基于以太網(wǎng)接口的Turbo碼編譯碼系統(tǒng)FPGA實(shí)現(xiàn).pdf

1、Turbo碼作為20世紀(jì)末通信行業(yè)最偉大的技術(shù)成就之一，它的提出在信道編碼領(lǐng)域具有里程碑式的意義。它不僅擁有接近于Shannon限的性能，更為我們研究編碼理論提供了新的思路和手段。Turbo碼以其優(yōu)越的性能得到了廣泛的應(yīng)用，自然也成為人們競(jìng)相研究的焦點(diǎn)。本文以Turbo碼的研究為出發(fā)點(diǎn)，立足于Turbo碼的硬件實(shí)現(xiàn)，并在Turbo碼的研究基礎(chǔ)上搭建了一個(gè)硬件通信平臺(tái)，方便了對(duì)Turbo碼硬件性能的分析。
　　本文首先對(duì)Turbo碼

2、的基本理論進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，介紹了Turbo碼編譯碼器的基本結(jié)構(gòu)，推導(dǎo)了MAP類算法；同時(shí)進(jìn)行了性能仿真，分析了影響Turbo碼性能的因素。然后，利用滑窗算法的設(shè)計(jì)思路完成了Turbo碼編譯碼器的FPGA實(shí)現(xiàn)。最后，為了能夠靈活有效地對(duì) Turbo碼的編譯碼器的硬件性能進(jìn)行分析，提供了一種硬件系統(tǒng)解決方案。通過(guò)使用應(yīng)用廣泛的以太網(wǎng)技術(shù)搭建了編碼器和譯碼器的聯(lián)調(diào)系統(tǒng)。利用WinPcap技術(shù)，以以太網(wǎng)接口為橋梁實(shí)現(xiàn)了FPGA開(kāi)發(fā)板和PC機(jī)之

3、間的信息交換和處理，進(jìn)而完成了整個(gè)基于以太網(wǎng)接口的Turbo碼編譯碼系統(tǒng)的硬件實(shí)現(xiàn)。其間本文也對(duì)千兆以太網(wǎng)接口的FPGA實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了研究和設(shè)計(jì)。在系統(tǒng)測(cè)試上，給出了每一個(gè)數(shù)據(jù)處理過(guò)程的詳細(xì)設(shè)計(jì)和仿真結(jié)果。為了完善整個(gè)系統(tǒng)，不僅考慮了收發(fā)包之間間隔時(shí)間的設(shè)置，而且在長(zhǎng)幀的處理及其拆包、組包的設(shè)計(jì)上進(jìn)行了相應(yīng)的研究。最終完成了整個(gè)Turbo碼硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和仿真，并分析和比較了硬件性能和浮點(diǎn)、定點(diǎn)量化處理性能之間的差別，達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計(jì)要求。