卷積碼編碼與維特比譯碼加速器設(shè)計.pdf

1、通信的技術(shù)性能主要是從通信的數(shù)量與質(zhì)量兩方面來討論的，一般數(shù)量指標(biāo)用有效性來度量，而質(zhì)量指標(biāo)用可靠性來度量。信道編碼一直是通信系統(tǒng)的研究熱點，它的目的正是為了改善數(shù)字通信系統(tǒng)的傳輸質(zhì)量。而信道編碼中卷積碼則是近年來應(yīng)用最為廣泛的信道編碼之一。卷積碼廣泛應(yīng)用于各種數(shù)字通信系統(tǒng)中，例如衛(wèi)星通信系統(tǒng)、GSM、3G等等。卷積碼的譯碼算法主要有概率譯碼和代數(shù)譯碼，而其中概率譯碼中的維特比譯碼算法的應(yīng)用最為廣泛，它在許多移動通信終端的芯片中都需要實

2、現(xiàn)。本論文主要討論卷積碼編碼與維特比譯碼算法。
　　 本文主要論述了信道編碼、卷積碼的基本原理及表示方法以及維特比譯碼算法的基本原理，同時也對截尾卷積碼及其譯碼方法作了詳細(xì)地分析和研究。為了滿足移動通信的終端芯片系統(tǒng)需求，本文在深入分析闡述維特比譯碼規(guī)律和總結(jié)移動通信系統(tǒng)需求的基礎(chǔ)上，提出了維特比譯碼的硬件加速器設(shè)計，芯片利用寄存器控制加速器的運行。在加速器與芯片之間的數(shù)據(jù)傳輸采用輸入輸出FIFO的方法，提高傳輸效率和速度。而對

3、于比較長的譯碼序列采用滑動窗口來控制譯碼過程，以此節(jié)約芯片資源和提高譯碼效率。再設(shè)計度量值和狀態(tài)度量值存儲方式及幸存路徑存儲方式，以提高存儲效率、譯碼效率以及節(jié)省芯片資源。在Microsoft Visual Studio2005開發(fā)環(huán)境下使用C語言實現(xiàn)加速器的C-model，該C-model不僅實現(xiàn)了卷積碼編碼、維特比譯碼算法，還驗證了維特比譯碼算法的正確性。最后設(shè)計加速器的測試用例，測試總結(jié)加速器的性能，得出可以滿足GSM/GPRS系