融合编码校验特性的高效ORBGRAND译码器设计

来源：电子与信息学报杂志2025年第9期北京时间：

作者：雷升, 梁展华, 田静, 周杨灿

单位：1.南京大学电子科学与工程学院 南京 2100232.南京大学集成电路学院 苏州 2151633.中山大学集成电路学院 深圳 518107

摘要：有序可靠位猜测随机加性噪声译码(ORBGRAND)凭借其平均时延短和通用性等优点受到广泛关注。然而，目前ORBGRAND算法和硬件实现仍然面临挑战，如最差时延长和吞吐率受限等。为了改善上述问题，该文提出将特殊的编码校验关系融入现有串行和展开架构的ORBGRAND译码器以提升硬件效率。针对串行架构，利用全局奇偶校验比特控制逻辑重量和汉明重量(HW)的迭代过程，跳过部分无效错误模式的生成与校验过程；针对展开架构，根据全局奇偶校验比特将错误模式按照HW奇偶性进行分类存储与测试。采用现有文献中的归一化方法处理后的硬件实现结果表明，所提优化的串行架构译码器吞吐率提升了80.9%，面积效率提升了48.1%；所提优化的展开架构译码器吞吐率提升了584%，面积效率提升了1223%。

关键词：信道编码, ORBGRAND, 串行架构, 展开架构, 编码校验特性

基金资助：国家密码科学基金(2025NCSF02002)，江苏省基础研究计划重点项目(BK20243038)，中国科学技术协会青年人才托举工程项目(2023QNRC001)