Turbo碼在LTE系統(tǒng)中的應(yīng)用及FPGA實現(xiàn).pdf

1、Turbo碼很好地應(yīng)用了Shannon信道編碼定理中的隨機性譯碼條件，且獲得了幾乎接近香農(nóng)理論極限的譯碼性能。由于其譯碼具有驚人的優(yōu)異性能，引來了無數(shù)國內(nèi)外學(xué)者對其進行深入研究，而Turbo碼在通信領(lǐng)域中也得到了廣泛的應(yīng)用。而且在第三代移動通信系統(tǒng)的信道編碼標(biāo)準(zhǔn)中把Turbo碼作為了候選方案，具體的關(guān)鍵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)也已制定出來了。更重要的是，CCSDS組織也已經(jīng)將Tubro碼作為深空通信和衛(wèi)星通信的標(biāo)準(zhǔn)之一，準(zhǔn)“4G”的LTE系統(tǒng)中Turb

2、o碼也是其信道編碼標(biāo)準(zhǔn)之一。
　　 本文分析了Turbo碼在LTE通信系統(tǒng)下的應(yīng)用，實現(xiàn)了基于FPGA的Turbo碼的編譯碼器，本文對Turbo碼的實際工程應(yīng)用方面有一定的研究意義。
　　 本文開始對Turbo碼編碼器設(shè)計中的關(guān)鍵部分進行了理論分析，例如交織器、RSC(分量編碼器)、刪余等。接著再詳細推導(dǎo)了 Turbo譯碼的MAP算法、Log-MAP算法以及SOVA算法的計算方法和公式，并對這三種算法的運算復(fù)雜度和譯碼性

3、能做了相應(yīng)的分析，而且還對Turbo采用不同譯碼算法時的性能做了Matlab仿真對比分析，仿真是在AWGN信道模型下進行的。在考慮綜合因素下，得出了Turbo碼在實際的硬件電路實現(xiàn)中應(yīng)采用哪種譯碼算法。
　　 在對Turbo碼在通信領(lǐng)域中的應(yīng)用分析中，主要針對了Turbo碼在LTE系統(tǒng)下的編譯碼結(jié)構(gòu)進行了研究，并對其性能做了Matlab仿真，包擴不同交織方式、不同交織長度對turbo碼性能的影響，結(jié)合前面譯碼算法的仿真結(jié)果，最后

4、得出了應(yīng)該采用何種譯碼算法(對數(shù)化的Log-MAP算法)、何種交織方式(QPP交織方式)來實現(xiàn)Turbo碼作為LTE系統(tǒng)中的信道編碼方案。
　　 接著在Altera公司的QuartusⅡ軟件平臺下完成了基于Log-MAP算法的Turbo碼編譯碼器的FPGA設(shè)計及實現(xiàn)。在Turbo碼的FPGA設(shè)計與實現(xiàn)部分，主要針對了Turbo碼的編譯碼器中各個重要模塊進行了設(shè)計和實現(xiàn)，例如編碼器中RSC分量譯碼器、交織器，以及譯碼器中對數(shù)據(jù)量化