE- 27 janvier 2005- Les techniques de Paramétrisation
LayerOperatorFunction
Standard
...
Bluetooth
DECT
IS95
GSM
UMTSFunction
Modulateur
Synchro
Acces
Channel coding
Source coding
HMI
Coarsegrain
Finegrain
FIR cellular
Cordic
FFT
Butterfly
Table
MAC
Basicfunction
Carrier synchro
Mapping
Filter
Correlator
Screen gestion
Physical
Link
Network
Transport
...
Application
Paramétrisation : Les deux approches
Paramétrisation: les Deux Approches 3/4
18séminaire SCEE- 27 janvier 2005- Les techniques de Paramétrisation
Paramétrisation: les Deux Approches 4/4•A function can call (one or several) other functions. •A function can use (one or several) operators.•An operator cannot call a function.An operator cannot use a function
If it is a software implementation ( DSP), it is more logical to consider it as a function.If it is an hardware implementation (FPGA), it is more logical to consider it as a operator.
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19séminaire SCEE- 27 janvier 2005- Les techniques de Paramétrisation
FunctionFunction
Channelization
IQ converter
Acces
Channel coding
Source coding
HMI
Basicfunction
Carrier synchro
Mapping
Filter
Correlator
Screen gestion
Function
Digital Front End
Baseband
Cryptage
Compression
Video
Paramétrisation : L’ approche Fonctions communes
Fonctions communes 1/11
20séminaire SCEE- 27 janvier 2005- Les techniques de Paramétrisation
Fonctions communes 2/11TETRA
UMTS
Globalstar
GSMIS 95
OS temps réel
FPGADSP
Fonctionfiltrage
FonctionCodageCanal
Fonctioncodage
binaire àsignal
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21séminaire SCEE- 27 janvier 2005- Les techniques de Paramétrisation
Couche physique des terminaux avec l’approche RLR [1]
Approche Réaliste
Fonctions communes 3/11
22séminaire SCEE- 27 janvier 2005- Les techniques de Paramétrisation
Fonctions communes 4/11
Fonctions communes: un exempleLe décodage de canal (1)
Le codage de canal est nécessaire pour tous les standards actuels.
Systèmes étudiés GSM, TETRA, TETRAPOL, UTRA;Différents types de code: codes convolutifs, turbo codes, prise en compte de l’entrelacement.
Arnd-Ragnar Rhiemeier, “Benefits and Limits ofParametrized Channel Coding for Software Radio”, 2nd
Karlsruhe Worksop on Software Radios,Germany, march 2002.
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23séminaire SCEE- 27 janvier 2005- Les techniques de Paramétrisation
Fonctions communes 5/11
Le décodage de canal (2)
Schéma généralToutes les « boites » ne sont pas utilisées en même temps. En jaune celles utilisées pour le standard considéré.Lorsque qu’un bloc est inactif il n’est pas exécuté et ne consomme donc pas de temps CPU.Certains blocs sont juste traversés par le flot de données (jaune clair).
24séminaire SCEE- 27 janvier 2005- Les techniques de Paramétrisation
Fonctions communes 6/11Le décodage de canal (3)
GSM: CC et CRC (différents suivant les signaux), D^3+D+1 pour TCH/FS
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25séminaire SCEE- 27 janvier 2005- Les techniques de Paramétrisation
Fonctions communes 7/11
Le décodage de canal (4)
26séminaire SCEE- 27 janvier 2005- Les techniques de Paramétrisation
Fonctions communes 8/11
Le décodage de canal (5), Pour UTRA/FDD CC, Turbo, CRC
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27séminaire SCEE- 27 janvier 2005- Les techniques de Paramétrisation
Fonctions communes 9/11
Modulateur paramétrable pour GMSK, QPSK, π/4QPSK et dual QPSK pour les interfaces air
suivants: GSM (FDMA/TDMA, GMSK)IS 136 (DAMPS) (FDMA/TDMA, π/4QPSK )UTRA FDD (DS- CDMA, QPSK)
Frierich Jondral, “Parametrization – a Technique for SDR Implementation”, Chapitre 8 “Software Defined Radio : Enabling Technologies, W.Tuttlebee, Wiley, 2002.
