基于simd指令的td-scdma系统联合检测算法优化设计 精灵论文

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1、基于SIMD指令的TD-SCDMA系统联合检测算法优化设计孙兴（北京邮电大学信息与通信工程学院，北京100876）5摘要：TD-SCDMA系统中，联合检测算法是消除多址干扰（MAI）和码间干扰（ISI）的重要技术手段。但是联合检测算法中有大量的计算密集型操作，在单核通用处理器上实现耗时较多，很难达到信号处理的实时性要求。所幸Intel处理器提供了MMX/SSE指令集，支持指令级的SIMD操作。本文通过对联合检测算法基本原理的分析，根据其特点提出了一种基于SIMD指令的TD-SCDMA系统联合检测算法的优化方案，并详细分析了利用到的优化方法以及带来10的优化效果，并且

2、具有一定的通用性。关键词：TD-SCDMA；联合检测；SIMD；SSE中图分类号：TN92JOINT-DETECTIONOPTIMIZATIONEXPLOITING15SIMDforTD-SCDMAsystemSUNXing(BeijingUniversityofPostsandTelecommunications,Beijing100876)Abstract:ForTD-SCDMAsystem,theJoint-Detectionalgorithmisoneofthemostimportanttechnicalmeanstoeliminatemultipleacc

3、essinterference(MAI)andinter-symbolinterference(ISI).20ButJoint-Detectionalgorithmneedsalargenumberofcompute-intensiveoperations,whichmeansthatitdifficulttoachievereal-timesignalprocessingrequirementsbasedonthesingle-coregeneral-purposeprocessors.Fortunately,theIntelprocessorprovidesth

4、eMMX/SSEinstructionsettosupportinstruction-levelSIMDoperations.ByanalyzingbasicprinciplesofJoint-DetectionalgorithmforTD-SCDMAsystem,anoptimizationschemeispresentedbasedonthecharacteristicsofSIMD25instructions.Besidesthat,detailedanalysisoftheusageofoptimizationmethodsaswellasoptimalre

5、sultswithsomeversatilityispresented.Keywords:TD-SCDMA;JOINT-DETECTION;SIMD;SSE0引言30TD-SCDMA系统中联合检测技术是在多用户检测技术基础上提出的一种次优多用户检测技术。该技术是减弱或者消除多址干扰的有效手段，能够简化功率控制，降低功率控制的精度要求，弥补CDMA中由于正交扩频码互相关性不理想所带来的一系列消极影响，改善CDMA系统性能，提高系统容量，扩大小区覆盖范围[1]。单指令多数据流（SIMD）是指在一个指令周期内同时完成多个数据运算。拥有该技术的35处理器将输入的长数据分解为

6、多个较短的数据，用单一指令并行对其做相同的操作，提高了处理器的数据吞吐量。SSE是英特尔提出的即MMX之后新一代的CPU指令集，最早应用在PIII系列CPU上。现在已经得到了IntelPIII、P4、Celeon、Xeon、AMDAthlon、Duron等系列CPU的支持。因为SSE使用了128位的寄存器，也就是说，SSE指令可以一次同时对4个32位浮点数或者8个16位整型数进行运算，这种批处理会带来运算效率的提升。40本文基于SIMD指令，重点阐述了联合检测算法中匹配滤波模块的设计方案，以及该模块基于SSE指令的相关优化方法。同时，在理论分析的基础上对优化的实验结

7、果做了系统的分析和论证，阐明了基于SIMD指令对程序进行优化的必要性和有效性。作者简介：孙兴，（1985-），男，硕士，无线信号处理与网络方向.E-mail:sunxing325@gmail.com1TD-SCDMA联合检测WMF算法介绍与设计1.1二级标题451.1.1三级标题一般来说，联合检测与一般接收算法不同之处是将小区其它用户信号当作有用信息而不是如一般RAKE接收机一样将其它用户的信号当作干扰[2]。下图1是用户接收到的信号模型：50图1用户接收信号模型接收到的信号为：KNkkkkx=∑∑k=1n=1dnc∗h+n(式1-1)其中ck，hk分别