高速通信系统中并行CRC计算及电路实现

1

作者 张丽果 张毅 +3 位作者 曾泽沧 肖杉 曹亚莉 王睿 《西安邮电大学学报》 2024年第1期71-80,共10页

针对高位宽数据情况下的循环冗余校验码(Cyclic Redundancy Code, CRC)电路计算工作频率较低以及资源占用过多的问题,设计并实现了一种并行CRC计算方法。该方法将CRC计算拆分为数据CRC计算和余数CRC计算两个部分,余数CRC计算由多个余数... 针对高位宽数据情况下的循环冗余校验码(Cyclic Redundancy Code, CRC)电路计算工作频率较低以及资源占用过多的问题,设计并实现了一种并行CRC计算方法。该方法将CRC计算拆分为数据CRC计算和余数CRC计算两个部分,余数CRC计算由多个余数CRC计算模块级联完成,数据CRC计算模块由固定逻辑表达式实现,对二者计算结果做模二加法即得到CRC计算结果。根据数据长度选择相应的数据CRC计算模块和余数CRC计算模块的组合,以适应高位宽可变数据长度的CRC计算。以100 Gbps远程直接数据存取(Remote Direct Memory Access, RDMA)通信系统中的1 024 bits数据位宽CRC-32的计算为例,在VCU118开发板上实现了该算法的硬件电路。实验结果表明,所提设计仅使用4 760个查找表和2 658个触发器,整个系统带宽最高可达97.85 Gbps,最高工作频率可达326 MHz。与其他相关方法相比,提出的方法具有较高的工作频率且资源占用较少。 展开更多

关键词 高速通信系统 循环冗余校验码 并行crc计算 高位宽数据 远程直接数据存取

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CRC编解码算法及在通信规约DNP3.0中的应用 被引量：2

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作者 赵鸿图 李卫彬 赵军良 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 2009年第5期596-601,共6页

提出了循环冗余校验(CRC)信息单元编码算法,并进行了详细的数学推导,给出了CRC的编码算法流程图.对于从低字节的低位开始计算CRC的情况,提出了2种计算CRC的方法:信息位反转法与生成多项式反转法.分析了CRC的解码算法并给出了CRC的解码... 提出了循环冗余校验(CRC)信息单元编码算法,并进行了详细的数学推导,给出了CRC的编码算法流程图.对于从低字节的低位开始计算CRC的情况,提出了2种计算CRC的方法:信息位反转法与生成多项式反转法.分析了CRC的解码算法并给出了CRC的解码算法流程图.在讨论DNP3.0中CRC程序流程图的基础上,给出在keilμV ision8.08a环境下调试通过的单片机KeilC51程序. 展开更多

关键词 循环冗余校验 crc信息单元编码算法 信息位反转法 生成多项式反转法

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循环冗余校验(CRC)编码器设计及FPGA实现 被引量：3

3

作者 许正荣 贾贤龙 杨敦毅 《安徽农业科学》 CAS 北大核心 2010年第8期4355-4357,共3页

介绍了循环冗余校验(CRC)编码器的设计及FPGA实现过程,采用原理图输入法对整个系统进行了编译和仿真,并在芯片EP1K30TC144-3中对该设计的核心部分进行了测试验证。结果表明,试验数据与理论分析结果完全相符。

关键词 循环冗余校验(crc) 原理图输入 现场可编程门列阵(FPGA)

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基于矩阵相似变换的并行流水线CRC实现 被引量：1

4

作者 苏厉 金德鹏 曾烈光 《高技术通讯》 CAS CSCD 北大核心 2007年第9期902-906,共5页

研究了通用并行化循环冗余校验（CRC）编码结构,分析了限制编码速度提高的主要原因,根据多项式理论推导了并行CRC编码的一般化方法.在此基础上,根据线性代数中的有理标准型理论对编码结构中的反馈运算矩阵进行相似变换,提出了CRC编码的... 研究了通用并行化循环冗余校验（CRC）编码结构,分析了限制编码速度提高的主要原因,根据多项式理论推导了并行CRC编码的一般化方法.在此基础上,根据线性代数中的有理标准型理论对编码结构中的反馈运算矩阵进行相似变换,提出了CRC编码的高速流水线并行结构,并设计实现了多种不同并行度下的CRC编码器.设计结果表明,高速流水线并行CRC编码器结构相对于其他结构具有最优的编码速度和最优的时序特性,可以满足高速数据完整性校验的需求. 展开更多