28séminaire SCEE- 27 janvier 2005- Les techniques de Paramétrisation
Fonctions communes 10/11Autre exemple: Le Mapping (codage binaire à Signal)
Mapping de base : MDA 2MDA 2N : MDA 2 autour de chaque pointMAQ 4 : MDA 2 sur chaque voie I et QMAQ 16 : MAQ 4 sur chaque point d’une MAQ 4MDP8 : MAQ 4 dans deux repères déphasés de π/4Etc….
Autre exemple: décodeur reconfigurable pour IEEE802.11 et 3G
VITURBO: A Reconfigurable Architecture for Future Ubiquitous
Wireless NetworksMani Vaya
Rice University
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29séminaire SCEE- 27 janvier 2005- Les techniques de Paramétrisation
Fonctions communes 11/11
30séminaire SCEE- 27 janvier 2005- Les techniques de Paramétrisation
OperatorCoarse
grainfinegrain
FIR cellular
Cordic
FFT
Butterfly
Table
MAC
Paramétrisation : L’ approche Opérateurs Communs
Opérateurs communs 1/3
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31séminaire SCEE- 27 janvier 2005- Les techniques de Paramétrisation
Opérateurs communs :Un Premier exempleL’ opérateur FFT
Presque toutes les fonctions bande de base des récepteurs actuels, lorsqu’elles sont réalisées en numérique peuvent être réalisées dans le domaine fréquentiel en utilisant la FFT.Certaines anciennes fonctions analogiques réalisées maintenant en numérique dans le DFE peuvent aussi utiliser la FFT
J.Palicot, C. Roland, « FFT : a basic function for a reconfigurable receiver » ICT’ 2003 , février 2003
Opérateurs communs 3/3
32séminaire SCEE- 27 janvier 2005- Les techniques de Paramétrisation
L’opérateur FFT 1/17
∑=
−=∗=∗=L
llkhlxkhkxkxkhky
1)()()()()()()(
)()()()()(1
fHfXlkhlxFTfYL
l=
−= ∑
=
FONCTION FILTRAGE
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33séminaire SCEE- 27 janvier 2005- Les techniques de Paramétrisation
L’opérateur FFT 2/17
S/P P/S
add λ-LZeros
F F T
F F T -1F F Tadd λ-MZeros
x(n) y(n)
h(n)
L
M λ
λ
λ
FONCTION FILTRAGE
34séminaire SCEE- 27 janvier 2005- Les techniques de Paramétrisation
L’opérateur FFT 3/17
x1(n)x2(n)
x3(n)x4(n) x(n)
y(n)
h(n)
TS3 PM3 TE3TS2 PM2 TE2
TS1 PM1 TE1
FONCTION FILTRAGE,Technique de recouvrement :OVERLAPP - SAVE
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35séminaire SCEE- 27 janvier 2005- Les techniques de Paramétrisation
L’opérateur FFT 4/17
De nombreux égaliseurs ont été implantés dans le Domaine Fréquentiel à l’aide de FFT
FLMS et UFLMS classiquesÉgaliseurs SIMOCMADFEMIMO
Voir bibliographie de :J.Palicot, C. Roland, « FFT : a basic function for a reconfigurable receiver » ICT’ 2003 , février 2003
36séminaire SCEE- 27 janvier 2005- Les techniques de Paramétrisation
L’opérateur FFT 5/17
EXEMPLE : L’ EGALISEUR UFLMS
µ(k)
F F T
F F T-1
H(k)X(k)
Add N zeros
N Last point
Decision
Complexconjugate
Z -1
Averagepowersignal
-+
µ(k)
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37séminaire SCEE- 27 janvier 2005- Les techniques de Paramétrisation
L’opérateur FFT 6/17
∑=
+=L
lyc klylckR
1, )()()(
)()()()()(1
, kykclkylckRL
lyc ∗−=−−=∑
=
( ) )()(*)(, fYfCkRFT yc =
FONCTION DE DESETALEMENT
38séminaire SCEE- 27 janvier 2005- Les techniques de Paramétrisation
L’opérateur FFT 7/17
F F T
Hi*(k)
Xi(k)Decision
Complexconjugate
ChannelSounding
Blocksum
Cd*(k)
Xi'(k) di
Pilot interferencecancellation
Data codedespreading
Channelmatching
CORRELATEUR RAKES.Y. Wang, C.C. Huang, “On the architecture and performance of an FFT-based spread-spectrum downlink RAKE receiver”, IEEE Trans. Vehicular Technology, Vol. 50, N°1, January 2001
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39séminaire SCEE- 27 janvier 2005- Les techniques de Paramétrisation
L’opérateur FFT 8/17
Utilise par principe des transformées orthogonales pour la modulation/démodulationFFT utilisée dans les systèmes « classiques » COFDM pour : DAB, DVB-T, HiperLAN 2, IEEE 802.11,ADSL,…Une FFT 8K points sur un CI:
E. Bidet, D. Castelain, C. Joanblanq and P. Senn, “A Fast Single Chip implementation of 8192 complex point FFT”, IEEE JSSC, vol. 30, n°3, pp 300-305, march 1995.
