基于FPGA的短幀Turbo譯碼器的實(shí)現(xiàn)

3 FPGA實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)

3.1 數(shù)據(jù)量化

在通信系統(tǒng)中，譯碼器的接收數(shù)據(jù)并不是連續(xù)不變的模擬量，而是經(jīng)過量化后的數(shù)字量。接收數(shù)據(jù)的量化會引入量化噪聲，從而影響譯碼的性能。所以，接收數(shù)據(jù)量化的精度直接影響到譯碼的性能。由參考文獻(xiàn)[5～6]可知，采用3位量化精度就能得到與沒有經(jīng)過量化的浮點(diǎn)數(shù)據(jù)相近的譯碼性能。為了簡化FPGA的設(shè)計(jì)，本文采用了統(tǒng)一的定點(diǎn)量化標(biāo)準(zhǔn)F(9,3)，即最高位為符號位，整數(shù)部分8位，小數(shù)部分3位。由此，前后遞推項(xiàng)(9)、(10)式的初始值可表示為：

3.2 MAX*運(yùn)算單元

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

3.3 前后向遞推運(yùn)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(yùn)算外，還需要進(jìn)行歸一化處理。為得到較快的運(yùn)算速度，首先，計(jì)算上一時(shí)刻所有狀態(tài)的最小值，然后對當(dāng)前時(shí)刻的每一狀態(tài)進(jìn)行MAX*運(yùn)算，并將運(yùn)算結(jié)果減去上一時(shí)刻的最小狀態(tài)值，即得到當(dāng)前時(shí)刻遞推各狀態(tài)的歸一化值。實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)如圖3所示。