关键词 循环冗余校验 并行 流水线 有理标准型

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RS级联CRC编码在遥测系统中的应用 被引量：2

5

作者 朱党杰 孙江辉 蒋学东 《电子科技》 2013年第7期40-42,共3页

针对空空导弹遥测系统的特点,选择RS码级联CRC码作为遥测系统的信道编码,分析了两种编码的原理,介绍了遥测系统中RS级联CRC码的设计方法及实施效果。并通过实验证明,将RS与CRC进行级联编码后加入遥测系统发送端,有助于提高遥测数据的可... 针对空空导弹遥测系统的特点,选择RS码级联CRC码作为遥测系统的信道编码,分析了两种编码的原理,介绍了遥测系统中RS级联CRC码的设计方法及实施效果。并通过实验证明,将RS与CRC进行级联编码后加入遥测系统发送端,有助于提高遥测数据的可靠性,在数据纠错能力得到加强的同时系统接收端软件实时解码效率也大幅提高。 展开更多

关键词 RS crc 遥测系统

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CRC生成与同构逆序校验方法 被引量：1

6

作者 梁海华 盘丽娜 李克清 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2014年第9期167-169,172,共4页

循环冗余校验码(CRC)被广泛应用于通信领域,CRC生成有两种电路:I型、II型.现有的逆序校验方法是基于II型电路生成、I型电路逆序校验,存在CRC生成与逆序校验电路不同构的问题,不便于模块化设计.根据I、II型电路特性,基于全状态转移矩阵,... 循环冗余校验码(CRC)被广泛应用于通信领域,CRC生成有两种电路:I型、II型.现有的逆序校验方法是基于II型电路生成、I型电路逆序校验,存在CRC生成与逆序校验电路不同构的问题,不便于模块化设计.根据I、II型电路特性,基于全状态转移矩阵,给出一般情况下,即CRC生成电路寄存器为非零初态时,CRC生成为I型或II型对应的同构I型或II型逆序校验方法.生成与逆序校验同构后,中间处理电路结构不变,参数不同,可以根据需要对其进行优化,提高处理速率.最后,通过实例计算,验证了同构逆序校验方法的正确性. 展开更多

关键词 循环冗余校验 同构逆序校验 I型电路 II型电路 非零初态 全状态转移矩阵

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千兆以太网中CRC-32的并行实现 被引量：4

7

作者 田野 佟皓萌 《电子设计工程》 2016年第15期112-114,118,共4页

为了保证数据通信的可靠性,要使用一定的检错和纠错方式。循环冗余校验码(CRC)作为一种分组码,具有一定的检错功能。以太网传输帧中使用的是CRC-32校验码作为以太帧的最后4个字节,同以太帧一起传输。CRC的实现方式分为串行方式和并行方... 为了保证数据通信的可靠性,要使用一定的检错和纠错方式。循环冗余校验码(CRC)作为一种分组码,具有一定的检错功能。以太网传输帧中使用的是CRC-32校验码作为以太帧的最后4个字节,同以太帧一起传输。CRC的实现方式分为串行方式和并行方式,由于并行方式一个时钟周期内可以处理8个bit,与千兆以太网的GMII接口协议相符合,故千兆以太网的CRC校验码的生成和校验中常使用并行算法实现。本文研究了CRC校验码的串行实现算法和并行实现算法,并且用modelsim进行了二者的仿真,比较二者结果的一致性和实现效率,说明了CRC-32校验码的并行实现算法更适合使用于千兆以太网中。 展开更多

关键词 循环冗余校验(crc) 千兆以太网 并行实现 crc-32

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循环冗余校验CRC的软件实现 被引量：3

8

作者 邹仕祥 《现代电子技术》 2005年第15期17-19,共3页

在数字通信系统中,为保证数据传输的正确性,需要对通信过程进行差错控制。循环冗余校验CRC (Cyclic Re-dundancy Check)由于编码简单、误判概率低,在通信系统中得到了广泛的应用。为了减少硬件成本,降低硬件设计复杂度,对于那些采用软... 在数字通信系统中,为保证数据传输的正确性,需要对通信过程进行差错控制。循环冗余校验CRC (Cyclic Re-dundancy Check)由于编码简单、误判概率低,在通信系统中得到了广泛的应用。为了减少硬件成本,降低硬件设计复杂度,对于那些采用软件方法不至于严重影响CPU响应时间的校验可通过软件实现。采用软件方法实现的前提是实现算法要合理,校验速度要足够快。本文在介绍了并行CRC的原理后,重点讨论了采用并行CRC算法快速通过软件实现CRC 3 2的具体过程,给出了实现程序。 展开更多

