帧长可配置QPP交织器的FPGA设计

针对传统固定交织器灵活性和适应性差的特点,在LTE标准下,提出了一种基于FPGA的可变帧长QPP交织器的硬件实现方案.采用"自上而下"的设计思想和"自下而上"的实现流程相结合的方法,根据FPGA自身特点,将QPP交织算法巧妙地转化为硬件语言进行描述,对特定功能模块进行优化设计后调试统一.将设计的交织器应用于Turbo码编译码器中,下载配置到Xilinx公司的Virtex-2 Pro系列芯片,依据信道环境修改编码码长,使译码性能与时延达到最佳平衡,具有很好的移植性和通用性.     

基于FPGA的高效CTC译码器设计与实现

讨论了基于增强型Max-log-MAP算法的高效CTC译码器的FPGA实现方案,使译码器在较低复杂度的前提下具有较高的性能。建立了C语言软件仿真平台下对算法的整体编译码过程进行了验证。在用FPGA实现时,对译码器进行了模块划分,通过对算法流程分析,通过优化设计,采用了交织器、滑动窗等技术提高了译码速度,减少了译码所需的存储量。整个设计用VerilogHDL语言描述,最后成功在Altera的CycloneII进行了FPGA实现。     

Turbo码随机交织器的设计与实现

Turbo码中交织器性能的优劣将直接影响到Turbo码的译码性能.在分析交织器的设计准则和类型的基础上,利用m序列的遍历性,设计了一种基于m序列的随机交织器,并给出了基于FPGA的硬件实现方案.仿真结果表明,该随机交织器在实现输入数据随机分布方面性能优异,并降低了Turbo码的译码延迟.     

基于FPGA的RS译码器实现

RS码以强大的纠错能力得到广泛的应用，以往的译码器的硬件实现总是很复杂，资源利用较多，译码周期也较长．文中采用Blahut算法，先用MATLAB进行了软件仿真，并验证了算法的正确性，然后用FPGA实现了RS（31，15）译码器的设计．在硬件设计中优化了原来的电路结构，减少了一个迭代周期，从而一定程度上提高了译码器的译码速度，而FPGA实现复杂度也较低．     

—种BCH码的新型译码方法及其FPGA器件实现

介绍了一种新型的BCH码的译码方法，并给出了该译码算法的FPGA器件实现方法。与传统的译码算法相比，该算法具有译码速度快、硬件实现复杂度低等优点，从而使得该译码器具有速度快、体积小、性能稳定等特点。     

软判决Fano译码算法的FPGA实现

Fano译码算法一般采用软件实现,受制于计算机的结构,译码速度较慢。为大幅度提高译码速度,研究软判决Fano译码算法的全硬件实现方案,即采用AHDL（Ahera硬件描述语言）设计软判决Fano译码译码器,使用FPGA（现场可编程门阵列）予以实现。介绍了总体结构,重点描述构建Fano软判决译码器关键部件——状态机的设计。实测数据表明,在相同时钟频率条件下,软判决Fano译码算法的全硬件实现比软件方案至少快20倍。     

高码率自适应Turbo编译码器的设计与FPGA实现

提出了一种高码率自适应Turbo编译码器的FPGA实现方案。在编码模块中采用特定参数的分组螺旋对称交织器,使编码器能通过删余构造高码率,且能通过相同的结尾比特使两个分量编码器的寄存器状态均归零。在SOVA译码模块中,各状态下路径的累积度量值的并行计算和可靠性值的并行更新使译码速度大大提高。仿真结果表明,该高码率自适应编译码器有良好的误码性能和较高的实用价值。     

Viterbi译码器的硬件实现

介绍了一种Vkerbi译码器的硬件实现方法。设计的基于硬判决的Viterbi译码器具有约束长度长（9)、译码深度深（64)的特点。为了兼顾硬件资源与电路性能两个方面，在设计中使用了4个ACS单元，并根据Xilinx Virtex系列FPGA的结构特点．利用FPGA内部的BlockRAM保存汉明距离和幸存路径，提高了译码速度。     

一种BCH码的新型译码方法及其FPGA器件实现

介绍了一种新型的BCH码的译码方法,并给出了该译码算法的FPGA器件实现方法。与传统的译码算法相比,该算法具有译码速度快、硬件实现复杂度低等优点,从而使得该译码器具有速度快、体积小、性能稳定等特点。     

一种交错并行高速TPC译码器的设计

Turbo乘积码(TPC)作为一种高码率编码在带限通信系统中有着广泛的应用,但是大多数TPC译码器存在结构复杂、资源消耗高、处理时延大的问题.为此,提出了一种交错并行流水线处理结构的译码器,并通过译码过程中测试序列的合理排序以及使用相关运算代替最小欧式距离计算等算法优化设计,简化了译码器的实现复杂度,现场可编程门阵列(FPGA)资源消耗相比传统设计降低了35%,提高了译码速度.在Xilinx公司的FPGA芯片XC5VSX95T上完成了译码器的硬件实现,达到80 Mbit/s的译码速度,通过增加子译码器个数还可进一步提升译码吞吐率.     

基于无冲突多项式交织器的高速并行Turbo解码器

提出了基于高次多项式无冲突交织器的Turbo码并行解码的优化实现方法,解码器采用MAX-Log-MAP算法,完成了从Matlab算法设计验证到RTL设计、FPGA验证,并在LTE无线通信链路中验证.设计的Turbo并行高速解码器半次迭代的效率为6.9 bit/cycle,在最高迭代为5.5次、时钟频率为309MHz下,达到207Mb/s的吞吐率,满足高速无线通信系统的要求,交织和解交织采用存储器映射方法.该设计节约了计算电路和存储量.     

