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TURBO-KOD

Turbo乘積碼的譯碼算法及FPGA實現(xiàn)

在信道編碼的發(fā)展進程中，編碼研究人員一直致力于追尋性能盡可能的接近Shannon極限，且譯碼復(fù)雜度較低的信道編碼方案。1993年Berrou等提出了Turbo碼，這種碼在接近香農(nóng)極限的低信噪比下仍能夠獲得較低的誤碼率，它的出現(xiàn)在編碼界引起了廣泛的關(guān)注，并成為編碼研究領(lǐng)域最新的發(fā)展方向之一。但Turbo碼也有其缺點，由于交織器的存在，致使譯碼復(fù)雜度高，譯碼時延長且因為低碼重碼字，存在錯誤平臺現(xiàn)象。在Turbo碼的基礎(chǔ)上，1994年，Pyndiah等提出了Turbo乘積碼，Turbo乘積碼繼承了Turbo碼的優(yōu)點，又因為Turbo乘積碼的構(gòu)造采用了線性分組碼，所以譯碼方法比Turbo碼簡單。Turbo乘積碼近年來開始被廣泛到應(yīng)用到各種通信場合，大有取代傳統(tǒng)的卷積碼之勢。本文首先圍繞Turbo乘積碼的編譯碼原理，闡述了涉及到的基礎(chǔ)知識；又據(jù)Turbo乘積碼目前的應(yīng)用狀況，回顧了Turbo碼的發(fā)展歷史；其次，根據(jù)Turbo乘積碼的構(gòu)造原理，探討了構(gòu)造的方法，交織類型，子碼的選擇及子碼的性能；再次，研究了Turbo乘積碼的概率譯碼，基于外信息的迭代算法，研究了Chase的譯碼算法；最后通過軟件仿真實現(xiàn)了該迭代譯碼算法，得到的結(jié)果達到了通信接收的要求。本文還初步的闡述了Turbo乘積碼硬件實現(xiàn)系統(tǒng)的設(shè)計方案。據(jù)實際工作中碰到的非標準信號，給出了整體模塊設(shè)計圖，及相應(yīng)模塊的功能和模塊問連接的各種參數(shù)。并實現(xiàn)了模態(tài)下的同步搜索和去除相位模糊功能。最后根據(jù)研究中碰到的各種問題，提出了下一步工作建議和研究方向。

標簽： Turbo FPGA 乘積碼譯碼算法

上傳時間： 2013-07-02

上傳用戶：ndyyliu
Turbo碼編碼譯碼算法與FPGA實現(xiàn)方法的研究

本文主要研究Turbo碼的編碼和譯碼算法及其FPGA硬件實現(xiàn).在概述信道編碼理論及其發(fā)展歷程之后,簡要地論述了Turbo碼的原理.然后分別對Turbo碼的MAP譯碼算法,LOG-MAP算法進行推導(dǎo),在給出LOG-MAP的推導(dǎo)之后,提出了對于LOG-MAP譯碼算法的兩點改進,采用三階牛頓插值函數(shù)對校驗函數(shù)進行擬合,采用雙滑動窗口技術(shù)取代傳統(tǒng)的單滑動窗口技術(shù).Turb碼還有一種譯碼復(fù)雜度相對較低的算法——SOVA算法,本文也給出了SOVA算法的詳細推導(dǎo)過程.在對LOG-MAP和SOVA算法的詳細推導(dǎo)之后,本文給出Turbo碼的軟件仿真,采用Matlab語言編寫Turbo碼仿真系統(tǒng)程序,仿真系統(tǒng)比較了單滑動窗口技術(shù)和雙滑動窗口技術(shù)在不同的信噪比下的譯碼性能.在軟件仿真的基礎(chǔ)上,本文給出了Turbo碼編碼器和采用LOG-MAP譯碼算法譯碼器的FPGA硬件實現(xiàn)方法.

標簽： Turbo FPGA 編碼譯碼算法

上傳時間： 2013-06-19

上傳用戶：plsee
Turbo碼編譯器FPGA設(shè)計與實現(xiàn)

