Turbo碼編解碼的算法研究及FPGA設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、Turbo碼以其具有良好的逼近香農(nóng)極限的譯碼性能，在無(wú)線通信領(lǐng)域中起到了舉足輕重的作用，并成了當(dāng)今信息時(shí)代研究糾錯(cuò)編碼的重要課題之一。在人們生活質(zhì)量不斷提高的信息時(shí)代，通信系統(tǒng)中對(duì)工具的便捷性和技術(shù)的有效性要求也越來(lái)越嚴(yán)格，以促使人們對(duì)通信系統(tǒng)的關(guān)注越來(lái)越緊密?，F(xiàn)在隨著4G的推出，人們能夠享受4G帶來(lái)的更快的速度和更高的性能，而這一進(jìn)步正是由于通信工程師們對(duì)通信協(xié)議、算法等不斷的研究和改進(jìn)的成果，其中，Turbo碼作為通信系統(tǒng)中常用的編

2、解碼算法之一，在算法的研究上也不斷的得到了改進(jìn)和創(chuàng)新。
　　通過(guò)研究Turbo碼編碼器和譯碼器結(jié)構(gòu)，并詳細(xì)介紹了編解碼各個(gè)模塊的實(shí)現(xiàn)原理。其中，對(duì)于編碼模塊，詳細(xì)分析了分量編碼器和交織器兩個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題；對(duì)于譯碼模塊，對(duì)比了Turbo碼常用的兩種譯碼算法：SOVA和MAP，并詳細(xì)針對(duì)MAP算法進(jìn)行了數(shù)據(jù)推導(dǎo)和分析，同時(shí)針對(duì)碼率、交織長(zhǎng)度和迭代次數(shù)的不同分別研究了Turbo碼的譯碼性能。
　　本文對(duì) MAX-Log-MAP算法主要

3、從以下兩個(gè)方面做了改進(jìn)，第一方面，對(duì)MAP算法兩路信號(hào)局限性進(jìn)行了擴(kuò)展分析，當(dāng)有多路信號(hào)時(shí)，對(duì)算法進(jìn)行了優(yōu)化和近似分析；另一方面，針對(duì) MAX-Log-MAP算法中忽略的修正函數(shù)入手，考慮了修正函數(shù)的影響，并對(duì)修正函數(shù)進(jìn)行了線性擬合，同時(shí)加入了外信息的比例因子，并且從性能和復(fù)雜度角度分析算法的有效性，通過(guò)MATLAB工具對(duì)算法的性能從不同的角度進(jìn)行了驗(yàn)證。得到了以下結(jié)論：在損失了一定復(fù)雜度的前提下，有效地提高了算法的譯碼性能。
　

4、　在FPGA的實(shí)現(xiàn)中，借助XILINX設(shè)計(jì)軟件ISE12.2，完成了對(duì)編碼碼率為1/3，量化寬度為7bits的Turbo碼編解碼結(jié)構(gòu)的方案設(shè)計(jì)，并通過(guò)ISE軟件仿真平臺(tái)使用硬件編程語(yǔ)言Verilog，完成了編解碼的FPGA實(shí)現(xiàn)，在編碼實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)中，完成了分量碼、交織、并串和串并的轉(zhuǎn)換，借助了三分頻的思想。在信道端，由于信號(hào)在實(shí)際的傳輸過(guò)程中會(huì)受到噪聲的干擾，為了模擬真實(shí)的信號(hào)通信過(guò)程，所以本文中還借助MATLAB模擬了離散的AWGN信道。