关键词 循环冗余校验 并行crc 差错控制 数字通信系统

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32位CRC校验码的并行算法及硬件实现 被引量：11

9

作者 俞迅 《信息技术》 2007年第4期71-74,共4页

通过对CRC校验码原理的分析,研究了一种并行32位CRC算法。该算法采用递推的方法,直接得出计算多位数据后的CRC余数与计算前余数之间的逻辑关系。相对于一般的按位串行计算或者查表并行计算的方法来说,该方法运算速度快且不需要额外的空... 通过对CRC校验码原理的分析,研究了一种并行32位CRC算法。该算法采用递推的方法,直接得出计算多位数据后的CRC余数与计算前余数之间的逻辑关系。相对于一般的按位串行计算或者查表并行计算的方法来说,该方法运算速度快且不需要额外的空间存储余数表,十分有利于硬件实现。 展开更多

关键词 crc 模2运算 并行crc算法

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应答器报文硬件和软件CRC校验对比分析 被引量：1

10

作者 朱卫华 张奇 《铁道通信信号》 2014年第9期60-63,共4页

应答器(Balise)作为点式信息传递通道,广泛应用在我国高铁领域。在了解报文结构及FFFS编码策略的基础上,进一步研究了报文硬件和软件CRC校验的实现方法;分析了2种方法在校验时间、占用资源和实时性的差异。在实际应用中,应该根据应用场... 应答器(Balise)作为点式信息传递通道,广泛应用在我国高铁领域。在了解报文结构及FFFS编码策略的基础上,进一步研究了报文硬件和软件CRC校验的实现方法;分析了2种方法在校验时间、占用资源和实时性的差异。在实际应用中,应该根据应用场合的不同,合理的选择相适应的校验方法,以达到系统的最优化设计。 展开更多

关键词 循环冗余校验码 校验 应答器 报文

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不等长包的CRC约束Turbo译码

11

作者 陈国泰 余轮 《电讯技术》 2007年第4期24-27,共4页

约束Turbo译码方法的编码方案是由Turbo码及错误检测码级联而成。该译码方法可以降低Turbo译码的复杂度,同时可以节省译码时间。遗憾的是,由于不正确包满足校验检测导致错误信息的传播,在中低信噪比时,译码性能有所降低。为了减小此类... 约束Turbo译码方法的编码方案是由Turbo码及错误检测码级联而成。该译码方法可以降低Turbo译码的复杂度,同时可以节省译码时间。遗憾的是,由于不正确包满足校验检测导致错误信息的传播,在中低信噪比时,译码性能有所降低。为了减小此类错误包的出现,文中采用不等长包构成一个长帧,在迭代之初,仅对短包进行检测,当不满足校验的短包数量小于给定值时,才对长包进行检测。仿真结果表明,文中给出的方案有效地减小了错误检测的包的数量,在中低信噪比下,译码性能也得到了提高。 展开更多

关键词 TURBO码 不等长包 循环冗余校验码 约束译码

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多级分块CRC的快速配置方法

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作者 梁海华 盘丽娜 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2014年第6期60-63,共4页

分块循环冗余校验(CRC)方法能够满足高速通信链路要求.针对现在方法主要通过多项式公式推导和查表法实现,较难推广的问题,提出一种快速配置方法.首先,使用状态矩阵推导出CRC并行计算方法.通过矩阵变换,将余数计算和余数变换合并,简化计... 分块循环冗余校验(CRC)方法能够满足高速通信链路要求.针对现在方法主要通过多项式公式推导和查表法实现,较难推广的问题,提出一种快速配置方法.首先,使用状态矩阵推导出CRC并行计算方法.通过矩阵变换,将余数计算和余数变换合并,简化计算步骤,实现多通道与并行位宽混合的多级分块CRC计算方法;对长度可变数据的计算,实现生成多项式、通道数、单通道并行处理位宽的任意配置.仿真结果表明该方法进一步提高了分块CRC校验速度,且增加通道数比并行位宽扩展更能提高运算性能. 展开更多

