低密度奇偶檢查碼的編碼調制技術及快閃記憶體的應用

LDPC Coded Modulation and Its Applications to MLC Flash Memory

施建亨(Jieng-Heng Shy)

指導教授 ： 翁詠祿

國立清華大學/電機資訊學院/電機工程學系/碩士(2014年)

摘要

在本論文中, 由於傳統的密度演化以及重要採樣不能被使用, 我們需要去討論低密度奇偶檢查碼的編碼調制技術的設計. 在非對稱的通道中, 全零的碼字不能被使用, 因此重要性採樣必須做一些修正去符合低密度奇偶檢查碼的編碼調制技術的系統. 此外, 在量化的脈衝振幅調變中, 由於機率密布分布並不是高斯分布, 所以若使用外來資訊轉換圖會失去一些精確性. 由於這個原因, 密度演化也必須做一些修正去符合低密度奇偶檢查碼的編碼調製技術. 雖然格雷映射的使用能達到最低的閥值, 使用我們搜尋出來的映射有較好錯誤階梯的性能. 所以在本論文中, 我們將會針對低密度奇偶檢查碼的編碼調制技術去做映射的搜尋, 期望我們搜尋出來的映射能夠降低錯誤階梯. 這些技術被應用到由低密度奇偶檢查碼編碼的多層單元快閃記憶體(低密度奇偶檢查碼的編碼調制技術的系統), 而最後的結果呈現了當使用我們針對降低錯誤階梯所搜尋出來的映射時, 我們針對我們所建議的映射所搜尋出來的階數分布包含了大約90%的兩階變數節點, 所以我們必須針對階數為2的變數節點去做一些改善, 我們在低密度機偶檢查碼編碼與調制技術間放了一個交錯器, 確保比較小的由全部階數為2的變數節點所形成的鍊及迴圈裡面的每一個變數節點都不會在同一個標記裡面. 結果, 我們的錯誤階梯的性能仍然是好於其他的映射的性能.

關鍵字

快閃記憶體 ； 低密度奇偶檢查碼

並列摘要

In this thesis, the design of LDPC coded modulation is considered, where conventional density evolution and importance sampling cannot be used. Since non-zero codeword cannot be used for asymmetric channel, we introduce a method to modify importance sampling. In addition, EXIT (extrinsic information transfer) chart can't be applied to quantized PAM (pulse-amplitude modulation) since the Gaussian approximation for the soft values may loss its accuracy. Therefore, density evolution is modified for LDPC coded modulation. Although the use of gray labelling can achieve low threshold, the error floor performance can be enhanced using the proposed labelling. The proposed labelling is searched for LDPC coded modulation, where the labelling criterion is considered to lower error floor. These techniques are applied to LDPC coded MLC flash memory systems which is an LDPC coded modulation.

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