LogMAP译码算法量化方法研究

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1、第25卷第12期计算机仿真2008年12月文章编号:1006-9348(2008)12-0351-04LogMAP译码算法量化方法研究121姚如贵,尹武涛,王永生(1.西北工业大学电子信息学院,陕西西安710072;2.萨斯喀彻温大学电机工程系,加拿大萨斯卡通市S7N5A9)摘要:为了在数字芯片上实现Turbo码译码时,降低硬件实现代价,提高运算速度,针对LogMAP算法,研究了Turbo码译码过程中接收符号、路径度量值、对数似然比的量化方法,并分析了量化因素对译码性能的影响;提出“3σ准则”,确定接收符号进行量化的范围和精

2、度;引入了修正的变量偏移(ModifiedVariableShiftnormalization,MVS)归一化算法,减小路径度量的动态范围;提出了加窗LLR算法,进一步减少内部运算数据动态范围。仿真结果表明,采用提出的定点量化算法,在可接受的译码性能恶化(约0.3dB)的前提下,降低了Turbo码定点实现的复杂度,更加便于工程应用。关键词:动态范围;定点;量化;对数似然比加窗中图分类号:TN911.7文献标识码:AQuantificationTechniquesofLogMAPDecodingAlgorithm121YAOR

3、u-gui,YINWu-tao,WANGYong-sheng(1.SchoolofElectronicsandInformation,NorthwesternPolytechnicalUniversity,XianShanxi710072,China;2.DepartmentElectricalandComputerEngineering,UniversityofSaskatchewan,Saskatoon,S7N5A9,Canada)ABSTRACT:Mostofturbodecodingperformanceanaly

4、sispresentedintheliteratureisbasedonfloatingpointarith-metic.However,iffixedpointarithmeticisemployed,BERperformancedegradationisexpected.TheeffectsofquantificationhavebeendiscussedindetailuponLogMAPalgorithmandappropriatequantificationtechniquesareproposed.Thepape

5、rproposesanovel3σ-ruletoaccuratelydecidetherangeandprecisionforthequantificationofthereceivedsymbols.Andamodifiedvariableshiftnormalizationalgorithmisintroducedtoreducethedynamicrangeofpathmetric.Besides,awindowedLLRalgorithmissetforthtoreducetheinternaldatawidthfu

6、rthermore.ThesimulationresultshaveshowedthattheproposedfixedpointalgorithmcangreatlydecreaseLogMAPalgorithmsim-plementationcomplexityatthecostoflittledegradationinBERperformance.ComparingtothefloatingpointLogMAPdecodingsystem,theproposedfixedpointalgorithmsoveral

7、lBERperformancedegradationisonly0.3dB.Conse-quently,thesetechniquescanbeeasilyusedfortheengineeringapplication.KEYWORDS:Dynamicrange;Fixedpoint;Quantification;WindowedLLR随着微电子技术的飞速发展,Turbo码已成为诸多通信1引言标准首选的信道编码,并走向了工程实践应用的阶段。目Turbo码(又称并行级联卷积码,PCCC)最早由Berrou等前,Turbo码译

8、码算法的数字化实现有2种方法:①采用浮人在ICC'93会议上提出的,其巧妙的将卷积码和随机交织点运算,代价太大甚至不可行,同时运算速度也很难得到有器结合在一起,在实现随机编码的同时,通过交织实现由短效提高;②采用定点解决方案,此时,译码器的运算单元中码构造长码,并采用次优的迭代译码结构和软