LTE系統(tǒng)中關(guān)鍵算法的研究.pdf

1、LTE系統(tǒng)是最有發(fā)展前景的數(shù)字通信系統(tǒng)之一，具有高數(shù)據(jù)速率、分組傳送、延遲降低、廣域覆蓋和向下兼容的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。目前LTE系統(tǒng)已經(jīng)達(dá)到上行50Mbps，下行100Mbps的傳輸速率，這就要求接收機(jī)具備低時(shí)延的同時(shí)，還要能快速處理高速率數(shù)據(jù)。但是，傳統(tǒng)的單核處理器的處理能力，已經(jīng)不能滿足LTE系統(tǒng)對(duì)高速率數(shù)據(jù)處理的要求。多核處理器具有高性能、低功耗、易于編程等諸多優(yōu)勢(shì)，研究基于多核處理結(jié)構(gòu)的LTE并行化實(shí)現(xiàn)方案，已經(jīng)成為亟待解決的問(wèn)題。

2、r>　　首先，本文研究了典型信號(hào)處理算法的并行化實(shí)現(xiàn)。針對(duì)復(fù)數(shù)矩陣求逆，本文采用了并行的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。整體使用流水線的結(jié)構(gòu)方式，增加了模塊的吞吐量，計(jì)算量是傳統(tǒng)方法的三分之一，同時(shí)流水線的階數(shù)是傳統(tǒng)方法的二分之一。在時(shí)延和資源消耗，以及計(jì)算精度上，并行的方法相對(duì)于傳統(tǒng)串行方法都與較大提升。并且，針對(duì)LTE系統(tǒng)中常見(jiàn)的DFT/IDFT模塊，本文采用了并行化的互質(zhì)因子算法(PFA)和Cooley-Tukey算法相結(jié)合的整體算法方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，在一

3、定程度上減少了操作量和資源消耗。
　　其次，本文研究了LTE系統(tǒng)加擾算法的并行化實(shí)現(xiàn)技術(shù)通過(guò)回顧常用的并行加擾方法，在此基礎(chǔ)上提出了一種新的并行加擾方案：基于稀疏矩陣運(yùn)算的并行加擾方法，這種方案相對(duì)傳統(tǒng)的加擾方法在運(yùn)算量上具有顯著的優(yōu)勢(shì)。該方法為在多核平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)任意位寬擾碼的加擾提供了新的思路。
　　最后，本文研究了低密度奇偶校驗(yàn)碼(LDPC)的并行化編碼技術(shù)。首先回顧了LDPC碼的發(fā)展歷程和現(xiàn)狀，然后介紹了LDPC碼檢驗(yàn)矩

4、陣的構(gòu)造、編譯碼原理。針對(duì)常用的基于全下三角形式的編碼算法，分析了該方法對(duì)于LDPC碼檢驗(yàn)矩陣構(gòu)造的局限性。針對(duì)這一問(wèn)題給出一種基于稀疏矩陣相乘的 LDPC編碼方式，建議算法具有高效、通用、受LDPC碼檢驗(yàn)矩陣構(gòu)造約束小的優(yōu)勢(shì)。仿真結(jié)果表明，建議方法在運(yùn)算時(shí)間上相對(duì)傳統(tǒng)方法具有較大的優(yōu)勢(shì)。
　　本文提出的并行化方案具有效率高、速度快、實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度低的優(yōu)勢(shì)，一系列研究成果可廣泛應(yīng)用于各種高速無(wú)線通信系統(tǒng)中。豐富了下一代無(wú)線通信LTE系