● 摘要
在卫星通信频带资源有限的今天,迫切需要具有强大纠错能力的信道纠错技术,Turbo码以其接近香农极限的性能,不仅在信噪比比较低的高噪声环境中性能优越,而且还具有很强的抗衰落和抗干扰能力。
Turbo码的编码过程比较简单,但是译码过程却极其复杂,而且存在功耗高,处理时延大和资源占用高等问题。卫星通信系统的基本特点是数据率要求较低,但是功耗却要求尽可能小,现有的Turbo译码方法虽然在译码性能上有了很大的提高,却无法满足卫星移动通信中高效,低复杂度,低功耗的要求。
基于以上分析,本文设计出一种独特的Turbo译码方法,从复杂度、性能、灵活度以及功耗等方面考虑,使Turbo译码器的应用在卫星移动通信系统中达到最优。首先,对Turbo译码的相关算法进行了研究,重点分析了MAP算法、Log-MAP算法以及Max-Log-MAP算法,并在此基础上提出了带修正因子的Max-Log-MAP算法。接着,对Turbo译码器的译码结构进行了分析研究,并提出了独立的交织器结构及SISO单元结构。然后分析了译码器的译码效率和功耗要求,提出了迭代译码早停准则和门控时钟逻辑。之后,论述了系统设计的整体方案,并详细介绍了译码器内部的各个子系统模块,主要包括sbuf模块、tdc_int模块、mcp模块、tdc_apb模块、tdc_half_ite模块等。最后通过EDA工具对设计出的Turbo译码器进行了功能仿真和硬件实现,验证了这种设计方案的可行性。
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