A Low Complexity Sparse Code Multiple Access Detector Based on Stochastic Computing
A Low Complexity Sparse Code Multiple Access Detector Based on Stochastic Computing
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基于随机计算的低复杂度稀疏码多址检测器
DOI：
10.1109/tcsi.2017.2722692
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发表时间：
2018-02
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
卢浩
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
韩凯宁;胡剑浩;张珍兵;卢浩
稀疏码多址（SCMA）是下一代通信系统的一种有前途的多址技术候选，它可以显着提高频谱效率。然而，SCMA 的主要挑战是检测复杂度非常高。随机计算是一种新的数字表示形式，可以用非常简单的逻辑进行复杂的计算。在本文中，我们将随机计算的应用扩展到 SCMA 检测，并提出了一种低复杂度的随机 SCMA 检测器。我们还设计了三种新颖的随机逻辑架构：一种新的低硬件成本比特流生成架构、一种低硬件成本随机函数节点更新架构和一种快速收敛随机变量节点更新架构。分析和仿真结果表明，与具有可比误码率性能的传统 SCMA 检测器相比，所提出的随机 SCMA 检测器可节省 69% 的复杂度。采用 SIMC 65 nm CMOS 技术的综合结果表明，所提出的随机 SCMA 检测器仅用 1.45 mm $^{{{2}}}$ 单元面积即可实现 640 Mbps 总系统吞吐量。
Sparse code multiple access (SCMA) is a promising multiple access technology candidate for the next-generation communication system, which can dramatically improve spectral efficiency. However, the major challenge of SCMA is the very high detection complexity. Stochastic computing is a new number representation, which can carry out complex computations with very simple logics. In this paper, we extend the application of stochastic computing to SCMA detection and propose a low complexity stochastic SCMA detector. We also design three novel stochastic logic architectures: a new low hardware cost bit stream generation architecture, a low hardware cost stochastic function node update architecture and a fast converging stochastic variable node update architecture. Analysis and simulation results show that the proposed stochastic SCMA detector saves 69% complexity compared with the traditional SCMA detectors with a comparable bit error rate performance. The synthesis results with SIMC 65-nm CMOS technology show that the proposed stochastic SCMA detector achieves 640 Mbps total system throughput with only 1.45-mm $^{{{2}}}$ cell area.
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影响因子：
3.9
作者：
I. Perez-Andrade;Shida Zhong;R. Maunder;B. Al-Hashimi;L. Hanzo
通讯作者：
I. Perez-Andrade;Shida Zhong;R. Maunder;B. Al-Hashimi;L. Hanzo
影响因子：
8.3
作者：
Gabi Sarkis;S. Hemati;Shie Mannor;W. Gross
通讯作者：
Gabi Sarkis;S. Hemati;Shie Mannor;W. Gross
DOI：
10.1007/978-1-4613-2369-3
发表时间：
1970-01
期刊：
--
影响因子：
--
作者：
J. Tou
通讯作者：
J. Tou
DOI：
10.1007/978-1-4899-5841-9
发表时间：
1969
期刊：
--
影响因子：
--
作者：
B. Gaines
通讯作者：
B. Gaines
DOI：
10.1109/icc.2009.5199493
发表时间：
2009-06
期刊：
2009 IEEE International Conference on Communications
影响因子：
--
作者：
Gabi Sarkis;Shie Mannor;W. Gross
通讯作者：
Gabi Sarkis;Shie Mannor;W. Gross