1993年，Turbo碼的提出，以其接近Shannon極限的優(yōu)異的性能在編碼界引起了轟動，并成為研究的熱點。隨著研究的不斷深入和技術(shù)的發(fā)展，目前，Turbo碼已經(jīng)應(yīng)用到很多實際通信系統(tǒng)中。同時，如何實現(xiàn)Turbo碼編譯碼器成為了人們研究的重點。論文以基于FPGA實現(xiàn)Turbo碼編譯碼器為研究目標，首先分析了Turbo碼的基本編譯碼原理和3GPP標準的Turbo碼編碼結(jié)構(gòu)。然后分析了MAP譯碼算法，Log-MAP譯碼算法和Max-Log-MAP譯碼算法，接著仔細分析了對系統(tǒng)性能影響的各個參數(shù)并逐一進行選擇，最后對各個選擇的系統(tǒng)進行仿真，對仿真的結(jié)果進行比較論證，確定滿足系統(tǒng)性能要求的各個參數(shù)。論文在系統(tǒng)仿真分析論證的基礎(chǔ)之上，進行了Turbo碼編碼器的設(shè)計實現(xiàn)和硬件測試，選擇Max-Log-MAP譯碼算法進行了Turbo碼譯碼器的FPGA設(shè)計實現(xiàn)和硬件測試。最后完成整個通信系統(tǒng)的搭建和調(diào)試。主要針對FPGA實現(xiàn)的數(shù)據(jù)量化、定點數(shù)據(jù)表示方式、Max-Log-MAP算法子譯碼器關(guān)鍵運算單元的FPGA設(shè)計和譯碼的時序控制進行了深入研究，完成了固定譯碼長度的Turbo碼譯碼器的FPGA設(shè)計實現(xiàn)，并利用ModelSim和MATLAB分別對譯碼器進行了時序功能驗證和FPGA定點仿真測試。

標簽： Turbo FPGA 編譯器

上傳時間： 2013-05-30

上傳用戶：www240697738
基于FPGA的Turbo碼編譯碼器研究與實現(xiàn)

本文以Turbo碼編譯碼器的FPGA實現(xiàn)為目標，對Turbo碼的編譯碼算法和用硬件語言將其實現(xiàn)進行了深入的研究。首先，在理論上對Turbo碼的編譯碼原理進行了介紹，確定了Max-log-MAF算法的譯碼算法，結(jié)合CCSDS標準，在實現(xiàn)編碼器時，針對標準中給定的幀長、碼率與交織算法，以及偽隨機序列模塊與幀同步模塊，提出了相應(yīng)解決方案；而在相應(yīng)的譯碼器設(shè)計中，采用了FPGA設(shè)計中“自上而下”的設(shè)計方法，權(quán)衡硬件實現(xiàn)復(fù)雜度與處理時延等因素，優(yōu)先考慮面積因素，提高元件的重復(fù)利用率和降低電路復(fù)雜度，來實現(xiàn)Turbo碼的Max-log-MAP算法譯碼。把整個系統(tǒng)分割成不同的功能模塊，分別闡述了實現(xiàn)過程。然后，基于Verilog HDL 設(shè)計出12位固點數(shù)據(jù)的Turbo編譯碼器以及仿真驗證平臺，與用Matlab語言設(shè)計的相同指標的浮點數(shù)據(jù)譯碼器進行性能比較，得到該設(shè)計的功能驗證。最后，研究了Tuxbo碼譯碼器幾項最新技術(shù)，如滑動窗譯碼，歸一化處理，停止迭代技術(shù)結(jié)合流水線電路設(shè)計，將改進后的譯碼器與先前設(shè)計的譯碼器分別在ISE開發(fā)環(huán)境中針對目標器件xilinx Virtex-Ⅱ500進行電路綜合，證實了這些改進技術(shù)能有效地提高譯碼器的吞吐量，減少譯碼時延和存儲器面積從而降低功耗。

標簽： Turbo FPGA 編譯碼器

上傳時間： 2013-04-24

上傳用戶：haohaoxuexi
新型并行Turbo編譯碼器的FPGA實現(xiàn)

可靠通信要求消息從信源到信宿盡量無誤傳輸，這就要求通信系統(tǒng)具有很好的糾錯能力，如使用差錯控制編碼。自仙農(nóng)定理提出以來，先后有許多糾錯編碼被相繼提出，例如漢明碼，BCH碼和RS碼等，而C。Berrou等人于1993年提出的Turbo碼以其優(yōu)異的糾錯性能成為通信界的一個里程碑。然而，Turbo碼迭代譯碼復(fù)雜度大，導(dǎo)致其譯碼延時大，故而在工程中的應(yīng)用受到一定限制，而并行Turbo譯碼可以很好地解決上述問題。本論文的主要工作是通過硬件實現(xiàn)一種基于幀分裂和歸零處理的新型并行Turbo編譯碼算法。論文提出了一種基于多端口存儲器的并行子交織器解決方法，很好地解決了并行訪問存儲器沖突的問題。本論文在現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)平臺上實現(xiàn)了一種基于幀分裂和籬笆圖歸零處理的并行Turbo編譯碼器。所實現(xiàn)的并行Turbo編譯碼器在時鐘頻率為33MHz，幀長為1024比特，并行子譯碼器數(shù)和最大迭代次數(shù)均為4時，可支持8.2Mbps的編譯碼數(shù)掘吞吐量，而譯碼時延小于124us。本文還使用EP2C35FPGA芯片設(shè)計了系統(tǒng)開發(fā)板。該開發(fā)板可提供高速以太網(wǎng)MAC／PHY和PCI接口，很好地滿足了通信系統(tǒng)需求。系統(tǒng)測試結(jié)果表明，本文所實現(xiàn)的并行Turbo編譯碼器及其開發(fā)板運行正確、有效且可靠。本論文主要分為五章，第一章為緒論，介紹Turbo碼背景和硬件實現(xiàn)相關(guān)技術(shù)。第二章為基于幀分裂和歸零的并行Turbo編碼的設(shè)計與實現(xiàn)，分別介紹了編碼器和譯碼器的RTL設(shè)計，還提出了一種基于多端口存儲器的并行子交織器和解交織器設(shè)計。第三章討論了使用NIOS處理器的SOC架構(gòu)，使用SOC架構(gòu)處理系統(tǒng)和基于NIOSII處理器和uC／0S一2操作系統(tǒng)的架構(gòu)。第四章介紹了FPGA系統(tǒng)開發(fā)板設(shè)計與調(diào)試的一些工作。最后一章為本文總結(jié)及其展望。

