【摘 要】
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Turbo码是一种能够逼近Shannon极限的编码方式?由于其优异的性能,Turbo码在通信领域得到了广泛的应用?移动通信技术的发展对Turbo码提出了很高的要求?LTE协议要求能够达到下
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Turbo码是一种能够逼近Shannon极限的编码方式?由于其优异的性能,Turbo码在通信领域得到了广泛的应用?移动通信技术的发展对Turbo码提出了很高的要求?LTE协议要求能够达到下行100Mbps?上行50Mbps的吞吐率?如何用硬件实现高性能的LTE中Turbo码编译码器成为了人们研究的重点?本文以实现LTE中Turbo码编译码器为目标,对Turbo码的编译码算法和硬件实现进行了深入的学习和研究?本文详细推导了Turbo码译码的MAP算法, LOG—MAP算法和MAX—LOG—MAP算法的计算方法和公式,对三种译码算法的运算复杂度和性能进行了定性的分析?并对不同译码算法和影响Turbo码译码性能的各种因素作了MATLAB仿真对比分析,明确了在用硬件实现时应该选用的算法和各种参数,为硬件实现奠定了理论基础?本文选用MAX—LOG—MAP算法完成了Turbo码编译码器的FPGA设计及实现,通过滑动窗及高效的归一化算法大幅降低了资源消耗和译码时延,并减少了对性能的影响?改进了两SISO方案,通过单SISO复用使得资源消耗降低了近一半?对传统的反馈迭代型译码器吞吐率低的原因进行了分析,并提出了流水线型译码器,从而将吞吐率提高到了可以达到LTE协议要求的水准?最后对译码器在硬件平台上进行了测试,并与理论值进行对比,验证了结果的正确性?
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