一种基于FPGA的快速Turbo码译码方法.pdfVIP

总第 206期 舰 船 电 子 工 程 Vo1．31No．8 ShipElectronicEngineering 95 2011年第 8期 一 种基于 FPGA的快速 Turbo码译码方法 王宗谦 王云飞 (广州海格通信集团股份有限公司 广州 510663) 摘 要 文章提出了一种适合FPGA实现的快速Turbo码译码方法，通过优化设计大幅度提高系统吞吐率 ，详细说明 了快速译码的设计过程 ，并在实际系统中验证了其性能。 关键词 Turbo；FPGA；译码器 中图分类号 TN914．42 A RapidTurboDecodeMethodBasedonFPGA WangZongqian WangYunfei (GuangzhouHaigeCommunicationsIndustryGroupCo．，Ltd，Guangzhou 510663) Abstract In thispaper，arapidmethod forTurbo decodingbasedonFPGA isproposed，withwhich thesystem throughputisgreatlyimproved．Thedetaileddescriptionoftherapiddecodingmethodispresented，anditsperformanceof themethodisverifiedinactualsystem． KeyW ords Turbo·FPGA，decoder ClassNumber TN914．42 1 引言 Turbo码Ⅲ以其优异性能，在各类无线通信系 统中得到了广泛应用，也是 LTE通信系统的信道 编码方案之一。然而，由于其迭代译码的复杂性， 实现时必须综合考虑复杂度、时延及资源三者之间 的折中关系，尤其在高吞吐率的情况下，快速 Tur— bo码译码尤为重要 。 虽然 Turbo码具有很高的性能[2]，但其译码具 图 1 Turbo编码器原理框图 有很高的复杂性 ，在当前 的器件发展水平条件下， 两个二输人三输 出的循环递归卷积编码和交织组 数据传输率高达十兆 以上时采用 FPGA／ASIC~3_ 成L 。生成多项式如下 ： 实现译码是较好 的选择 。本文提 出了一种便于 Gw(D)一1+D。 FPGA／ASIC实现 的 Turbo码 Max-Log-MAPE] G、，(D)一 1+D +D0 译码器的设计方法，在 xilinx公司的 xc4vsx35— Gw(D)一1+D+D +D。 10ff668芯片上进行 了验证 。 多种码率调整通过打孔实现 。 2 Turbo编码结构 3 Turbo码译码原理 文中以图1的Turbo编码器 为例，编码器有 Turbo迭代译码 过程如图2所示：首先对未 收稿 日期 ：2011年 2月 18日，修回日期：2011年 3月 26日 作者简介 ：王宗谦，男，硕士，研究方向：数字信号处理。王云飞 ，男，硕士 ，研究方向：数字信号处理。 万方数据 96 王宗谦等 ：一种基于FPGA的快速Turbo码译码方法 总第206期 交织的信息序列 (A，B，Y，W，V)进行译码，译码器 交织器传递给子译码器DEC2作为先验信息。然后译 Dt~；1接收信道输出的系统 比特软信息(A，B)和校验 码器DEC2对交织后的信息序列进行译码，译码过程 比特软信息(Y，w，V)，以及从第二级子译码器DEC2 与子译码器 DEC1完全一样。这样经过多次迭代译 传递过来的先验信息(第一次迭代时为O)进行译码， 码，最后对子译码器Dt~22的输出信息比特的后验对 译码后输出信息比