随着通信技术的发展,3G移动通信技术已经大规模普及应用,4G移动通信技术的研究也正在进行。通信技术的发展,对DSP的性能也提出了更高的挑战和要求。一方面,要求DSP有更高的数据吞吐量。另一方面,由于移动设备的特性,对于功耗有所制约。采用标量和向量运算单元相结合的结构是一个很好的解决方法。其中,管理和控制类计算由标量运算单元来处理。向量运算单元,完成对大规模并行数据处理。在向量运算单元中,算术逻辑运算单元(ALU)和移位器(Shifter)是重要的运算部件。采用单指令多数据(SIMD)处理结构,运算单元能够显著提高数据处理吞吐量。在标量运算单元中,定点除法器可以显著减小定点除法的执行时间。本文分析了现有支持LTE的几款典型DSP结构及相关算法需求,分别提出了能有效支持LTE算法及图像处理算法需求的SIMD定点ALU、SIMD移位器、定点除法器算法和结构。SIMD定点ALU支持四种SIMD模式:一个40位定点ALU运算、一个32位定点ALU运算、两个16位定点ALU运算、四个8位定点ALU运算。该ALU以8位定点ALU为基本单元,通过进位控制来组成40位SIMD定点ALU。SIMD移位器也支持四种SIMD模式:一个40位操作数移位、一个32位操作数移位、两个16位操作数移位、四个8位操作数移位。该移位器以40位移位器为核心,通过增加移位控制开关来控制数据的右移来实现。根据二进制定点除法的特点,为了减少定点除法中的移位减操作,本文提出了分离算法除法器。该除法器可以选择性的跳过商位为零时的移位减操作,因此可以大幅降低迭代周期,提高定点除法的运算速度。最后本文比较了模拟验证、FPGA仿真验证、形式化验证的特点,选择了模拟验证来对设计的部件进行验证。本文给出了各部件的测试代码的开发方法和功能验证步骤。验证结果说明了三个部件设计达到了既定的设计目标,功能性能满足总体设计要求。