多模多标准基带处理器的前向纠错码译码实现研究

摘要

本文主要研究了多模多标准通信标准中的两种前向纠错码Turbo码和LDPC码,它们具有最接近香农极限的性能,因而广泛应用于各个通信系统中。
　　 本文提出了一种适用于Wimax标准的Turbo码译码器架构。该架构采用了带校正因子的MAX-LOG-MAP算法,使译码器的误码率达到了10-6@0.90db。在保证译码性能的前提下,该架构消除了中间变量的冗余,对数据进行了合理的近似,使存储量减少了35％,并且尽可能多的采用了复用的结构,量化后译码器的误码率为10-6@0.95db,只损失了0.05db。本文实现了Wimax标准中Turbo码译码器,在SIMC0.13um工艺下,芯片面积估计为1.76mm2;在时钟频率100MHz,迭代次数8次,6比特量化的条件下,吞吐率为12.4Mbps。
　　 本文提出一种基于Min-Sum算法的可配置的通用的QC-LDPC码译码架构。这种新的架构由于采用了一种特殊的绑定结构和一个可配置的循环移位网络,可以实现多码率变码长的LDPC译码,所以它可以应用在多标准通信系统中。同时,这种新的结构使存储单元的利用率提高了13倍。提出的可配置的数据交换网络可以使存储单元和运算单元之间的连线规则化,大大的降低了连线复杂度。该架构以实现单码率定码长的LDPC译码器的代价实现了多码率变码长的LDPC译码器,可配置的数据交换网络不仅降低了连线复杂度,而且打破了定码长的限制。可以实现多标准LDPC译码融合,即实现码率可配置和码长可伸缩。并且对该结构对应的算法进行仿真和分析,可以满足DTMB和Wimax系统的要求,本文实现了符合中国数字电视地面传输标准DTMB和Wimax标准中LDPC译码器,在SMIC0.18um标准CMOS工艺下,芯片面积约为8mm2;在时钟频率50MHz,迭代次数15次,8比特量化的条件下,吞吐率可达91Mbps。