Turbo码快速实现方法技术

本发明专利技术公开的一种Turbo编码快速实现方法，旨在提供一种硬件实现简单，实用性强，运算量低的Turbo编码实现方法，本发明专利技术通过下述技术方案实现：数据交织时，待编码的二进制序列输入信息数据写入伪双口RAM，根据存储于ROM表中的交织关系读出数据完成交织；待编码的码字序列输入数据信息分为两路，一路输入信息X1输入分量编码器1，得到输出序列O1，另一路输入信息通过交织器交织，对得到的信息序列X2输入分量编码器2进行编码，输出序列O2；将两个分量编码器的输出序列O1、O2送入打孔器进行码率调整，打孔器根据所需的码率进行打孔编码，并与原始信息序列输出OO进行复用，产生码字输出。本发明专利技术可以兼容不同交织关系。

Fast implementation of Turbo code

【技术实现步骤摘要】
Turbo码快速实现方法
本专利技术属于通信领域，更进一步涉及信道编码技术，可用于下一代宽带无线通信系统Turbo码译码器，尤其是基于FPGA的Turbo码快速实现信道编码的方法。
技术介绍
信道编码是通信系统的一个重要组成部分，是提高通信系统可靠性的重要手段，其性能的好坏直接影响到通信的质量。由于Turbo码很好地应用了香农信道编码定理中的随机性编译码条件，从而获得几乎接近香农理论极限的译码性能，香农用信道编码定理说明了逼近信道容量好码的存在性，但并没有给出构造“好码”的实用方法。实际中，当要求通信的差错概率很低时，将迫使通信系统采用码长很长的编码，从而使得译码算法复杂化，以至于难以实现。经过大量的研究，1993年ICC国际会议上，C.Berrou，A.Glavieux和P.Thitimajshiwa提出了一种称之为TurboCode的编、译码方案。该方案将卷积编码和随机交织器巧妙地结合在一起，实现了随机编码的思想，并且采用了软输出迭代译码来逼近最大似然译码。但反馈结构的TurboCode译码器，由于交织环节的存在必然引起时延，使得不可能有真本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种Turbo编码快速实现方法，具有如下技术特征：基于现场可编程门阵列FPGA，利用MATLAB算法数学工具软件，生成第二路编码所用的交织关系，用于时序控制和两路编码数据对齐的延迟器、分量编码器，特定码率Turbo码编码输出的打孔器，用于寄存器清零的输入先入先出队列FIFO，用于时序控制及输出数据调整的输出FIFO，并串转换器，以及交织器和用于交织路分量编码器编码的交织ROM表；交织时，将待编码的二进制序列x顺序写入一个伪双口RAM；而读的地址由交织器对应的交织ROM表提供；根据交织ROM表提供的地址一次读出RAM中的信息即完成交织，得到交织序列X2；待编码的二进制序列x的码字序列输入数据...

【技术特征摘要】
1.一种Turbo编码快速实现方法，具有如下技术特征：基于现场可编程门阵列FPGA，利用MATLAB算法数学工具软件，生成第二路编码所用的交织关系，用于时序控制和两路编码数据对齐的延迟器、分量编码器，特定码率Turbo码编码输出的打孔器，用于寄存器清零的输入先入先出队列FIFO，用于时序控制及输出数据调整的输出FIFO，并串转换器，以及交织器和用于交织路分量编码器编码的交织ROM表；交织时，将待编码的二进制序列x顺序写入一个伪双口RAM；而读的地址由交织器对应的交织ROM表提供；根据交织ROM表提供的地址一次读出RAM中的信息即完成交织，得到交织序列X2；待编码的二进制序列x的码字序列输入数据信息分为两路，一路信息经过延迟器，得到信息X1输入分量编码器1，输出序列O1，另一路输入信息通过交织器，交织之后的信息序列X2输入分量编码器2进行编码，得到输出序列O2；两个分量编码器编码后，将输出序列O1、O2送入打孔器进行码率调整，根据所需的码率进行打孔编码，通过打孔器打孔复接成需要的码序列，并和原始信息序列输出OO进行复用，产生最终的码字输出，实现不同码率的Turbo码编码。


2.如权利要求1所述的Turbo编码快速实现方法，其特征在于：在FPGA实现交织算法时，将交织关系存储于交织ROM表；在数据交织时，Turbo待编码数据通过伪双口RAM顺序写入，读出时则根据交织ROM表输出的数据读出。


3.如权利要求1所述的Turbo编码快速实现方法，其特征在于：交织ROM表中的数据是原始信息下标的交织序列，交织ROM表中的前面K个数据是交织数据，后面m个数据没有交织，对应交织RAM的读出地址，不同的交织关系，替换对应的交织ROM表；交织器完成对信息序列的交织，对信息序列后面的补充数据不做交织，每一帧编码完之后，两个分量编码器的状态都归零，将两个分量编码器同时归于特定状态。


4.如权利要求1所述的Turbo编码快速实现方法，其特征在于：交织时，首先，将两个分量编码器的所有寄存器初始化为0，运行486+4比特为一个周期，产生一个长为980的码块。


5.如权利要求5所述的Turbo编码快速实现方法，其特征在于：每个编码周期的前486个比特，与分量编码器相关的输入开关在低位时，接收输入数据，而最后四比特，开关切换到高位，从分量编码器的移位寄存器中接收反馈信号，该反馈信号和最左边的加法器反馈抵消，对寄存器进行清零操作；寄存器清零期间，两个分量编码器仍将继续输出非零编码序列。


6.如权利要求1所述的Turbo编码快速实现方法，其特征在于：分量编码器1的输出序列O1＝[O1,1O1,2O1,3…O1,490]，分量编码器2的输出序列O2＝[O2,1O2,2O2,3…O2,490]，之后打孔器结合信息序列打孔复用后得到整体输出980个比特的码字。


7.如权利要求1所述的Turbo编码快速实现方法，其特征在于：Turbo码编码器由2个相同的RSC分量编码器和一个交织器构成；编码时原始输入信息X，经过延迟器输出X1，送入分量编码器1进行编码，输出序列O1；原始信息X经过交织器进行交织操作得到交织后的序列X2，将X2送入分量编码器2进行编码，得到输出序列O2；分量编码器1和分量编码器2的输出送入打孔处器生成特定码率的Turbo码，打孔之后的数据和原始信息序列复用生成最后的码字。


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【专利技术属性】
技术研发人员：朱胜利，罗宁，王宇舟，张庭兰，谢玲，
申请(专利权)人：西南电子技术研究所中国电子科技集团公司第十研究所，
类型：发明
国别省市：四川;51