面向无线通信的多模式信道纠错码译码

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1、面向无线通信的多模式信道纠错码译码管武，梁利平，李婧，胡巧芝(中国科学院微电子研究所，北京100029)摘要：本文设计了一种面向无线通信的兼容卷积码、Turbo码和LDPC码的多模式信道纠错模译码器。这种译码器通过一个串行运算器，用于各种不同参数的卷积码的Viterbi译码、Turbo码MAX-Log-MAP译码与和LDPC码的积译码；通过多个串行运算器并行数据处理，实现高速的纠错码译码。通过可配置配置的结构，可实现各种不同卷积码、Turbo码和LDPC码的快速解码。在65nmCMOS工艺下，该译码器资源约为2.1mm2，slowcase下时钟速率600MH

2、z；工作在600MHz时，可完成300Mbps的卷积码译码和LDPC码译码，及160Mbps的Turbo码译码，满足主要标准的信道译码需求。关键词：卷积码；Turbo码；LDPC码；多模式译码器中图分类号：TN911.22文献标识码：A文章编号：1001-2400(2XXX)0X-0-0Amulti-modedecoderforwirelesscommunicationGUANWu,LIANGLiping,LIJing,HUQiaozhi(InstituteofMicroelectronicsofChineseAcademyofSciences,Beijin

3、g100029,China)Abstract:Inthispaperwepresentamulti-modedecoderarchitectureforconvolutionalcodes,Turbocodesandblocklow-densityparity-check(LDPC)codes.Itcanfinishviterbidecodingforconvolutioancodes,Max-Log-MAPdecodingforTurbocodesandSum-productdecodingforLDPCcodes,basedonanovelserialc

4、omputationunitthatisabletoprocessMin-SumaswellasAdd-Compare-Select(ACS)operations.Realizedasaconfigrablecoprocessor,thisallowsdecodingofavastnumberofdifferentchannelcodesandimplementationofvariouscommunicationstandards'channelcodingschemeswithjustonesingleIPcore.Implementedin65nmte

5、chnology,thisresultsinaViterbidecodingandLDPCdecodingthroughputof300Mbit/s,andTurbodecodingof160Mbit/s,at600MHzforanareaof2.1mm2.KeyWords:Convolutionalcodes;Turbocodes;LDPCcodes;multi-modedecoder为了适应未来通信系统的多功能化和异构化，基于软件无线电的多制式兼容通信平台得到了广泛的青睐。然而，接收机的信道纠错码译码，其模式繁多，包含各种不同码长和参数的卷积码、Turb

6、o码和LDPC码，同时，其实现复杂度大[1-2]。这些，都给软件无线电平台带来了巨大的困难。一种低复杂度的多模式兼容的通用信道纠错码译码器，成为软件无线电平台的迫切需求。基于可配置模式的信道纠错码译码器陆续被提出。Bickerstaff[3]等设计了支持卷积码和Turbo码的可配置译码器译码，但缺少对LDPC码的支持。Bimberg[4]等实现了对多种LDPC码译码的支持，但没有支持卷积码和Turbo码。Vogt[5-7]等实现了对卷积码、Turbo码和LDPC码的译码，但其卷积码和Turbo码译码与LDPC码的复用逻辑较少，复杂度较大。为了适应未来通信系统

7、的多功能化和异构化，本文设计了一种兼容卷积码、Turbo码和LDPC码的通用多模式解码器。这种译码器通过一个串行运算器，用于各种不同参数的卷积码的Viterbi译码[4]、Turbo码MAX-Log-MAP译码[5]与和LDPC码的积译码[8]；通过多个串行运算器并行数据处理，实现高速的纠错码译码。通过可配置配置的结构，可实现各种不同卷积码、Turbo码和LDPC码的快速解码。这种通用的快速运算器，降低了译码复杂度，实现了运算器的译码通用化。1译码需求以卷积码、Turbo码和LDPC码为代表的软信息解码技术，以其优异的解码性能，在近几十年来得到了飞速发展。这

8、些然信息解码技术被逐渐推广到深空通信、移动通信、卫星