Modulation/Démodulation Multiporteuses
40séminaire SCEE- 27 janvier 2005- Les techniques de Paramétrisation
I/Q downconversion
Sample rateconversion Channelization
ADC
I/Q downconversion
Sample rateconversion Channelization
I/Q downconversion
Sample rateconversion Channelization
FONCTIONS DU DFEVISION CLASSIQUE CANAL PAR CANAL
L’opérateur FFT 9/17
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41séminaire SCEE- 27 janvier 2005- Les techniques de Paramétrisation
Z -1
x(z) h0(Z N)
Z -1
Z -1
h1(Z N)
h2(Z N)
hN-1(Z N)
N-PointFFT
(W*N)
Y0(k)
Y1(k)
Y2(k)
YN-1(k)
FONCTIONS DU DFEVISION MULTICANAL (STATION DE BASE)
L’opérateur FFT 10/17
42séminaire SCEE- 27 janvier 2005- Les techniques de Paramétrisation
DésentrelacementRécupération de rythme et de porteuseDécodage de canal… Etudes nécessaires
Futures modulations : BFDM, MC-CDMA (candidate pour l’après 3G)Mise en œuvre de bancs de filtre
bien adapté à l’utilisation de l’opérateur FFT
L’opérateur FFT 11/17
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43séminaire SCEE- 27 janvier 2005- Les techniques de Paramétrisation
Paramétrisation : L’ approche Opérateurs Communs
Butterfly
FIR
FFT
Equalization
Filter
bank
MACTable⊕⊗Z -1
L’opérateur FFT 13/17
44séminaire SCEE- 27 janvier 2005- Les techniques de Paramétrisation
Paramétrisation : L’ approche Opérateurs Communs
Multichannel OFDM
channel
channel
Filter
bank
FFTCICCordic
Butterfly
FIR
MACTable⊕⊗Z-1
L’opérateur FFT 14/17
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45séminaire SCEE- 27 janvier 2005- Les techniques de Paramétrisation
Paramétrisation : L’ approche Opérateurs Communs
Butterf ly
FIR
FFT
Equalization
Filterbank
Butterf ly
MACTable
FFT
⊕⊗
Filterbank
Multichannel OFDM
channelchannel
Filterbank
FFTCICCordic
Butter
FIR
MATable⊕⊗Z-1
Multichannel OFDMEqualization
MACTable⊕⊗Z-1
L’opérateur FFT 15/17
46séminaire SCEE- 27 janvier 2005- Les techniques de Paramétrisation
Fixedpart
Reconfigurablepart
Reconfi-gurable
part
1 stage 1 stage
log 2(i) st. log 2(i) stage
log2(i)+1 stage
log2(n) stage
log 2(i)+1
log 2(n) st.
n i+1 1i 4 3 21i 4 3 2
Butterfly : i = 2 m with i<n
L’opérateur FFT 16/17
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47séminaire SCEE- 27 janvier 2005- Les techniques de Paramétrisation
FFT
Fonction desélection de
canal
Detectionmulti
utilisateurdemodulationmultiporteuse
Estimationde canal
Egalisation
Fonctionfiltrage
Decorrelatorfunction
RAKEfunction
Fonctioncodage
binaire àsignal
??
