MIMO-OFDM系統(tǒng)中的幾個關鍵算法的VLSI結構設計.pdf

1、 當信號經(jīng)過無線信道傳輸，發(fā)射機和接收機產(chǎn)生的噪聲和障礙物引起多徑傳播會嚴重的降低接收信號的質(zhì)量，伴隨著接收機的高速移動，使得信息更加難以可靠的接收。因此許多先進的技術不得不應用于高速率、快速移動的無線通信系統(tǒng)，例如MIMO多天線、正交頻分復用和迭代譯碼技術等。與此同時，這些算法也增加了接收機的計算復雜度。人們試圖尋找優(yōu)良的VLSI算法實現(xiàn)，期望同時滿足性能要求、低成本和低功耗。
本文針對MIMO-OFDM無線通信系統(tǒng)中的

2、幾個關鍵算法的VLSI設計做了系統(tǒng)和深入的研究，取得了以下關鍵性成果：
1. 針對3GPP LTE中正交頻分復用調(diào)制時所需的快速傅里葉變換，提出了一種采用時分復用控制策略的單蝶形VLSI結構。核心電路由一個混合基蝶形計算單元和一個CORDIC坐標旋轉數(shù)字計算器組成，避免了傳統(tǒng)FFT計算中的乘法運算。通過仔細設計規(guī)則的流水線電路結構，使得核心計算電路中的所有寄存器之間的組合電路的關鍵路徑趨于一致，利用動態(tài)電壓和頻率調(diào)整技術，可

3、以優(yōu)化功耗管理。
2. 針對2 × 2天線配置的多輸入多輸出無線通信系統(tǒng)， 提出了一種新穎的近最大似然MIMO檢測算法，該算法只對搜索樹的第二層節(jié)點耗盡搜索，第一層應用提出的區(qū)域判定法直接得到假設星座點和反假設點，不需要對每一層搜索樹的部分歐幾里德距離排序。依據(jù)此算法設計了低復雜度且規(guī)則的VLSI結構，可以配置并行檢測核的數(shù)目取得靈活的吞吐率控制。
3. 針對采用最大后驗概率算法的Turbo譯碼器，提出了一種前向

4、、后向度量計算和存儲器管理的策略，通過在前向狀態(tài)度量計算時對部分度量值等間隔抽取存儲，然后在對數(shù)似然比計算時經(jīng)過內(nèi)插還原出未存儲的狀態(tài)度量值，減少了狀態(tài)度量存儲單元，從而降低VLSI實現(xiàn)面積和功耗。
4. 針對3GPP LTE 標準中的Turbo碼，設計了一種基于最大后驗概率算法的低功耗并行譯碼器。根據(jù)二次置換多項式交織器的數(shù)學特性，分解并行處理中每個譯碼器的交織地址為子碼塊地址和塊內(nèi)偏移地址，提出一種遞歸計算子碼塊交織地址