Turbo译码的硬件实现方法技术

本发明专利技术涉及一种Turbo码的硬件实现方法。为了在硬件上实现Turbo码译码，首先要对软解调的数据定点化，再对定点化的结果迭代译码。该方法包括以下步骤：（1）对软解调数据定点化；（2）信道中的数据读入译码模块，分成一路系统信息和两路校验信息；（3）取一路系统信息和一路校验信息，采用log‑map译码算法译码。（4）从译码器输出的信息比特的外部后验值获得译码结果。

Hardware implementation of Turbo decoding

The invention relates to a hardware implementation method of Turbo code. In order to implement Turbo decoding on hardware, the data of soft demodulation should be fixed-point first, and then the result of fixed-point decoding should be iteratively decoded. The method consists of the following steps: (1) localization of soft demodulation data; (2) data reading and decoding module in the channel, which is divided into one system information and two checking information; (3) taking one system information and one checking information, using log_map decoding algorithm to decode. (4) decoding results are obtained from the external posteriori values of the information bits output by the decoder.

【技术实现步骤摘要】
Turbo译码的硬件实现方法
本专利技术属于无线通信领域，具体涉及一种纠错码——Turbo码译码的硬件实现方法，适用在FPGA上实现Turbo编译码。
技术介绍
Turbo码应用了Shannon信道编码定理中的随机性编译码条件，具有几乎接近Shannon理论极限的译码性能。目前，Turbo码已经从简单的实验仿真过渡到实际应用阶段，并在多媒体通信等领域得到了广泛应用。此外，Turbo码还是第三代移动通信系统的标准之一。Turbo译码使用最大后验概率译码(MAP)算法，采用简单的软输入软输出(SISO)译码器，以迭代的形式将一个译码器的软输出结果直接作为另一个译码器的输入。本专利技术设计VerilogHDL代码，选用灵活的FPGA实现Turbo译码，有效提高处理速度，适用于无线传输的硬件实现。
技术实现思路
为了在硬件上实现Turbo码译码，首先要对软解调的数据定点化，再对定点化的结果迭代译码。本专利技术的目的在于提出Turbo译码的硬件实现方法。本专利技术通过以下技术方案来实现：本专利技术提出的Turbo译码的硬件实现方法，具体步骤如下：Turbo码的编码框图如图1所示。信息序列是一个长度本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.Turbo译码的硬件实现方法，其特征在于具体步骤如下：(1)信道中的数据读入译码模块从信道中一次读入64比特软解调的结果，其中，0～15位代表校验比特2，即vi(2)，16～31位代表校验比特1，即vi(1)，32～47位代表系统比特vi(0)，48～63位保留；(2)将系统比特(systematic0，即vi(0))和8位第一路校验比特(yparity1，即vi(1))，依次输入log‑map译码模块中，计算得到一组外部后验信息ext(L值)；(2.1)计算外部后验信息ext需要依次算出状态转移概率γ，前向概率α和后向概率β；其中：状态转移概率γ根据公式3得到；

【技术特征摘要】
1.Turbo译码的硬件实现方法，其特征在于具体步骤如下：(1)信道中的数据读入译码模块从信道中一次读入64比特软解调的结果，其中，0～15位代表校验比特2，即vi(2)，16～31位代表校验比特1，即vi(1)，32～47位代表系统比特vi(0)，48～63位保留；(2)将系统比特(systematic0，即vi(0))和8位第一路校验比特(yparity1，即vi(1))，依次输入log-map译码模块中，计算得到一组外部后验信息ext(L值)；(2.1)计算外部后验信息ext需要依次算出状态转移概率γ，前向概率α和后向概率β；其中：状态转移概率γ根据公式3得到；式中，ul是在时刻l的输入比特，vl是在时刻l对应于状态转移s’->s的输出比特；对于连续输出AWGN信道，如果s’->s是有效的状态转移；式中，||rl-vl||2是在时刻l接收分支rl和发送分支vl之间的平方欧氏距离；如果s’->s不是有效的状态转移，则P(s|s’)和γl(s’,s)都是零；前向概率α根据公式5得到，表示接收序列是Yj<k，k-1时刻状态是s’的概率αk-1(s′)＝P(Sk-1＝s′,Yj＜k)公式5则可知：假设信道为无记忆信道，则(s,Yk)的概率只和前一状态s’有关，而和Yj<k无关；并利用贝叶斯公式，由此看出αk(s)可由αk-1(s′)前向递归计算得出；且后向概率β根据公式8得到，表示k时刻状态为s且之后接收序列是Yj>k的概率βk(s)＝P(Yj＞k|Sk＝s)公式8则可知：β通过后向递归计算得出；且最后，得到外部后验信息ext；上式中(s’,s)＝>uk＝+1表示所有由uk＝+1引起s’＝>s状态转移的集合；同样(s’,s)＝>uk＝-1表示由uk＝-1引起的状态转移的集合；接收序列Y可以被分成三部分Yj<k、...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴俊，刘玲宇，韩雨琪，李莹，吴健，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：上海,31