TD—LTE系统Reed—Muller译码的仿真及FPGA实现.pdf

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1、山西电子技术2014年第1期通信技术文章编号：1674-4578(2014)0l一0060．03TD—LTE系统Reed—Muller译码的仿真及FPGA实现术李俭兵，吕南，江曹勇，张莉(重庆邮电大学重庆市移动通信技术重点实验室，重庆400065)摘要：主要基于FPGA实现TD—LTE系统中的Reed—Muller译码，包括Reed—Muller译码的介绍、方案的构成、FPGA实现流程、以及实现结果分析。并在Vi~ex一6芯片上，进行了仿真、综合、板级验证。实现结果表明，该Reed—Muner译码算法应用到TD—LTE射频一致性测试仪表中具有良好的高效性和可靠性。关键词：FPGA实现；

2、TD—LTE系统；Reed—Muller译码中图分类号：TN929．5文献标识码：ALTE系统将最大系统带宽从5MHz扩展到20MHz。能方式。根据3GPPTS36．212协议可知，虽然它们采用不同的够在20MHz带宽内实现50MbiCs上行瞬间峰值速率和编码矩阵，但是它们的本质上是一样的，对于上行共享信道100MbiCs下行瞬间峰值速率，在上行共享信道中，对控制Reed—Muller编码矩阵是由一阶Reed—Muler和五个基本信息CQI，ACK的信道编码方面采用Reed—M~ler编码和咬的掩码序列交织而得到的，而对于上行控制信道Reed—尾卷积编码-JJ。Muler编码矩阵是有一

3、阶Reed—Mt~er和七个基本的掩码RM码是一类能纠错多个错误比特的编码，在3GPP序列交织后对l2行进行打孔而得到的j。不管是哪种编码LTE系统中RM编码矩阵采用了更加复杂的交织技术，同时的方式，他们的编码公式都是：也增加了更多的掩码，这使得网络端的译码难度增大，传统，．一1bt=(D，)mod2．的RM译码算法有大数逻辑译码算法，但是在实现的时候难n0度比较大，译码的速度慢和资源占用多，所以本文主要是基其中，o是输入的编码比特，表示(32，11)或者(20，于沃尔什一哈达玛变换的译码算法来实现的。11)编码表。b是编码输出的比特。因此再经过后面的加扰FPGA芯片内部有丰富的LUT

4、资源、寄存器资源、大量和调制再发送出去。的固核资源，以及具有并行处理的内在优势，在使用FPGA1．2Reed—Muller译码介绍进行RM译码器设计的时候能够充分发挥它内在的优势。在接收端解完信道交织以后，就取到了ACK，CQI信息，并在Vi~ex一6芯片进行板级验证，对不同输入数目的RM下一步就是根据它们之前的编码的比特数来决定对它们是译码在处理周期，资源占用情况进行对比分析，可以得出否进行Reed—Mul~r译码，对已Reed—Muner译码常用的算FPGA中对编码与译码的处理速度更快，可靠性更高。法有全搜索算法译码和基于快速哈达玛变换的译码算法。而对于前者的译码其实也就是把所有的

5、码字都进行编码再1Reed—Mufler算法简介与接收端接收到的码字进行比较，找出最相近的码字作为译1．1LIE系统Reed—Muller介绍码的结果。这种译码的方式很简单，但是计算量大，处理的在LTE系统中，在上行共享信道和上行控制信道中时间长而通常不采用。因此本文就是基于后者进行译码算ACK和CQI信息在编码的时候都有可能采用Reed—M~ler法。同样本文是以(32，11)编码的方式作为分析对象，而对编码的方式。主要是根据高层配置的ACK和CQI的数目来于(20，11)的处理过程是相类似的J。基于快速哈达玛变决定。也就是在ACK的数据大于2比特的时候就采用Reed换的译码算法的译

6、码过程如图1所示。—Muler编码的方式；CQI信息在小于11比特的时候也要采用Reed—Muller编码。所以在接收端对接收到ACK和CQI信息就需要进行Reed—Muller译码的处理。但是在上行共享信道和上行的控制信道中采用的Reed—Muler编码的矩阵是不同的，在上行共享信道中采用(32，t1)的编码方式，则在上行控制信道中采用(20，11)的编码图1FHT译码算法处理流程收稿日期：2013—12—04基金项目：国家科技重大专项项目“TD—LTE射频一致性测试仪表”(No．2011ZX03001—002)作者简介：李俭兵，男，高级工程师，硕士研究生导师，研究方向：移动通信技术

7、。吕南(1987一)，男，河南驻马店人，硕士，研究方向：TD—LTE系统硬件研发。第1期李俭兵，等：TD—LTE系统Reed—Muller译码的仿真及FPGA实现6l其详细过程如下所述：数据的阶段，每隔32个地址就取一个数据，再把这些数据进步骤一：发送端的编码矩阵是标准的一阶RM码和掩行加权平均。同样的处理进行32次得到32个16位的软合码序列交织之后组成，所以接收端对接收到的码字b进行相并的信息。再根据数据的高位来判断是正数还是负数进行反的交