纯整数运算分块并行Turbo编译码器的FPGA设计.pdf

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1、——麵ｆ硕±学位论＾ＭＡＳＴＥＲＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ嘲善．纖论文题目；纯整数运算分块并行Ｔｕｒｂｏ讓賴器的ＦＰＧ贬磯＾＾学位类别；５＾１Ｐ学科专业：信息与通信工程議議…惑国内图书分类号：ＴＮ９１１．２２密级：公开国际图书分类号：６２１．３９西南交通大学研究生学位论文纯整数运算分块并行Ｔｕｒｂｏ编语码器的ＦＰＧＡ设计年级２０１４级姓名谭崇伟申请学位级别硕壬专业信息与通信工程指导老师赵宏宇二〇—屯年五月ＣｌａｓｓｉｆｉｅｄＩｎｄｅｘ：ＴＮ

2、９１１．２２Ｕ．Ｄ：．Ｃ６２１．３９ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＪｉａｏｔｏｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｇｙＭａｓｔｅｒＤｅｒｅｅＴｈｅｓｉｓｇＦＰＧＡＤＥＳＩＧＮＯＦＴＨＥＰＵＲＥＩＮＴＥＧＥＲＡＲＩＴＨＭＥＴＩＣＰＡＲＡＬＬＥＬＴＵＲＢＯＥＮＣＯＤＥＲＡＮＤＤＥＣＯＤＥＲＧｒａｄｅ；２０１４Ｃａｎｄｉｄａｔｅ：ｃｈｏｎｗｅｉＪｉａｇＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｇｒｅｅＡｐｐｌｉｅｄｆｏｒ：ＭａｓｔｅｒＳｐｅｃｉａｌｔｙ：ＩｎｆｏｎｎａｔｉｏｎａｎｄＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉ

3、ｎｇＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒ：＼＾ｃｅＰｒｏｆ．ＨｏｎｇｙｕＺｈａｏＭａ２０１７ｙ，西南交通大学学位论文版枚使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权西南交通大学可＾将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索＞，可１＾１采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于１．□保密，在年解密后适用本授权书；２．不保密它１，使用本授权书。＂＂（请在Ｗ上方框内打Ｖ）学位论文作者

4、签名；指导老师签名：。２。＇备口曰期；曰期巧乂：．西南交通大学硕±学位论文主要工作（贡献）声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下：１．对３ＧＰＰＬＴＥ标准下的Ｔｕｒｂｏ巧对数域ＭＡＰ译码算法进斤了仿真分析，比较不同的校正项处理对于译码性能Ｗ及算法实现复杂度的影响。２－．仿真实现了纯整数线性ＬｏＭａ译码算法ｇｐ，分析比较了不同顿长下其与浮点数－ＬｏＭａＷ及Ｍａ法的ＢＥＲ性能－Ｍｇｐｐ算；将纯整数线性Ｌｏｇａｐ算法分别应用于滑动窗译码和两种不同边界值初始化方法的分块并行译码结构中，仿真比较了不同滑窗大小、不同倾长

5、、不同并行度Ｗ及不同迭代次数下的译码性能；３．基于ＦＰＧＡ，对纯整数运算分块并行Ｔｕｒｂｏ编译码器进行了设计和测试，详细设计了编码端有关模块：输入信息缓存、分量编码器、ＱＰＰ交织计算模块，并给出了、编码器综合报告和设计结果：Ｓ投０分量译码器基；然后对译码端进行了分模块设计于纯整数运算的模块、交织／解交织器、信息缓存器、控制模块，最后给出了译码器综合报舍Ｗ及功能测试和等效性能测试结果。本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研巧工作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写

6、过的研巧成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明。一本人完全了解连反上述声明所引起的切法律责任将由本人承担。学位论文作者签名：曰期：兴巧女０？Ｊ西南交通大学硕±研究生学位论文第Ｉ页摘要时至今日，距Ｔｕｒｂｏ码提出己近２０多年的时间，Ｔｕｒｂｏ码在信道编码领域取得了不可替代的地位。在５Ｇ即将到来的今时今日，Ｔｕｒｂｏ码具有维往开来的重要作用，为实现一４Ｇ到５Ｇ的平稳转变具有重大的意义。本文ｔＵＦＰＧＡ为设计对象，研究种新型的基于纯整数运算下的分块并行Ｔｕｒｂｏ译码器，在时代背景下谋求创新，迎合发展。

7、首先，本文分别对Ｔｕｒｂｏ码编译码端结构原理做了讲解，然后分析了几种经典的ＭＡＰ－Ｍａ对数域简化译码算法，对其性能进行了软件仿真对比，结果表明线性Ｌｏｇｐ算法在译码性能优良的情况下更易硬件实现接着，本文研究了纯整数运算线性；ｏ－ａ－ＭａＬｇＭｐ译码算法，并与浮点数Ｌｏｇｐ算法与ＭＡＰ算法进行了对比分析，仿真结ＢＥＲ性能与浮点数ＭＡＰ算法相当一果表明其，是种译码性能优良且可直接用于硬件处理的实用算法，本文分别分析了滑窗译算及两；鉴于串行迭代译码延迟大的缺点种不同初值处理方式的分块并行译码结构，并将其与纯整数译码算法相融合，软件仿

8、真确定了基于纯整数运算下的分块滑窗算法的参数设置，为