Récupérationporteuse et
rythme
FonctionCodageCanal
Désentrelacement
IQ DownConversion
function
Sample RateConversion
function
?
??
??
??
??
L’opérateur FFT 12/17
48séminaire SCEE- 27 janvier 2005- Les techniques de Paramétrisation
FFT
Optimisation globale :L’opérateur FFT n’est pas forcément optimal localement (ex: filtrage
FIR court),Mais l’opérateur existe obligatoirement pour la démodulation
multiporteuses
Intérêt d’optimiser son utilisation
Reste à quantifier le gain obtenu par cette optimisation globale
L’opérateur FFT 17/17
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49séminaire SCEE- 27 janvier 2005- Les techniques de Paramétrisation
Opérateurs communs :Un Second exempleLes opérateurs MULDIV et DIVMUL
Codage et Décodage de canalFonctions les plus étudiées dans la littératureProposition de fonctions communes( Karlsruhe)Étudier un opérateur gros grain pour le codage
Stage de DEA de l’université de Rennes: « Intérêt des techniques de paramétrisation pour des architectures Radio Logicielle reconfigurables »
Mohamed GHOZZI, Encadrant : Yves LOUËT
Opérateurs communs 3/3
50séminaire SCEE- 27 janvier 2005- Les techniques de Paramétrisation
Codage Canal• GSM:Codage cyclique
Codage convolutif π
Codage convolutif π
• Hiperlan:
• UMTS:
Turbo codage
Codage convolutif
• RL:
Codage cyclique
Codage convol. πTurbo
codage
Chaîne d’émission
L’opérateur MULDIV 1/11
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51séminaire SCEE- 27 janvier 2005- Les techniques de Paramétrisation
Décodage Canal• GSM:Décodage cyclique
Décodage convolutifπ -1
Décodage convolutifπ -1
• Hiperlan:
• UMTS:Décodage convolutif
Turbo décodage
• RL:
Décodage cyclique
Déodage convol.π-1 Turbo
décod.
Chaîne de réception
L’opérateur MULDIV 2/11
52séminaire SCEE- 27 janvier 2005- Les techniques de Paramétrisation
Codage CycliqueCodes cycliques binaire utilisé uniquement en détection
Code FIRE (GSM) utilisé en détection-correction
Codes Reed-Solomon en détection-correction
Opérateur commun
Z -1 Z -1 Z -1 Z -1
-g r-1
x(n)
y(n)
-g 0 -g 1 -g 2 -g 3
h r-1h 0 h 1 h 2 h 3 h r
Circuit multiplicateur-diviseur rrr
rr
xxgxgxggxhxhxhh
xGxHxF
+⋅++⋅+⋅+⋅++⋅+⋅+
== −−
11
2210
2210
)()()(
K
K
L’opérateur MULDIV 3/11
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53séminaire SCEE- 27 janvier 2005- Les techniques de Paramétrisation
Codes Cycliques 1/5Opérateur mul_div
Codage cyclique Systématique ))(
)(()()(xg
xMxrestexMxxCkn
kn−
− +=
mul_div
[g]
[x]
[h]
[s] )][
][][(][g
hxrestes ⋅=
b0 b1 b2
g1 g2 g3
bn-k-1
gn-k-1
Gate
Message xn-kM(x) Mot de code c(x)
