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LTE系统中Turbo码的研究与实现

作　者: 罗晶文
导　师: 林家儒
学　校: 北京邮电大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: LTE Turbo码 pico-chip 速率匹配/解速率匹配 混合自动重传请求
分类号: TN929.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


随着用户对各种多媒体业务需求的增加,3GPP提出了长期演进系统(Long Term Evolution, LTE)。而Turbo码是LTE系统物理层的关键技术之一。Turbo码以其在高噪声的应用环境中突出的高纠错能力而格外引人注目。对于高数据率和宽带传输的LTE系统,采用1/3码率的Turbo码作为母码,使用无冲突的内交织器,这不仅增强了LTE系统信号的抗干扰能力,也将实现的复杂度控制在一定的范围。本文首先论述了信道编码的基本理论,包括分组码、卷积码的概念和特性,接着研究了Turbo码的编码、译码和内交织器的原理。文章详细介绍了LTE系统中Turbo码的改进,包括使用无冲突的内交织器,对较大的编码块进行分段译码等。另外还有LTE系统中Turbo码的速率匹配以及HARQ的原理,并对Turbo码在LTE系统中的性能进行了仿真,包括有无Turbo码编码、不同译码算法的情况下的LTE系统性能仿真,并对仿真结果进行分析,仿真结果表明在LTE系统中采用Turbo码,系统性能会有很大的改善。最后,在介绍了开发工具pico-chip的开发流程和编程语言之后,文章基于该DSP芯片实现了LTE系统中有关Turbo码相关技术,包括HARQ、Turbo码解速率匹配和Turbo译码等,文章还对上述三个模块的设计分析与结构图进行了讨论,根据算法测试了硬件的实现,验证了其功能的正确性,并对pico-chip中Turbo译码加速器的译码性能进行了评估。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第一章 绪论  9-18
  1.1 什么是LTE  9-11
  1.2 LTE技术特点  11-15
  1.3 Turbo码的研究现状  15-17
  1.4 本文的工作及内容安排  17-18
第二章 信道编码基础  18-28
  2.1 信道编码的基本概念  18-19
  2.2 分组码基础  19-20
    2.2.1 线性分组码  19
    2.2.2 循环码  19-20
  2.3 卷积码  20-28
    2.3.1 卷积码的基本概念与编码方法  20-21
    2.3.2 卷积码的表示方法  21-26
    2.3.3 卷积码的距离特性与重量分布  26-28
第三章 Turbo码基本原理  28-41
  3.1 Turbo码编码结构  28-31
  3.2 Turbo码译码结构  31-34
  3.3 Turbo码的内交织器  34-40
    3.3.1 交织器的基本理论  34-37
    3.3.2 交织器的种类  37-40
  3.4 本章小结  40-41
第四章 LTE系统Turbo码的性能分析  41-55
  4.1 LTE系统的信道编码技术  41-45
    4.1.1 Turbo码编码器  41-43
    4.1.2 Turbo编码器网格截断  43-44
    4.1.3 Turbo码内交织器  44-45
  4.2 LTE的Turbo编码传输信道的速率匹配  45-49
    4.2.1 子块交织器  46-47
    4.2.2 比特收集、选择和传输  47-49
  4.3 LTE的HARQ  49-50
  4.4 Turbo码对LTE系统性能的影响  50-54
  4.5 本章小结  54-55
第五章 LTE系统Turbo码相关技术在多核DSP的实现  55-72
  5.1 开发工具简介  55-59
    5.1.1 pico-chip DSP[30]  55-56
    5.1.2 pico-chip设计过程与工具流程  56-57
    5.1.3 pico-chip AE编程  57-59
    5.1.4 数的定标  59
  5.2 Turbo码译码相关技术的DSP实现  59-66
    5.2.1 HARQ在DSP上的实现  59-62
    5.2.2 解速率匹配在DSP上的实现  62-63
    5.2.3 Turbo码译码在DSP上的实现  63-66
  5.3 Pico-chip中Turbo译码加速器的测试  66-70
  5.4 本章小结  70-72
第六章 结束语  72-73
致谢  73-74
参考文献  74-76
在读期间发表论文  76

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 无线通信 > 移动通信
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