[发明专利]一种通用Turbo编译码器快速验证方法

说明书

本发明属于Turbo码编译码技术领域，公开了一种通用Turbo编译码器快速验证方法，包括：配置交织器；配置分量编码器；配置打孔器；配置码率匹配单元；计算状态转移矩阵；计算分支度量值；配置后向度量计算单元；配置前向度量计算单元；配置后验信息计算单元；配置解交织器。本发明使用软硬件结合的方式，可以根据实际工程中编码码长、打孔方式、编码码率和码字生成多项式的要求，利用软件程序生成的硬件配置文件对编译码器进行配置；降低了兼容式编译码器的硬件资源消耗；大大提高了Turbo编译码器的通用性。在相同的比特信噪比下，本发明的所有仿真曲线具有更小的误比特率。

技术领域

本发明属于Turbo码编译码技术领域，尤其涉及一种通用Turbo编译码器快速验证方法。

背景技术

1948年香农在信道编码定理中指出，只要随机编码的码长足够长就可以进行无限逼近信道容量的通信，而且可以使错误概率任意小。1993年C.Berrou等人提出了Turbo码，它利用随机交织器和卷积码实现了随机编码，使得信道编码理论在逼近香农极限的进程中有了里程碑式的突破。由于Turbo译码器在实现时硬件复杂度较高，译码延迟也很大，导致在Turbo码提出后的一段时间内其应用范围较为有限。但是经过二十余年的发展，Turbo编译码方案有了长足的进步，走上了主流舞台，各种通信规范中都采用Turbo码作为信道编码方案。Chi-Hsuan Hsieh等人在文章“A 516Mb/s 0.2nJ/bit/iter Variable-Block-SizeTurbo Decoder for 3GPP LTE-A System”(International SoC Design Conference，2012)中公开了一种Turbo译码系统，该系统采用滑动窗算法，具有较高的吞吐率，并且支持188种编码码长。该系统的不足之处是，使用的码长固定，而且不支持自定义码率和自定义码字生成多项式Turbo码编译码，适用范围较为有限。“兼容LTE和WiMAX的4并行度、基-16高性能Turbo译码器”公开了一种Turbo译码器，该译码器采用4并行度、基-16结构，降低了递归运算单元的复杂度，提出了简化交织器，优化了存储器结构，避免了访问冲突，降低了运算复杂度，可以针对LTE标准和WIMAX标准规定的Turbo码进行译码。该译码器存在不足之处是，使用了硬件资源来控制不同的编码标准，增加了硬件复杂度，且可拓展性较差。随着Turbo码的广泛适用，工程中常常会基于标准对Turbo码的参数进行自定义修改，修改参数包括编码码长、编码码率、编码打孔方式和编码生成多项式，在一些Turbo码性能验证的试验中，为了获得最佳的译码性能，也常常需要对某些参数反复修改。由于对Turbo码的自定义修改方式很多，对每一种方式都使用逻辑进行控制，将会占用大量的硬件资源，所以现有的技术方案都只是支持少数几种固定的Turbo编译码方式，不能及时满足工程变化的需求，寻找使用较少硬件资源实现兼容标准的和自定义的通用Turbo码编译码方法是目前的设计需求之一。

综上所述，现有技术存在的问题是：现有的Turbo码译码器存在使用硬件资源来控制不同的编码标准，增加了硬件复杂度，且可拓展性较差。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种通用Turbo编译码器快速验证方法。

本发明是这样实现的，一种通用Turbo编译码器快速验证方法，所述通用Turbo编译码器快速验证方法包括以下步骤：

步骤一，配置交织器，按照交织地址计算方法，计算交织地址；

步骤二，配置分量编码器，按照前馈向量和反馈向量的获取方法，获得前馈向量g₁和反馈向量g₀；

步骤三，配置打孔器，将打孔图案存成32行两列的打孔图案矩阵，32表示打孔周期，矩阵第一列表示编码器第一校验位的打孔图案，矩阵第二列表示编码器第二校验位的打孔图案；利用Matlab程序，调用fprintf函数，将打孔图案矩阵存储成打孔图案的*.coe文件；利用打孔图案的*.coe文件初始化打孔器的只读存储器ROM；