Turbo碼編譯碼器的研究與FPGA實(shí)現(xiàn).pdf

1、Tubro碼因接近Shannon理論極限的功能、低復(fù)雜度和高速編譯碼特性而成為通信領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)，并以其優(yōu)異的信道編碼特性，在第三代和第四代移動(dòng)通信當(dāng)中得到了廣泛應(yīng)用?，F(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列（Field Programmable Gate Array，F(xiàn)PGA）由于其設(shè)計(jì)具有較高的靈活性、可重復(fù)利用性和開發(fā)周期短等優(yōu)點(diǎn)，在通信系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。
　　本文主要從Turbo碼的信道編譯碼系統(tǒng)的基本原理和算法出發(fā)，在此基礎(chǔ)上給出了編譯碼

2、器的總體設(shè)計(jì)，整個(gè)系統(tǒng)包括編碼器和譯碼器兩部分。在編碼器部分中，主要包括信源模塊、交織模塊、遞歸系統(tǒng)卷積碼實(shí)現(xiàn)的分量編碼器模塊、刪余矩陣模塊及復(fù)接模塊。在譯碼器部分中，主要包括數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊、解復(fù)接模塊、Max-Log-MAP算法實(shí)現(xiàn)的分量譯碼器模塊、交織與解交織模塊和硬判決模塊。
　　系統(tǒng)采用Synplify綜合工具對(duì)各個(gè)模塊進(jìn)行綜合，完成整個(gè)Turbo碼系統(tǒng)在寄存器傳輸級(jí)(Register-Transfer Layer，RTL)

3、的設(shè)計(jì)。采用Modelsim仿真工具對(duì)模塊和系統(tǒng)進(jìn)行仿真。在仿真結(jié)果滿足設(shè)計(jì)要求后，將設(shè)計(jì)好的Turbo碼編碼模塊下載到由Xilinx公司生產(chǎn)的Spartan-3E FPGA硬件平臺(tái)進(jìn)行了系統(tǒng)測(cè)試。將系統(tǒng)硬件測(cè)試與Modelsim軟件仿真的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比和分析。
　　系統(tǒng)仿真和測(cè)試結(jié)果表明:設(shè)計(jì)的Turbo碼編譯碼器能夠正確實(shí)現(xiàn)編碼器和譯碼器各模塊的功能，且系統(tǒng)綜合調(diào)試成功，譯碼器輸出與編碼器輸入的數(shù)據(jù)一致。在省略無(wú)線信道仿真模塊的