數(shù)字信息在有噪聲的信道中傳輸時(shí),受到噪聲的影響,誤碼總是不可避免的。根據(jù)香農(nóng)信息理論,只要使Es/N0足夠大,就可以達(dá)到任意小的誤碼率。采用差錯(cuò)控制編碼,即信道編碼技術(shù),可以在一定的Es/N0條件下有效地降低誤碼率。按照對(duì)信息元處理方式不同,信道編碼分為分組碼與卷積碼兩類。卷積碼的k0和n0較小,實(shí)現(xiàn)最佳譯碼與準(zhǔn)最佳譯碼更加容易。卷積碼運(yùn)用廣泛,被ITU選入第三代移動(dòng)通信系統(tǒng),作為包括WCDMA,CDMA2000和TD-SCDMA在內(nèi)的信道編碼的標(biāo)準(zhǔn)方案。 本文研究了CDMA2000業(yè)務(wù)通道中的幀結(jié)構(gòu),對(duì)CDMA2000系統(tǒng)中的卷積碼特性及維特比譯碼的性能限進(jìn)行了分析,并基于MATLAB平臺(tái)做了相應(yīng)的譯碼性能仿真。我們?cè)O(shè)計(jì)了一種可用于CDMA2000通信系統(tǒng)的通用、高速維特比譯碼器。該譯碼器在設(shè)計(jì)上具有以下創(chuàng)新之處:(1)采用通用碼表結(jié)構(gòu),支持可變碼率;幀控制模塊和頻率控制器模塊的設(shè)計(jì)中采用計(jì)數(shù)器、定時(shí)器等器件實(shí)現(xiàn)了可變幀長、可變數(shù)據(jù)速率的數(shù)據(jù)幀處理方式。(2)結(jié)合流水線結(jié)構(gòu)思想,利用四個(gè)ACS模塊并行運(yùn)行,加快數(shù)據(jù)處理速度;在ACS模塊中,將路徑度量值存貯器的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化,防止數(shù)據(jù)讀寫的阻塞,縮短存儲(chǔ)器讀寫時(shí)間,使譯碼器的處理速度更快。(3)為了防止路徑度量值和幸存路徑長度的溢出,提出了保護(hù)處理策略。我們還將設(shè)計(jì)結(jié)果在APEXEP20K30E芯片上進(jìn)行了硬件實(shí)現(xiàn)。該譯碼器芯片具有可變的碼率和幀長處理能力,可以運(yùn)行于40MHZ系統(tǒng)時(shí)鐘下,內(nèi)部最高譯碼速度可達(dá)625kbps。本文所提出的維特比譯碼器硬件結(jié)構(gòu)具有很強(qiáng)的通用性和高速性,可以方便地應(yīng)用于CDMA2000移動(dòng)通信系統(tǒng)。
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