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LTE-Advanced标准中低存储容量Turbo码译码器及设计方法技术

技术编号:13709402 阅读:122 留言:0更新日期:2016-09-15 19:08
本发明专利技术提供了一种LTE‑Advanced标准中低存储量Turbo码译码器及其设计方法,包括一重算模块,所述重算模块用于在前向状态度量计算出来后,需要编号为j=0,2,5,7的前向状态度量值来计算后验概率时,这些度量值通过所述重算模块被重新计算出来,而只有编号为j=1,3,4,6的前向状态度量值被存储在SMC中,从而使得SMC容量降低50%。本发明专利技术提出的适合反向重算的Max*函数与其反向重算,以及对应的硬件实现结构,由于SMC中只需存储一半的前向状态度量值,SMC的容量降低了50%,且引入的额外计算复杂度较低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通信
,具体地,涉及一种基于适合反向重算Max*函数的低存储量Turbo码译码器及其设计方法。
技术介绍
Turbo码:Turbo码是一种逼近香农极限的纠错码,在无线通信中得到了广泛应用。目前,Turbo码已为LTE-Advanced标准所采用,以保证高速、可靠的数据传输。在Turbo码译码器结构设计的研究中,误码率,吞吐率和功耗是三个最为重要的指标。状态度量缓存(State Metric Cache:SMC):译码器中需要大容量的状态度量缓存(SMC)。功能仿真:本文的硬件仿真由FPGA实现,采用HDL语言进行编程,之后进行功能仿真,以检验硬件电路是否满足设计要求。微电子技术的发展,深度亚微米技术使得算术运算的功耗远小于对SMC访问操作的功耗。因此,以增加冗余计算为代价,代替对SMC的访问操作,是一个非常有效的低存储容量译码器结构设计方法。D.S.Lee等提出了状态度量的反向试探计算译码方法,只有那些不能被反向计算的状态度量才会存放在SMC中,并设置特殊的标志寄存器做识别;L.C.Hung等人提出的基-4追溯计算法,将8个状态度量转换为6个差值度量和2个比特的符号位,SMC容量降低了20%;M.Mart ina等人提出的Wash-Hadamard变换法,SMC容量降低了约50%,但引入的变换和反变换较为复杂,对译码器吞吐率有一定负面影响,且该变换本质上是一种有损压缩变换,使得译码器误码率不甚理想。且现有技术在采用Turbo码的接收机中,译码器功耗占整个接收机功耗的一半左右,而译码器功耗的50%以上用于对SMC的访问操作;进一步地,大容量的SMC使得译码器芯片面积较大,增加了静态漏电流功耗。
技术实现思路
针对上述现有技术中存在的缺陷,本专利技术的目的是提供一种基于适合反向重算Max*函数的低存储量Turbo码译码器及其设计方法,为降低SMC容量,减小引入的冗余计算的复杂度,以LTE中的Turbo码为研究对象,将网格图做分解,提出一种前向度量后向计算的译码器结构设计方法。为达到上述目的,本专利技术所采用的技术方案如下:LTE-Advanced标准中低存储量Turbo码译码器,包括一重算模块,所述重算模块用于在前向状态度量计算出来后,需要编号为j=0,2,5,7的前向状态度量值来计算后验概率时,这些度量值通过所述重算模块被重新计算出来,而只有编号为j=1,3,4,6的前向状态度量值被存储在SMC中,从而使得SMC容量降低50%。一种LTE-Advanced标准中低存储量Turbo码译码器设计方法,基于前向状态度量后向计算的方法,在每个译码时刻的8个前向状态度量中,有4个度量值不需要存储在SMC中,当需要这4个未存储的前向状态度量时,它们在后向状态度量递归计算的同时,重新计算出来,为保证误码率,对Max*函数进行简化及逆计算,对前向状态度量进行后向计算,避免对误码率造成影响。所述对Max*函数进行简化的方法,具体如下: M a x * ( d 1 , d 2 ) = m a x { d 1 , d 2本文档来自技高网
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【技术保护点】
LTE‑Advanced标准中低存储量Turbo码译码器,其特征在于,包括一重算模块,所述重算模块用于在前向状态度量计算出来后,需要编号为j=0,2,5,7的前向状态度量值来计算后验概率时,这些度量值通过所述重算模块被重新计算出来,而只有编号为j=1,3,4,6的前向状态度量值被存储在SMC中,从而使得SMC容量降低50%。

【技术特征摘要】
1.LTE-Advanced标准中低存储量Turbo码译码器,其特征在于,包括一重算模块,所述重算模块用于在前向状态度量计算出来后,需要编号为j=0,2,5,7的前向状态度量值来计算后验概率时,这些度量值通过所述重算模块被重新计算出来,而只有编号为j=1,3,4,6的前向状态度量值被存储在SMC中,从而使得SMC容量降低50%。2.根据权利要求1所述的LTE-Advanced标准中低存储量Turbo码译码器设计方法,其特征在于,基于前向状态度量后向计算的方法,在每个译码时刻的8个前向状态度量中,有4个度量值不需要存储在SMC中,当需要这4个未存储的前向状态度量时,它们在后向状态度量递归计算的同时,重新计算出来,为保证误码率,对Max*函数进行简化及逆计算,对前向状态度量进行后向计算,避免对误码率造成影响。3.根据权利要求2所述的LTE-Advanced标准中...

【专利技术属性】
技术研发人员:詹明伍军
申请(专利权)人:西南大学伍军
类型:发明
国别省市:重庆;50

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