交织／解交织器的FPGA实现
基于FPGA的DVB-T信道内编码和内交织的设计和实现
ｄｇ ａ ｖｄｏｂｏｄａｔ ｇ（ Ｖ ｉｉｌ ｉｅ ｒａ ｃｓ ｎ Ｄ Ｂ—Ｔ ｒ ｔ ｄ ｃ ｄ ｔ ｉ ）ａｅ ｉ ｒ ｕ ｅ ．Ｍａｙｔ ｅ ｆｏ ｔ ｚｔ ｎ ｄ ｓ ｎｍａｅ ｅｃ ａ ｎ ｌ ｎｏ ｎ ｉ ｓｏ ｐｉ ａｉ ｅｉ ｋ ｓｔ ｈ ｎ ｅ ｍ ｍｉ ｏ ｇ ｈ
后的 Ａ Ｉ 现。 ＳＣ实 ２ Ｄ Ｂ—Ｔ信道 内码 部 分的 Ｆ ＧＡ实 现 Ｖ Ｐ
发 射端信 道 内码 部 分 主要 由 内编码 和 内交 织 （ 包
导 频 ＆Ｔ Ｓ Ｐ
括 比特交 织 、 号 交织 ） 符 组成 ， 面分 别 介 绍 各 个模 块 下
的 ＦＧ Ｐ Ａ实现 。
的卷积 码 ， 在非 分级 传输 中 可 以根 据 给 定 的数 据 率 选 择 不 同的误码 保 护 ：ｌ ２码率 的主 卷６年 第 ０ 中 ２０ ７期
图 ４ 比特 交织 内部 实现框 图 表 ｌ 交织 方 案及移 位寄 存器 的 大小
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《 国有线 电视 ）０ ６ ０ ） 中 ２ ０ （ ７
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文章 编 号 ：０ ７— ０ ２ ２０ ） ７— ６ ７—０ １０ ７ ２ （ ０６ ０ ０ ６ ３
・与 ・ 开 应 发用
符 号率 的应用 往 往难 以胜 任 。下 面 用 来 实 现 Ｄ Ｂ— Ｖ Ｔ
所 示。 目前 实 现 Ｄ Ｂ—Ｔ 射 端 的 方 案 大 多 是 使 用 Ｖ 发
发 射端 的方 案是 将 数 字 上 变 频 集 成 在 一 片 Ｆ Ｇ 内 ， ＰＡ 其 优点 是体 积小 ， 格 低 ， 时 处 理 速 度 较快 ， 合 以 价 实 适
１ Ｄ Ｂ—Ｔ发射 端 Ｖ
卷积交织器原理及fpga实现
卷积交织器原理及fpga实现卷积交织器是一种用于数字信号处理的算法，它可以将输入信号与卷积核进行卷积运算，并输出卷积结果。
卷积交织器的原理是将输入信号分成多个子信号，每个子信号与卷积核进行卷积运算，然后将所有子信号的卷积结果交织在一起，得到最终的卷积结果。
卷积交织器的实现可以使用FPGA（Field Programmable Gate Array）技术。
FPGA是一种可编程逻辑器件，可以根据需要进行编程，实现各种数字电路。
使用FPGA实现卷积交织器可以提高运算速度和效率，同时也可以减少功耗和成本。
在FPGA实现卷积交织器时，需要进行以下步骤：1. 设计卷积交织器的电路结构。
根据卷积交织器的原理，设计出合适的电路结构，包括输入信号的分割、卷积核的存储、卷积运算和结果交织等模块。
2. 编写卷积交织器的Verilog代码。
Verilog是一种硬件描述语言，可以描述数字电路的行为和结构。
根据电路结构设计，编写Verilog代码实现卷积交织器的功能。
3. 进行仿真和验证。
使用仿真工具对Verilog代码进行仿真，验证卷积交织器的正确性和性能。
4. 进行综合和布局布线。
