基于LDPC-Turbo碼的雙模譯碼器設(shè)計(jì)研究.pdf

1、低密度奇偶校驗(yàn)（LDPC）碼和卷積 Turbo碼是性能接近Shannon極限的糾錯(cuò)碼，廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代通信系統(tǒng)中，未來通信技術(shù)的發(fā)展迫切需要支持雙模或多模編譯碼器。目前國內(nèi)并沒有雙模譯碼器的研究，而且國外的研究重點(diǎn)主要是在計(jì)算單元共享方面，對于存儲單元如何實(shí)現(xiàn)共享并沒有給出詳細(xì)的設(shè)計(jì)方案。因此，本課題針對已有研究現(xiàn)狀的不足，從計(jì)算單元共享和存儲單元共享兩方面對雙模譯碼器進(jìn)行研究，提出一種存儲單元共享方式，實(shí)現(xiàn)了802.16e和TD-LTE

2、標(biāo)準(zhǔn)的雙模譯碼器設(shè)計(jì)。本文的主要研究內(nèi)容有：
　　首先，本文通過對LDPC碼和Turbo碼的譯碼算法的研究，選定TDMP算法和Log-MAP算法作為LDPC碼和Turbo碼的譯碼算法，并將Turbo碼的簡化算法查表法應(yīng)用于LDPC碼,仿真結(jié)果表明，基于查表法的TDMP算法同樣具有良好的譯碼性能。本文根據(jù)以上譯碼算法設(shè)計(jì)了一種雙模譯碼計(jì)算單元（CPU），該單元共調(diào)用了兩個(gè)查表表格，與已有文獻(xiàn)相比我們所需的查表表格要少1/3。

3、　　其次，本文根據(jù)譯碼流程的相似性，創(chuàng)新性地提出一種共享存儲方案。由于在同一時(shí)刻LDPC需存儲的變量數(shù)目大于Turbo碼，而LDPC需存儲的變量總數(shù)小于Turbo碼，若存儲單元采用最大化設(shè)計(jì)，會造成資源的浪費(fèi)。因此，本文提出一種存儲單元拼接和分段式的存儲方式，將存儲單元的消耗降到最低。
　　綜合結(jié)果顯示，本文設(shè)計(jì)的雙模譯碼器的資源消耗遠(yuǎn)少于實(shí)現(xiàn)相同功能的LDPC碼譯碼器和Turbo碼譯碼器之和，計(jì)算模塊的邏輯單元消耗減少了33％。

4、譯碼器在LDPC模式存儲單元最大占用率為52%，Turbo碼為98%，與理論占用率的差距僅為5%和2%，與文獻(xiàn)[45]的13%和10%的差距相比，本文的存儲單元設(shè)計(jì)更加合理，并且每比特?cái)?shù)據(jù)消耗的存儲單元為34bit，在同等條件下與文獻(xiàn)[45]相比能夠節(jié)約13%的存儲單元。
　　本文設(shè)計(jì)的LDPC/Turbo雙模譯碼器可支持802.16e的6中碼率LDPC碼的譯碼，可支持TD-LTE標(biāo)準(zhǔn)中碼率為1/3，1/2的Turbo碼的譯碼。譯