TD-LTE系统中Turbo译码算法及DSP实现
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资源说明:在TD-LTE系统中,Turbo码以其优异的纠错性能而备受关注。针对传统Log-Map算法译码复杂度大且时延长的缺点,提出一种简化的Log-Map算法。在高斯白噪声信道(AWGN)环境下,对各种Turbo译码算法性能进行了仿真比较,并对提出的简化译码算法在TMS320C64xDSP中进行实现。译码程序在CCS3.3的运行结果表明了该方案的实时性和有效性。 在TD-LTE(Time Division-Long Term Evolution,时分长期演进)系统中,Turbo码作为关键的纠错编码技术,因其出色的纠错性能而被广泛采用。Turbo码的优越性在于其接近香农编码定理的极限性能,通过并行级联两个卷积编码器并引入随机交织器,使得在接收端可以利用软输入软输出(Soft Input Soft Output, SISO)迭代译码算法来接近最大似然译码的性能。 传统的Log-Map算法在Turbo译码中虽然表现出色,但其计算复杂度高和较长的处理时间成为实际应用中的瓶颈。为解决这一问题,研究者提出了一种简化的Log-Map算法,旨在降低复杂度并缩短时延。在高斯白噪声信道(AWGN)环境下,通过仿真比较了多种Turbo译码算法,验证了简化Log-Map算法的性能优势。 具体到实现层面,本文选择了TMS320C64x DSP(Digital Signal Processor)芯片作为硬件平台。这款由德州仪器(Texas Instruments)推出的高速定点DSP,拥有高达1 GHz的时钟频率和8,000 MIPS(Million Instructions Per Second)的处理性能,非常适合处理移动通信中的信号处理任务。TMS320C64x的VLIW架构使得它能在一个时钟周期内执行多条指令,提高并行处理效率,特别适用于需要高运算能力和大内存容量的应用场景,如TD-LTE系统的Turbo译码。 在TMS320C64x上实现的简化Turbo译码算法包括以下几个步骤:接收经过子块交织的三路软信息数据;接着,进行迭代译码,通过Log-Map子函数计算对数似然比,经过交织和解交织处理;基于迭代后的对数似然信息进行译码判决。在CCS3.3集成开发环境中,对程序进行了优化,减少了“NOP”指令以提高执行效率。通过仿真测试,得出译码速率和误比特率(Bit Error Rate, BER)的结果,表明简化算法在保证性能的同时,实现了较短的处理时延,满足TD-LTE系统对高速数据业务和实时性的需求。 总结来说,本文针对TD-LTE系统中Turbo码的复杂译码问题,提出了一种简化的Log-Map算法,降低了算法的复杂度并缩短了处理时间。通过TMS320C64x DSP的实现,证实了该算法在保证误码率低、译码速率高的同时,满足了系统的实时性要求,对于TD-LTE综合测试系统具有重要的应用价值。这种优化的实现方案为实际的通信系统提供了高效且可靠的译码策略。
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