turbo码编译码系统设计及其fpga实现

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1、分类号密级UDC编号桂林电子科技大学硕士学位论文题目Turbo码编/译码系统设计及其FPGA实现（英文）TheDesignofTurboCoding/DecodingSystemanditsImplementwithFPGA研究生姓名:蒋钦指导教师姓名、职务:段吉海副教授申请学位门类:工学硕士学科、专业:通信与信息系统提交论文日期:2007年4月论文答辩日期:2007年6月2007年6月10日独创性（或创新性）声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢

2、中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得桂林电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。本人签名：日期：关于论文使用授权的说明本人完全了解桂林电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属桂林电子科技大学。本人保证毕业离校后，发表论文或使用论文工作成果时署名单位仍然为桂林电子科技大学。学校有权保

3、留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。（保密的论文在解密后遵守此规定）本学位论文属于保密在____年解密后适用本授权书。本人签名：日期：导师签名：Turbo码编/译码系统设计及其FPGA设计摘要Turbo码的出现是纠错编码史上的一个重大突破，它具有在低信噪比下接近Shannon理论极限的优异译码性能，在许多通信系统中都有很大的应用前景。本文主要研究的是Turbo码的编码和译码算法及其FPGA硬件实现。首先，介绍了课题的研究背景和Turbo译

4、码的国内外研究现状；其次在介绍Turbo编译码原理的基础上对目前常用的各类译码算法进行介绍和性能分析；接着主要研究Turbo码译码器的设计，最后用硬件实现了其电路。本文分别对Turbo码的MAP算法，Max-Log-MAP算法，Log-MAP算法、SOVA算法等进行了推导。在深入分析译码算法的基础上，决定采用Log-MAP算法作为本系统的译码算法。在对该系统的硬件实现过程中，为了节约硬件资源和减少延时，对Log-MAP算法进行了一些改进。在系统设计中，根据FPGA技术的优点，采用“自上而下”和“自下而上”结合的设计方法，

5、通过适当的模块分割，将Turbo码的译码器分为三大模块:Log-MAP译码单元模块、交织/解交织器模块和控制信号产生模块。本文针对编码器中的延时模块采用一种类似于交织器的方式来实现延时功能，使其精度更高，编码效果更好。并对译码器进行了研究，给出了一种查找表法来实现复杂的E函数，此方法明显的简化了系统的运算复杂度。在硬件实现Log-MAP算法过程中，通过巧妙地改变前向矢量的计算顺序，减少了系统占用的硬件资源。最后利用QuartusII软件对编译码系统做了计算机仿真，结果表明本系统实现的Turbo码译码器的误码性能较好，具有

6、一定的实用价值。关键词:Turbo码，Log-MAP算法，软判决，FPGAIVTurbo码编/译码系统设计及其FPGA设计ABSTRACTTheemergenceofTurbo-Codeisconsideredasthemostexcitingandpotentiallyimportantdevelopmentinthehistoryoferror-correctingcodes.IthasasuperiordecodingperformanceapproachingtheShannonlimitandhasbeenwi

7、delyapplicatedinmanycommunicationsystems.ThegoalofthispaperistostudyTurboencoding/decodingalgorithmanditshardwareimplementationwithFPGA.Firstly,itintroducesbackgroundofthesubjectandtheresearchsituationaboutTurbodecoding;Secondly,itintroducesthecurrentvariousdecod

8、ingalgorithmandanalyzestheirperformancerespectivelybasedonanalyzingtheencoding/decodingprincipleofTurbo-Code;thenstudiesthedesignoftheTurbodecoderwhichhardware