关键词 循环冗余校验 快速配置 多级分块 生成多项式 通道数 并行位宽

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CRC并行优化的实现(下)

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作者 左洪成 吴高奎 李朝海 《电子质量》 2011年第8期37-39,共3页

该文提出了一种基于前向预测、展开和重定时的高速并行化CRC的实现方法。首先从简单的理论推导开始,得到原始的实现结构;然后针对这种结构,结合有反馈结构的VLSI中各种优化方法,一步步地进行结构分析、优化,得到几种具体的实现优化;最... 该文提出了一种基于前向预测、展开和重定时的高速并行化CRC的实现方法。首先从简单的理论推导开始,得到原始的实现结构;然后针对这种结构,结合有反馈结构的VLSI中各种优化方法,一步步地进行结构分析、优化,得到几种具体的实现优化;最后进行结果的对比分析,几种优化方法得到多种优化结构,相应地为不同的应用提供了多种选择以供权衡。 展开更多

关键词 crc 循环冗余校验 并行化 有反馈结构的优化 迭代边界

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CRC并行优化的实现(上)

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作者 左洪成 吴高奎 李朝海 《电子质量》 2011年第7期47-49,共3页

该文提出了一种基于前向预测、展开和重定时的高速并行化CRC的实现方法。首先从简单的理论推导开始,得到原始的实现结构;然后针对这种结构,结合有反馈结构的VLSI中各种优化方法,一步步地进行结构分析、优化,得到几种具体的实现优化;最... 该文提出了一种基于前向预测、展开和重定时的高速并行化CRC的实现方法。首先从简单的理论推导开始,得到原始的实现结构;然后针对这种结构,结合有反馈结构的VLSI中各种优化方法,一步步地进行结构分析、优化,得到几种具体的实现优化;最后进行结果的对比分析,几种优化方法得到多种优化结构,相应地为不同的应用提供了多种选择以供权衡。 展开更多

关键词 crc 循环冗余校验 并行化 有反馈结构的优化 迭代边界

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面向USB应用的CRC编解码电路的设计与实现 被引量：4

15

作者 张德云 尹勇生 +1 位作者 刘志文 刘林 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2005年第3期292-295,共4页

文章在介绍CRC算法原理的基础上,根据除法原理的模2法则构造出通用的CRC编码电路。然后在USB环境应用特点的基础上给出了适用于USB应用的CRC电路结构,以及相应的Verilog-HDL描述。该设计可以用具体电路实现,也可以以IP软核的形式嵌入到... 文章在介绍CRC算法原理的基础上,根据除法原理的模2法则构造出通用的CRC编码电路。然后在USB环境应用特点的基础上给出了适用于USB应用的CRC电路结构,以及相应的Verilog-HDL描述。该设计可以用具体电路实现,也可以以IP软核的形式嵌入到其它USB设计中。讨论分析的思路和实现方法不仅对USB应用有意义,而且对其它数据传输电路结构(如CAN总线)也有一定的参考价值。 展开更多

关键词 循环冗余校验 USB 模2 串行

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基于递推法的CRC-32校验码并行改进算法 被引量：14

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作者 左飞飞 杜英森 刘剑霏 《探测与控制学报》 CSCD 北大核心 2019年第1期97-101,共5页

针对在CRC-32校验码生成方法中,固定电路成本高且缺乏灵活性,传统按位串行算法计算速度慢、查表法需要额外占用空间问题,提出了基于递推法的CRC-32校验码并行改进算法。该算法以递推法为基础,根据实际情况中不同的计算速度和占用空间的... 针对在CRC-32校验码生成方法中,固定电路成本高且缺乏灵活性,传统按位串行算法计算速度慢、查表法需要额外占用空间问题,提出了基于递推法的CRC-32校验码并行改进算法。该算法以递推法为基础,根据实际情况中不同的计算速度和占用空间的需求,计算出并行输入任意n位数据时CRC寄存器中新老数据之间的并行逻辑关系,并根据这一逻辑关系修改程序,从而达到在一定占用空间的限制下,最大程度提升运算速度的目的。仿真结果表明,改进算法存储空间小于查表法,有利于小型化、快速化的硬件实现。 展开更多

关键词 循环冗余校验 crc-32校验码 递推法 并行逻辑关系

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基于FPGA的16bit CRC校验查表法设计 被引量：10

