卷积Turbo码编译码器FPGA实现的研究的开题报告

卷积Turbo码编译码器FPGA实现的研究的开题报
告
一、选题背景
Turbo码是一种采用卷积码进行串联的编码方法，由Claude Berrou
在1993年首次提出，具有很好的误码性能和容错能力，被广泛应用于通信系统中。

Turbo码目前已被标准化为3GPP、DVB、IEEE等一系列标准，并在行业中得到广泛应用。

FPGA是一种可编程逻辑器件，具有高集成度、低功耗、高时钟频率、可重构性强等优点。

FPGA的应用范围非常广泛，涵盖了计算机、通信、工业控制等领域。

将Turbo码应用于FPGA中，能够极大地提高通信系统的性能和可
靠性。

因此，本文研究卷积Turbo码编译码器FPGA实现的方法和技巧，旨在探索如何将Turbo码应用于FPGA中，提高通信系统的性能和可靠性。

二、研究目的和意义
Turbo编码是一种通过串联多个卷积码编码器来实现的编码方式，
通过迭代译码可以获得很好的误码性能。

Turbo码被广泛应用于现代通信系统中，例如3GPP、DVB等标准。

在这些应用中，Turbo码的编码和解
码都需要用到大量的计算和存储资源。

FPGA作为一种可编程逻辑器件，可以提供高度的可重构性和高性能计算能力，为Turbo码的应用提供了很好的条件。

通过将Turbo码应用
于FPGA中，可以大幅提高通信系统的性能和可靠性。

本文旨在研究卷积Turbo码编译码器FPGA实现的方法和技巧，探
索如何在FPGA中高效地实现Turbo码编译码器，提高通信系统的性能和可靠性，具有理论研究和实践应用的双重意义。

三、研究内容
1. 卷积Turbo码的基本原理及编码、解码算法的介绍；
2. Turbo码FPGA实现的硬件结构设计思路分析，包括编码器、MAP 解码器、BCJR解码器等部分；
3. Turbo码编码器、MAP解码器、BCJR解码器FPGA实现的详细设计，包括使用的语言、模块划分和接口设计等；
4. FPGA实现性能的评估，包括时延、功耗和资源利用率等方面的综合评估；
5. 对比不同算法和实现方式的性能差异，得出基于FPGA实现的Turbo码的最优解决方案。

四、研究步骤
1. 文献调研：对Turbo码的基本原理、编码、解码算法等进行全面调研；
2. 硬件结构设计：分析Turbo码的FPGA实现思路，包括编码器、MAP解码器、BCJR解码器等部分；
3. FPGA实现设计：编写Turbo码的FPGA实现代码，进行模块划分和接口设计，并进行仿真验证；
4. 性能评估：通过FPGA实验平台进行性能评估，并与其他算法和实现方式进行比较；
5. 结果分析：分析不同实现方案的性能差异，得出基于FPGA实现的Turbo码的最优解决方案。

五、预期成果
1. 对Turbo码的基本原理和编码、解码算法有一定深入了解；
2. 确定Turbo码FPGA实现的设计思路和方法；
3. 完成Turbo码编码器、MAP解码器、BCJR解码器的FPGA实现代码，并进行仿真验证；
4. 通过FPGA实验平台对Turbo码实现的性能进行评估，并与其他算法和实现方式进行比较；
5. 获得关于卷积Turbo码编译码器FPGA实现的一系列研究成果。