一种低开销双二元turbo译码器设计

设计一种低开销双二元turbo译码器,提出了一种能够适应滑动窗算法的交织器结构,通过与传统方案中的交织器联合使用,大大降低了交织与解交织过程所需要的存储单元.同时将取模归一化(modulo normalization)技术运用到双二元turbo译码器加比选(ACS)模块的设计上,缩短了关键路径的延时,提高了时钟频率和吞吐量.采用FPGA对译码器进行了验证,提出的译码器和传统的译码器相比,存储资源节省12%,和使用存储器存储交织/解交织地址的译码器相比,存储资源节省97%.     

基于3GPP交织器的可变码长Turbo码并行交织器设计

高速Turbo译码器实现中交织器的设计是一个非常重要的问题。在没有任何性能损失的情况下设计无内存访问冲突、高并行度的交织器已有多种方法，但是它们不能够根据码长参数的变化实时产生，这限制了译码器设计的灵活性。现提出了一种基于3GPP中可变码长交织器的并行交织器，其最大的优点就是可以实时产生。并且通过计算机仿真给出了这种交织器的性能，并与3GPP标准中的交织器做了性能比较。     

Optimizations of a Hardware Decoder for Deep-Space Optical Communications

The National Aeronautics and Space Administration has developed a capacity approaching modulation and coding scheme that comprises a serial concatenation of an inner accumulate pulse-position modulation (PPM) and an outer convolutional code [or serially concatenated PPM (SCPPM)] for deep-space optical communications. Decoding of this code uses the turbo principle. However, due to the nonbinary property of SCPPM, a straightforward application of classical turbo decoding is very inefficient. Here, we present various optimizations applicable in hardware implementation of the SCPPM decoder. More specifically, we feature a Super Gamma computation to efficiently handle parallel trellis edges, a pipeline-friendly ";maxstar top-2"; circuit that reduces the max-only approximation penalty, a low-latency cyclic redundancy check circuit for window-based decoders, and a high-speed algorithmic polynomial interleaver that leads to memory savings. Using the featured optimizations, we implement a 6.72 megabits-per-second (Mbps) SCPPM decoder on a single field-programmable gate array (FPGA). Compared to the current data rate of 256 kilobits per second from Mars, the SCPPM coded scheme represents a throughput increase of more than twenty-six fold. Extension to a 50-Mbps decoder on a board with multiple FPGAs follows naturally. We show through hardware simulations that the SCPPM coded system can operate within 1 dB of the Shannon capacity at nominal operating conditions.     

Implementing Double Error Correction Orthogonal Latin Squares Codes in SRAM-based FPGAs

This paper studies the implementation of Double Error Correction Orthogonal Latin Squares (OLS) in Xilinx Field Programmable Gate Arrays (FPGAs). Several existing options to implement the decoder are considered and evaluated. The results show that the decoder complexity can be significantly optimized by appropriately selecting the implementation that is better suited to the internal FPGA structure. A new implementation tailored for the FPGA structure is proposed, which has a more efficient physical resource utilization compared with the existing ones. It is shown that the improvement on resource utilization is also highly correlated with the soft error vulnerability. The proposed decoder scheme has a reduced soft error cross section compared with other implementations. Based on these results, it seems that optimizing the ECC implementation for FPGAs can be effective and may be useful for other codes.     

Design and Architecture of Low‐Latency High‐Speed Turbo Decoders

In this paper, we propose and present implementation results of a high‐speed turbo decoding algorithm. The latency caused by (de)interleaving and iterative decoding in a conventional maximum a posteriori turbo decoder can be dramatically reduced with the proposed design. The source of the latency reduction is from the combination of the radix‐4, center to top, parallel decoding, and early‐stop algorithms. This reduced latency enables the use of the turbo decoder as a forward error correction scheme in real‐time wireless communication services. The proposed scheme results in a slight degradation in bit error rate performance for large block sizes because the effective interleaver size in a radix‐4 implementation is reduced to half, relative to the conventional method. To prove the latency reduction, we implemented the proposed scheme on a field‐programmable gate array and compared its decoding speed with that of a conventional decoder. The results show an improvement of at least five fold for a single iteration of turbo decoding.     

衰落信道上FEC设备的硬件实现方法

文中首先介绍了ＦＥＣ设备中ＢＣＨ（３１，２１）码的编码电路，然后在Ｅ．－Ｈ．Ｌｕ等所提出的新的ＢＨ码译码算法的基础上，详细介绍了ＢＣＨ（３１，２１）码译器和交织器的ＣＰＬＤ设计与实现技术。     

基于FPGA的数字高清晰度电视视频解码器的设计和实现

本文介绍了一个能实时解码基于MPEG-2的高清晰度电视(HDTV)编码流的视频解码器的设计方案及其实现。在设计中采用大量FPGA以及能实现高速处理的并行处理技术和流水线工作方式,并研究了由并行处理而导致的运动补偿越界等特殊问题的解决途径。论文阐明了解码器的总体结构和各主要电路的组成以及整个解码过程的具体实现。     

一种基于FPGA的Turbo码译码器的设计

主要论述了一种基于FPGA的Turbo码译码器的设计。首先简单介绍了编码器和交织器的原理;然后介绍了基于Max-Log-MAP算法的译码器原理,详细论述了各个子模块;最后给出了系统仿真的误码率图形。