mul_div
M
[g]
C [0, …,0, hn-k=1,0, …, 0]
L’opérateur MULDIV 4/11
54séminaire SCEE- 27 janvier 2005- Les techniques de Paramétrisation
Code cyclique Systématique/Détection
Calcul du Syndrome )()().()( xsxgxaxr +=
s0 s1 s2
g1 g2 g3
sn-k-1
gn-k-1
Gate
Message reçu
r(x)
mul_div
r
[g]
[h0=1,0, …, 0]
S
L’opérateur MULDIV 5/11Codes Cycliques 2/5
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55séminaire SCEE- 27 janvier 2005- Les techniques de Paramétrisation
g2g1 g3 g4 g5 g6
Z-1
g7
h2h1h3 h4 h5 h6 h7 h8
g0
h0
x(n)
y(n)
Mul_div : Applications
Z-1 Z-1Z-1Z-1Z-1Z-1Z-1
8-depth register needed
• Reconfiguration example : CRC8 to CRC3
56séminaire SCEE- 27 janvier 2005- Les techniques de Paramétrisation
h8
Z-1 Z-1 Z-1 Z-1 Z-1 Z-1 Z-1
h2h1h3 h4 h5 h6 h7
Z-1
h0
0 0 0
Message Xn-kM(x)
Switch
Switc
h C(x)
• Reconfiguration example : CRC8 to CRC3 du GSM
Mul_div : Applications
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57séminaire SCEE- 27 janvier 2005- Les techniques de Paramétrisation
h3
Z-1 Z-1Z-1
h0
0
Message Xn-kM(x)
Z-1 Z-1 Z-1 Z-1 Z-1
h1 h2
Switc
h
Switch
C(x)
• Reconfiguration example : CRC8 to CRC3
Mul_div : Applications
58séminaire SCEE- 27 janvier 2005- Les techniques de Paramétrisation
Mul_div : Implementations
Z-1
MDI
•Hard Wired Pattern Unit: MDI
•More flexibility •Increased Activity
MDI : Mul_div Parametrable Pattern in 1 Clock Cycle
hi
gi
LUT
gi
LUT
hi
MDI MDI MDI MDI
MDIV
La plupart des codes cycliques sont X de 4
Utilisation itérative ou pipeline de l’opérateur
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59séminaire SCEE- 27 janvier 2005- Les techniques de Paramétrisation
Standards Nombre d'opérateurs
802.11g GCRC16(D)=D16+D12+D5+1
16 SR, 3 XOR
GSM(1a)gCRC3(D)=D3+D+1(1b)gCRC8(D)=D8+D4+D3+D2+1(2)gCRC6 (D)=D6+D5+D3+ D2+D +1;(3)gCRC40(D)=(D23+1)(D17+D3+1)
(1) 3 SR, 2XOR(1b) 8 SR, 4XOR(2) 6 SR, 5 XOR(3) 40 SR, 5XOR
UMTS(1) gCRC24(D)=D24+D23+D6+D5+D+1(2) gCRC16(D)=D16+D12+D5+1(3)gCRC12(D)=D12+D12+D5+1;(4) gCRC8 (D)=D8+D7 +D4 +D3 +D+1
(1) 24 SR, 5XOR(2) 16 SR, 3 XOR(3) 12 SR, 3 XOR(4) 8 SR, 5 XOR
Total opérateurs tri-standards 168
Avec MDIV
4 MDIV, 1 XOR
(1) 3 MDI, 1 XOR(1b) 2 MDIV, 1 XOR(2) 1 MDIV, 2 MDI, 1 XOR(3) 10 MDIV, 1 XOR
1) 6 MDIV, 1 XOR(1b) 4 MDIV, 1 XOR(2) 3 MDIV, 1 XOR(3) 4 MDIV, 1 XOR
48
60séminaire SCEE- 27 janvier 2005- Les techniques de Paramétrisation
Code Reed-Solomon
))(
)(()()(xg
xMxrestexMxxCkn
kn−
− +=
rr
rr
xgxgxggxhxhxhh
xGxHxT
][][][][][][][][
)()()( 2
210
2210
++++++++
==K
K
x(n)
y(n)
[-g0] [-g1] [-g2] [-g3]
[hr][hr-1][h3] [h2] [h1] [h0]
Z-1 Z-1 Z-1 Z-1
8bits
8bits
[-gr-1]
