MIMO-GMC系统中Turbo译码器的设计及FPGA实现

论文题目: MIMO-GMC系统中Turbo译码器的设计及FPGA实现

论文类型: 硕士论文

论文专业: 通信与信息系统

作者: 方雨农

导师: 高西奇

关键词: 滑动窗,外信息保留

文献来源: 东南大学

发表年度: 2005

论文摘要: Turbo码是一类并行级联的系统卷积码,它是在综合级联码、最大后验概率(MAP)译码、软输入软输出及迭代译码等理论基础上的一种创新。Turbo码的基本原理是通过对编码器结构的巧妙设计,多个子码通过交织器隔离进行并行级联编码输出,增大了码距。译码器则以类似内燃机引擎废气反复利用的机理进行迭代译码以反复利用有效信息流,从而获得卓越的纠错能力。计算机仿真表明,Turbo码不但在加性高斯噪声信道下性能优越,而且具有很强的抗衰落、抗干扰能力,当交织长度足够长时,其纠错性能接近香农极限。FPGA(Field Programmable Gate Array),即现场可编程门阵列,是在PAL、GAL、EPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。FPGA技术具有大规模、高集成度、高可靠性、设计周期短、投资小、灵活性强等优点,逐步成为复杂数字硬件电路设计的理想选择。本论文以东南大学移动通信实验室B3G课题组提出的“支持多天线的广义多载波无线传输技术”(MIMO-GMC)为背景,分析了Turbo译码算法,并针对MIMO-GMC系统的迭代接收机中所采用的外信息保留和联合检测译码迭代的特点,完成了采用滑动窗Log-MAP算法的软输入、软输出的Turbo译码器的设计。整个译码器模块的设计采用Verilog语言描述,并在VirtexII Pro系列FPGA芯片上实现。

论文目录:

摘要

Abstract

第一章 绪论

1.1 论文背景

1.2 多天线技术简介

1.3 多载波技术简介

1.4 Turbo 编码技术简介

1.5 论文的主要内容及安排

第二章 MIMO-GMC 系统介绍

2.1 MIMO-GMC 无线传输技术方案简介

2.2 MIMO-GMC 系统迭代接收机的介绍

2.2.1 迭代软干扰抵消检测器

2.2.2 软解调

2.2.3 均值方差重建

2.2.4 外信息保留的Turbo 迭代方法

第三章 Turbo 码的基本原理

3.1 香农限

3.2 Turbo 编码器

3.2.1 Turbo 编码器的结构

3.2.2 交织器

3.2.3 打孔机

3.3 Turbo 译码器

3.3.1 MAP 算法

3.3.2 Log-MAP 算法

3.3.3 MAX-Log-MAP 算法

3.3.4 几种算法的比较

第四章 Turbo 译码算法的定点仿真研究

4.1 定点仿真的目的

4.2 Turbo 译码算法的定点实现

4.2.1 RSC(7,5)码的Log-MAP 算法

4.2.2 滑动窗算法

4.2.3 参数的选择

4.2.3.1 LLR 字长设置及溢出保护

4.2.3.2 内部字长设置及溢出保护

4.2.3.3 偏移量查找表的实现

4.3 定点仿真

第五章 MIMO-GMC 系统中Turbo 译码器的FPGA 实现

5.1 FPGA 技术介绍

5.1.1 FPGA 技术发展历程

5.1.2 FPGA 的基本结构

5.1.3 FPGA 的技术特点

5.1.4 FPGA 设计流程

5.2 HDL 硬件描述语言

5.2.1 Verilog 语言概述

5.2.2 Verilog HDL 设计步骤

5.3 MIMO-GMC 系统Turbo 译码器的总体设计

5.3.1 MIMO-GMC 系统Turbo 译码器的特点

5.3.2 译码器在接收机中的位置

5.3.3 译码器的结构

5.3.4 译码器的对外接口

5.3.5 译码器的时序

5.4 Turbo 译码器模块的详细设计

5.4.1 主控单元

5.4.2 缓存单元

5.4.3 RSC 译码单元

5.4.3.1 BMCU 模块

5.4.3.2 BMSU 模块

5.4.3.3 PMCU 模块

5.4.3.4 LLRCU 模块

5.5 译码器模块的测试

5.5.1 译码器模块的测试方案

5.5.2 译码器模块的测试结果

5.6 译码器模块的FPGA 实现结果

5.6.1 资源使用情况

5.6.2 译码器的性能

5.6.3 结论

致谢

参考文献

发布时间: 2007-06-11

参考文献

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相关论文

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• [7].Turbo乘积码技术研究及其FPGA实现[D]. 罗霞.西北工业大学2007
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