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作者 季鹏辉 孟丁 任勇峰 《电子器件》 CAS 北大核心 2013年第4期580-584,共5页

针对串行通信过程中常用的CRC校验,在Xilinx ISE 10.1中采用IP核建立RAM,用以存入16 bit CRC校验余式表中的CRC校验码,采用VHDL语言完成了16 bit CRC校验查表法的设计。基于Xilinx公司ChipScope Pro Analyzer虚拟逻辑分析仪,对其进行在... 针对串行通信过程中常用的CRC校验,在Xilinx ISE 10.1中采用IP核建立RAM,用以存入16 bit CRC校验余式表中的CRC校验码,采用VHDL语言完成了16 bit CRC校验查表法的设计。基于Xilinx公司ChipScope Pro Analyzer虚拟逻辑分析仪,对其进行在线逻辑分析,验证了设计的可行性,并在实际应用中得以实现,且表现出良好的稳定性和准确性。 展开更多

关键词 串行通信 循环冗余校验 查表法 现场可编程门阵列 IP核

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基于FPGA的CRC算法的串行和并行实现 被引量：8

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作者 肖艳艳 何晓雄 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2016年第10期1362-1366,共5页

在数字数据通信系统中,由于信道传输特性不理想以及噪声等干扰,常常会出现一些异常情况。因此,通常在数据通信中添加循环冗余校验(cyclic redundancy check,CRC)码,可以大幅度提高通信的可靠性。文章在论述串行CRC实现的基础上,对电路... 在数字数据通信系统中,由于信道传输特性不理想以及噪声等干扰,常常会出现一些异常情况。因此,通常在数据通信中添加循环冗余校验(cyclic redundancy check,CRC)码,可以大幅度提高通信的可靠性。文章在论述串行CRC实现的基础上,对电路结构提出了改进的方案,实现了基于现场可编程逻辑门阵列(field programmable gate array,FPGA)的CRC的串行2、4、8位和并行算法,并用超高速集成电路硬件描述语言(very-high-speed integrated circuit hardware description language,VHDL)实现CRC校验,将实验结果下载到DE2,验证了方案的可行性。 展开更多

关键词 循环冗余校验码 串行算法 并行算法 超高速集成电路硬件描述语言 现场可编程逻辑门阵列

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一种基于分段CRC的LDPC译码的改进算法 被引量：1

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作者 李伟华 焦秉立 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第5期1167-1170,共4页

级联多个循环冗余校验(CRC)的LDPC译码算法有效地改善了译码的收敛特性。然而在其译码算法中,当CRC检测的整体漏检概率不够低时,出现误码平台。因此,该文提出了改进算法,通过减少在译码算法中CRC检测的次数,降低整体漏检概率,提高了误... 级联多个循环冗余校验(CRC)的LDPC译码算法有效地改善了译码的收敛特性。然而在其译码算法中,当CRC检测的整体漏检概率不够低时,出现误码平台。因此,该文提出了改进算法,通过减少在译码算法中CRC检测的次数,降低整体漏检概率,提高了误码性能。仿真表明改进的算法提高了误码性能,译码复杂度也增加不大。 展开更多

关键词 低密度奇偶校验码 循环冗余校验 置信度传播算法

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一种提升最小距离的CRC-Polar码设计方法 被引量：2

20

作者 宋嘉伟 郑惠娟 童胜 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期72-77,共6页

鉴于级联CRC-Polar码在短码长时的优异纠错性能,5G标准已经采纳级联CRC-Polar码作为eMBB场景下控制信道的信道编码方案。为了提升级联CRC-Polar码的最小汉明距离,改善其在高信噪比时的纠错性能,同时考虑了循环冗余校验码的优化设计和极... 鉴于级联CRC-Polar码在短码长时的优异纠错性能,5G标准已经采纳级联CRC-Polar码作为eMBB场景下控制信道的信道编码方案。为了提升级联CRC-Polar码的最小汉明距离,改善其在高信噪比时的纠错性能,同时考虑了循环冗余校验码的优化设计和极化码信息位选择对级联编码最小距离的影响,提出了一种新的级联CRC-Polar码设计方案。采用所提方案设计的CRC-Polar码在相同参数下能够减少最小重量码字数目,甚至在某些参数下能够提升级联CRC-Polar码的最小距离。仿真结果验证了所提设计方法的有效性。 展开更多

关键词 极化码 循环冗余校验 最小距离

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