基于FPGA的短幀Turbo譯碼器的實(shí)現

3 FPGA實(shí)現關(guān)鍵技術(shù)

3.1 數據量化

在通信系統中，譯碼器的接收數據并不是連續不變的模擬量，而是經(jīng)過(guò)量化后的數字量。接收數據的量化會(huì )引入量化噪聲，從而影響譯碼的性能。所以，接收數據量化的精度直接影響到譯碼的性能。由參考文獻[5～6]可知，采用3位量化精度就能得到與沒(méi)有經(jīng)過(guò)量化的浮點(diǎn)數據相近的譯碼性能。為了簡(jiǎn)化FPGA的設計，本文采用了統一的定點(diǎn)量化標準F(9,3)，即最高位為符號位，整數部分8位，小數部分3位。由此，前后遞推項(9)、(10)式的初始值可表示為：

3.2 MAX*運算單元

由前面的MAX-LOG-MAP算法介紹可知，MAX*運算單元是整個(gè)譯碼的主要運算單元，它與viterbi譯碼的ACS(加比選)運算單元一樣，先分別進(jìn)行加法操作，然后對所得結果進(jìn)行比較，最后將較小的一個(gè)結果作為運算結果輸出。實(shí)現結構如圖2所示。

3.3 前后向遞推運算單元

由公式(5)~(8)可知，前后向遞推單元除了需要進(jìn)行MAX*與運算外，還需要進(jìn)行歸一化處理。為得到較快的運算速度，首先，計算上一時(shí)刻所有狀態(tài)的最小值，然后對當前時(shí)刻的每一狀態(tài)進(jìn)行MAX*運算，并將運算結果減去上一時(shí)刻的最小狀態(tài)值，即得到當前時(shí)刻遞推各狀態(tài)的歸一化值。實(shí)現結構如圖3所示。