標簽： Turbo FPGA 并行編譯碼器

上傳時間： 2013-04-24

上傳用戶：ziyu_job1234
基于FPGA的Turbo碼編譯碼器實現(xiàn)

基于FPGA的Turbo碼編譯碼器實現(xiàn)基于FPGA的Turbo碼編譯碼器實現(xiàn)

標簽： Turbo FPGA 編譯碼器

上傳時間： 2013-06-13

上傳用戶：ippler8
卷積Turbo碼編譯碼器FPGA實現(xiàn)

卷積Turbo碼因其優(yōu)異的糾錯性能越來越受人門的關(guān)注，而編碼器和譯碼器是編碼理論實際應(yīng)用的重點和難點。論文根據(jù)IEEE802.16e標準，以低時延、高吞吐量、支持高時鐘頻率、參數(shù)可配置為目標，對卷積Turbo碼編碼器和譯碼器的FPG...

標簽： Turbo FPGA 卷積編譯碼器

上傳時間： 2013-05-19

上傳用戶：cuibaigao
LTE標準下Turbo碼編譯碼器的集成設(shè)計

針對固定碼長Turbo碼適應(yīng)性差的缺點，以LTE為應(yīng)用背景，提出了一種幀長可配置的Turbo編譯碼器的FPGA實現(xiàn)方案。該設(shè)計可以依據(jù)具體的信道環(huán)境和速率要求調(diào)節(jié)信息幀長，平衡譯碼性能和系統(tǒng)時延。方案采用“自頂向下”的設(shè)計思想和“自底而上”的實現(xiàn)方法，對 Turbo編譯碼系統(tǒng)模塊化設(shè)計后優(yōu)化統(tǒng)一，經(jīng)時序仿真驗證后下載配置到Altera公司Stratix III系列的EP3SL150F1152C2N中。測試結(jié)果表明，系統(tǒng)運行穩(wěn)健可靠，并具有良好的移植性；集成化一體設(shè)計，為LTE標準下Turbo碼 ASIC的開發(fā)提供了參考。

標簽： Turbo LTE 標準編譯碼器

上傳時間： 2013-10-28

上傳用戶：d815185728
MIL-STD-188-110C波形的Turbo均衡技術(shù)應(yīng)用研究

介紹了美軍標MIL-STD-188-110C定義的短波波形，闡述了Turbo均衡原理并詳細介紹了基于MMSE的線性Turbo均衡算法，對MIL-STD-188-110C中定義的波形5在12 kHz和24 kHz帶寬的情況下應(yīng)用Turbo均衡進行仿真，驗證Turbo均衡技術(shù)在寬帶短波波形中的應(yīng)用效果。

標簽： MIL-STD Turbo 188 110

上傳時間： 2013-10-24

上傳用戶：498732662
突發(fā)通信中Turbo碼的FPGA實現(xiàn)

Turbo碼是一種低信噪比條件下也能達到優(yōu)異糾錯性能的信道編碼。早期為了強調(diào)Turbo碼接近香農(nóng)限的優(yōu)異性能，研究的碼字長度非常大[1～2]，存在譯碼復(fù)雜度大、譯碼時延長等問題。突發(fā)數(shù)據(jù)通信以傳輸中小長度的數(shù)據(jù)報文業(yè)務(wù)為主，所以突發(fā)通信中的Turbo碼的碼長也是中等長度以下的。本文面向突發(fā)數(shù)據(jù)通信中的信道編碼應(yīng)用，研究了短幀長Turbo碼編譯碼算法的FPGA實現(xiàn)。實現(xiàn)中采用了優(yōu)化的編譯碼算法，以降低譯碼復(fù)雜度和譯碼延時。最后仿真和測試了Turbo譯碼器的糾錯性能和吞吐量。

標簽： Turbo FPGA 突發(fā)通信

上傳時間： 2013-12-09

上傳用戶：yuchunhai1990