基于lte协议的通信加速器turbo译码设计与实现

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1、金ｉ种泼丈葦ＵＮＩＮＣＥＡＮＤＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳＣＥＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＯＦＣＨＩＮＡ，中４ｋ．ｎ■扭与点．霉：纖識籍硕±学位论文＾ＭＡＳＴＥＲＴＨＥＳＩＳ－？’糾卢给尺．＂．．＼Ｍ．，／、＂於刪，－论文题目基于ＬＴＥ协议的通信加速器Ｔｕｒｂｏ译码设汁与实现学科专业通信与信息系统＇学号２０１３２１０１０４０７■作者姓名李幸測！—指导教师林水生教授ｍ－覆Ｉ分类号密级注1UDC学位论文基于LTE协议的通

2、信加速器Turbo译码设计与实现（题名和副题名）李聿洲（作者姓名）指导教师林水生教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士学科专业通信与信息系统提交论文日期2016.3.25论文答辩日期2016.5.17学位授予单位和日期电子科技大学2016年6月答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。DesignandImplementationofTurboDecoderforCommunicationAcceleratorBasedonLTEProtocolAMasterThesisSubmittedtoUniversityofEle

3、ctronicScienceandTechnologyofChinaMajor:CommunicationandInformationSystemAuthor:LiYuzhouSupervisor:Prof.ShuishengLinSchool:CommunicationandInformationEngineering独创牲声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作。及取得的研究成果据我所知，除了文中特别加标注和致谢的地方、夕，，Ｉ论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而

4、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作了明确的说明并表示谢意。＾２作者签名：￥ｊ；水日期：年ｒ月＞日４论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位燒文的规定，有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可＾＾采用影印、缩印或扫描等复制手段保存。、汇编学位论文（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）－作者签名、：Ｉｔ州导师签名：＾、／＇八右会＞文日期：年月日

5、摘要摘要随着LTE的商用化，在LTE系统高带宽和高实时性的要求下，传统移动通信网络遇到了极大的困难与挑战。为了应对这种挑战，中国移动于2009年提出了C-RAN网络。而在C-RAN网络的部署中，需要通信加速器等专用硬件对其进行协助处理。本文对基于LTE的通信加速器中的Turbo译码部分进行了研究，重点研究了Turbo译码的设计与实现。本文首先对编码进行了简单分析，在此基础上，对三种译码算法(MAP算法、Log-MAP算法和MAX-Log-MAP算法)原理、计算复杂度和译码性能进行了深入研究，最后综合考虑性能与复杂度，选择MAX-Log-MAP算法作为本文的硬件实

6、现算法。为了提高Turbo译码的性能，降低译码延时，本文对多种译码关键技术进行了研究。首先给出了一种SISO译码器级并行结构，并分析不同因子取值对最终译码结果的影响，并与传统译码结构进行仿真对比，结果显示此译码结构性能优于传统结构。同时分析了分块并行滑动窗译码，以及分块数对其性能的影响，并对基四算法进行了详细推导。接下来分析了并行QPP交织器的无冲突性，并简化计算过程。然后，分析了不同的迭代停止判决准则，并提出了并行HDA准则。最后进行了定点仿真。本文对通信加速器Turbo译码进行了设计与FPGA实现。首先分析了通信加速器Turbo译码的系统架构和顶层接口。接着分

7、析各个子模块的接口，着重分析了解速率匹配模块和Turbo译码子模块的具体实现结构及部分模块的详细设计，并对两个模块分别进行了Modelsim仿真。然后对整体模块进行了仿真，在Altera公司的StratixV（芯片型号：5SGXEA7K2F35C2）上进行了板级测试，并对通信加速器Turbo编译码进行了联合测试。最后给出了通信加速器Turbo译码的资源消耗与部分性能指标。本文最终实现了通信加速器Turbo译码的全部功能（包括解速率匹配和译码），结合通信加速器Turbo编码，可以很好地协助通用处理平台进行Turbo编译码相关工作。关键词：LTE，通信加速器，Turb

8、o译码，F