高速turbo乘積碼編譯碼算法及其fpga實現(xiàn)

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1、高速Turbo乘積碼編譯碼算法及其FPGA實現(xiàn)作者姓名梁建鋒導師姓名、職稱白寶明教授一級學科信息與通信工程二級學科通信與信息系統(tǒng)申請學位類別工學碩士提交學位論文日期2014年11月學校代碼10701學號1201120064分類TN82號TN911.22密級公開西安電子科技大學碩士學位論文高速Turbo乘積碼編譯碼算法及其FPGA實現(xiàn)作者姓名：梁建鋒一級學科：信息與通信工程二級學科：通信與信息系統(tǒng)學位類別：工學碩士指導教師姓名、職稱：白寶明教授提交日期：2014年11月HighThroughputEncodingandDecodingAlgorithmonTurbo

2、ProductCodesandFPGA-BasedImplementationAthesissubmittedtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinInformationandCommunicationsEngineeringByLiangJianfengSupervisor:Prof.BaiBaomingNovember2014西安電子科技大學學位論文獨創(chuàng)性（或創(chuàng)新性）聲明秉承學校嚴謹?shù)膶W風和優(yōu)良的科學道德，本人聲明所呈交的論文是我個人在導師指導下

3、進行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知，除了文中特別加以標注和致謝中所羅列的內(nèi)容以外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果；也不包含為獲得西安電子科技大學或其它教育機構的學位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。學位論文若有不實之處，本人承擔一切法律責任。本人簽名：日期：西安電子科技大學關于論文使用授權的說明本人完全了解西安電子科技大學有關保留和使用學位論文的規(guī)定，即：研究生在校攻讀學位期間論文工作的知識產(chǎn)權單位屬于西安電子科技大學。學校有權保留送交論文的復印件，允許查閱、借閱論文；學?？梢?/p>

4、公布論文的全部或部分內(nèi)容，允許采用影印、縮印或其它復制手段保存論文。同時本人保證，獲得學位后結合學位論文研究成果撰寫的文章，署名單位為西安電子科技大學。保密的學位論文在年解密后適用本授權書。本人簽名：導師簽名：日期：日期：摘要摘要Turbo乘積碼（TPC）自1994年提出后，其優(yōu)異的性能引起了研究人員的廣泛關注。作為一種高效的前向差錯控制（FEC）信道編碼技術，TPC在碼率、譯碼性能和硬件復雜度方面具有很大的優(yōu)勢，具有不錯的應用前景。隨著通信技術的迅猛發(fā)展，人們對數(shù)據(jù)傳輸速率的要求越來越高。傳統(tǒng)的串行TPC譯碼器占用資源較少，但是譯碼延時太大，很難滿足高速的要求，

5、人們紛紛把目光轉(zhuǎn)向并行譯碼器。TPC的碼字特點使其很容易提高并行度，但是單純的行列并行譯碼需要使用大量的存儲資源，且控制比較復雜。本文中我們提出了一種新的并行譯碼器，大大提高了TPC譯碼器的吞吐量。在實現(xiàn)中使用了多種實現(xiàn)高速的設計方法：采用新的譯碼器結構減少行列譯碼之間的時延；設計了一種每個時鐘可以處理一行碼字的分量碼譯碼器；分量碼譯碼器找最不可靠位時采用快速排序減少時延；比較候選碼字相關度量確定最優(yōu)碼字和競爭碼字時采用快速排序減少時延等。這些技術可以顯著提高譯碼器的吞吐量。本文結合中國電子科技集團公司第十研究所的合作課題，采用VHDL作為開發(fā)語言，在Xilinx

6、Virtex-5系列的xc5vlx330芯片上實現(xiàn)了三種不同碼率的TPC編譯碼器：(32,26,4)(32,26,4)?TPC、(64,57,4)(32,26,4)?TPC和(64,57,4)(64,57,4)?TPC，并且把它們合成一個碼率兼容的編譯碼器，通過一個mode信號的不同輸入進行不同的碼字選擇。譯碼器總資源只是略高于占用資源最多的單個編譯碼器，實現(xiàn)了資源的最優(yōu)化。經(jīng)測試，三種TPC的吞吐量分別為315Mbps、502Mbps和1083Mbps，實現(xiàn)了Gbps量級吞吐量的譯碼器。關鍵詞：Turbo乘積碼，并行譯碼器，Chase算法，F(xiàn)PGA，碼率兼容編譯

7、碼器論文類型：應用基礎研究類I西安電子科技大學碩士學位論文IIABSTRACTABSTRACTTurboProductCode(TPC),proposedin1994,hasarousedwideconcernamongresearchersforitsexcellentperformances.Asanefficientforwarderrorcontrol(FEC)channelcodingtechnologywhichhasagreatdealofflexibilityintherate,decodingperformanceandhardwarecompl

8、exity