mul_div
[g]
[x]
[h]
[s] _8
L’opérateur MULDIV 6/11Codes Cycliques 3/5
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61séminaire SCEE- 27 janvier 2005- Les techniques de Paramétrisation
Code Reed-Solomon :Opérateur mul_div_8
Z-1 Z-1 Z-1 Z-1
-g1
x(n)
y(n)
-gN -gN-1 -gN-2 -gN-3
h1hN hN-1 hN-2 hN-3 h0
Z-1 Z-1 Z-1 Z-1
-g1
x(n)
y(n)
-gN -gN-1 -gN-2 -gN-3
h1hN hN-1 hN-2 hN-3 h0
Z-1 Z-1 Z-1 Z-1
-g1
x(n)
y(n)
-gN -gN-1 -gN-2 -gN-3
h1hN hN-1 hN-2 hN-3 h0
Z-1 Z-1 Z-1 Z-1
-g1
x(n)
y(n)
-gN -gN-1 -gN-2 -gN-3
h1hN hN-1 hN-2 hN-3 h0
Z-1 Z-1 Z-1 Z-1
-g1
x(n)
y(n)
-gN -gN-1 -gN-2 -gN-3
h1hN hN-1 hN-2 hN-3 h0
Z-1 Z-1 Z-1 Z-1
-g1
x(n)
y(n)
-gN -gN-1 -gN-2 -gN-3
h1hN hN-1 hN-2 hN-3 h0
Z-1 Z-1 Z-1 Z-1
-g1
x(n)
y(n)
-gN -gN-1 -gN-2 -gN-3
h1hN hN-1 hN-2 hN-3 h0
Z-1 Z-1 Z-1 Z-1
-g1
x(n)
y(n)
-gN -gN-1 -gN-2 -gN-3
h1hN hN-1 hN-2 hN-3 h0X(n)
y(n)
Connexion en parallèle de 8 opérateurs mul_div
L’opérateur MULDIV 7/11Codes Cycliques 4/5
62séminaire SCEE- 27 janvier 2005- Les techniques de Paramétrisation
Codes convolutifs Non Systématiques (CNS)
Codes convolutifsSystématiques récursifs
(CSR)
Les Turbo-Codes
Convolutifs
L’opérateur MULDIV 9/11Codes Convolutifs et turbo codage 1/2
32
63séminaire SCEE- 27 janvier 2005- Les techniques de Paramétrisation
Codes Convolutifs et turbo codage 2/2Code Convolutif et turbo codage
Z-1 Z-1 Z-1 Z-1
hNhN-1h3h2 h1 h0
-gN-1-g3-g2 -g1
x(n)
y(n)
-gN
div_mul
[g]
[x]
[h]
[y]
Circuit diviseur-multiplicateur Opérateur div_mul
L’opérateur MULDIV 10/11
64séminaire SCEE- 27 janvier 2005- Les techniques de Paramétrisation
Opérateur IIR
Z-1 Z-1 Z-1 Z-1
hN hN-1 h3h2h1h0
-gN-1 -g3-g2-g1
x(n)
y(n)
-gN
Circuit multiplicateur-diviseur
Z-1 Z-1 Z-1 Z-1
-gr-1
x(n)
y(n)
-g0 -g1 -g2 -g3
hr-1h0 h1 h2 h3 hr
Circuit diviseur-multiplicateur
Filtre IIR NN
NN
zgzgzgzhzhzhhzF −−−
−−−
⋅++⋅+⋅+⋅++⋅+⋅+
=K
K2
21
1
22
110
1)(
L’opérateur MULDIV 11/11
33
65séminaire SCEE- 27 janvier 2005- Les techniques de Paramétrisation
Conclusions MULDIV
L’utilisation de l’opérateur IIR peut s’étendre à d’autres fonctions de la chaîne de Réception
Entrelacement/désentrelacement : question ouverte
Domaine Fréquentiel : opérateur FFT, …
Décodage Convolutif/Turbo Décodage : opérateur commun ?
66séminaire SCEE- 27 janvier 2005- Les techniques de Paramétrisation
CONCLUSION
Paramétrisation : voie très prometteuseAidera le partitionnement entre différents types de composants (FPGA, DSP…)Optimisation des ressources
Peu d’études Pas assez de résultats pour conclure sur l’intérêt de cette approcheEfforts importants sur ce sujet par la communauté du domaine