基于虚拟无线电的WiMAX信道编译码技术研究

摘要

利用软件无线电来实现无线通信系统是未来发展的重要方向，而虚拟无线电是软件无线电发展的最新趋势，它以通用计算机的计算能力代替专用器件来完成数字信号处理过程。本文研究的虚拟无线电WiMAX系统是实现绿色宽带无线通信的重要基础探索。用通用计算机实现通信系统的瓶颈是CPU信号处理的实时性，因此需要对一些算法复杂、耗时较大的模块进行优化。WiMAX系统信道编码采用卷积Turbo码，相比于Turbo码具有编码效率高、性能好、译码延时小等优点。但在译码过程中采用的Max_Log_MAP算法较为复杂，限制了译码速率的提高。
　　本文主要研究的是基于虚拟无线电的WiMAX系统信道编译码技术，首先分析了卷积Turbo码的编译码原理及分量译码器算法，并对不同序列长度、不同调制方式、不同码率以及不同迭代次数下的性能进行了仿真。然后对衰落信道下WiMAX系统上行链路卷积Turbo码译码迭代次数进行了优化，在系统性能可以接受的情况下提出了一种联合自适应的优化方案，使得平均迭代次数远远低于固定的最大迭代次数，从而提高了译码速率。最后对基于虚拟无线电的Max_Log_MAP算法进行了并行优化，在对译码模块进行定点化后，采用CPU内核指令SIMD(单指令多数据流)并行化处理，最终将译码速率提高了约3.05倍，达到了优化的目的。

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第一章 绪论

1.1 虚拟无线电研究背景与意义

1.2 数字通信系统简介

1.3 WiMAX 系统概述

1.4 信道编译码技术的发展现状

1.5 Turbo 码编码原理

1.6 Turbo 码译码原理

1.7 论文研究内容及结构安排

第二章 卷积 Turbo 码编译码原理

2.1 卷积 Turbo 码编码原理

2.2 卷积 Turbo 码译码原理

2.3 卷积 Turbo 码性能仿真分析

第三章 迭代次数联合自适应优化

3.1 外部自适应迭代

3.2 内部迭代停止准则

3.3 联合自适应迭代

3.4 本章小结

第四章 分量译码器的并行化处理

4.1 SIMD 指令简介

4.2 译码模块定点化

4.3 , α β 的溢出处理

4.4 仿真与实现

4.5 并行优化前后耗时分析

4.6 本章小结

第五章 总结与展望

5.1 论文工作总结

5.2 展望

致谢

攻读硕士学位期间的学术论文

攻读硕士学位期间参加的科研项目

参考文献