综合是将Verilog代码转换为FPGA可识别的逻辑网表，布局布线是将逻辑网表映射到FPGA芯片上的物理位置和连接关系。
5. 下载到FPGA芯片上运行。
将综合和布局布线后的设计文件下载到FPGA芯片上，进行实际运行测试。
使用FPGA实现卷积交织器可以提高运算速度和效率，同时也可以减少功耗和成本。
在实际应用中，卷积交织器可以用于图像处理、语音识别、信号处理等领域，具有广泛的应用前景。
基于FPGA的Turbo码交织器的设计与实现
ｉ ｔｒ ａ ｅ ｓ ｈ ｍｅ ｉ ｐ ｅ ｅ ｔ ｄ，ａ ｄ ｔ ｅ ｉ ｌｍｅ ｔｔ ｎ ｗ ｔ Ｐ ｓｇ ｖ ｎ ｎ ｅ ｌ ｖ ｃ ｅ ｓ ｒ ｓ ｎ ｅ ｎ ｈ ｍｐｅ ｎ ａｉ ｉｈ Ｆ ＧＡ ｉ ｉｅ ．Ｔｈ ｉ ｄ ｔ ｎ ｕ ｉｇ ｔ ｅ ｓ ｆ ｒ ｅ ｏ ｅ ｓｍｔ ａｉ ｓｎ ｈ ｏｔ ｅ ｏ ｗａ
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第２ ５卷
第 ４期
天
津
工
业
大
学
学
报
Ｖ １２ Ｎｏ ４ ０． ５ ．
Ａｕ ｕ ｔ ２ ０６ ｇ ｓ ０
２０ ０ ６年 ８月
Ｊ ｏＵＲＮＡＬ ｏＦ ＴＩ ＡＮＪ Ｎ Ｉ ＰｏＬ ＹＴＥＣＨＮＩ Ｉ Ｉ Ｃ ＶＥＲＳ Ｔ Ｉ Ｙ
ｏ ＡＸ ＋ ＰＬＵＳＩ ｎｄｃ ｔｓ ｔ ｔｔ ｅ ｃ ｍ ｂｎ ｄ ｉ ｅ ｌａ ｅ ａ ａ ｄ ａ ｔ ｇ ｓｓ ｃ ｓｌ ｗ ｉ ｅ ｒ ｒｒ ｔ ｆＭ Ｉｉ ｉａ ｅ ｈａ ｈ ｏ ｉｅ ｎｔｒｅ ｖ ｒｈ ｓ ｍ ｎｙ ａ ｖ ｎ ａ ｅ ｕ ｈ ａ ｏ ｂｔ ｒｏ ａｅ，ｐ ｏ ｒ— ｃｓｉｇｑ ｃ ｌ ｅ ｓｎ ｕｉｋ ｙ，ｅ ｓ ｏ ｂ ｄｆｅ ｎ Ｏ ｏ ａ ｙｔ ｅ ｍｏ ｉｉｄ ａ ｄ Ｓ ｎ． Ｔｈ ｒ ｆｒ ｈ ｎｅ ｌ ａ ｅ ｓｈｉｈ ｐ ａ ｔ ｌｖ ｌ ． ｅ ｅ ｏｅ ｔ ｅ ｉ ｔｒｅ ｖ ｒｈａ ｇ ｒ ｃｉ ａｕｅ ｃａ
要组 成部 分 ． 论 研 究 和仿 真 结果 表 明 Ｊ 交 织 器 在 理 ， Ｔ ｒｏ 的性 能 中起 到 了关 键 作 用 ． 织 器 的设 计 是 ｕｂ 码 交
Ｔ ｒｏ 设 计 中的一个 重要 方 面 ， 同交织 器 对于 Ｔ ｒ ｕｂ 码 不 ｕ＊
织器 实 际上是 一个 置换 器 ， 最 大程 度 地 置 乱 输 入 信 它
线性同余交织器的FPGA实现
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｓ ｒ ｃ ：Ｔｈ ｓｃ ｐ ｉ ｉ ｅｏｆｌｎ ａ ｏｎ ｕ ｎｃ ｎ ｅ ｌ ａ ｅ ｓ ｉ ｔ ｏ ｃ ｄ，ｔ ｅ ｈｅｒ ａ ｉａ ｉ ｎ ｅ ｂａ ｉ ｒｎｃｐｌ ｉ ｅ ｒｃ ｇｒ
错 。
产 生 的线性 同余 序列 的数值 作为 码元 符号 的地址 ， 对 每 组 的 个 码 元 进 行 置 换 ， 后 再 顺 序 送 人 信 然 道 。 种用 线性 同余 序列对 码序 列 中的码元 进行 重 这 新 排 序的编 码方 法称 为线性 同余 交织 编码 ［ 。 １ ］ 对 于 同余方程 （ ） １ 来说 ， ｃ和Ａ。 ａ， 的取值 不 同 ， 它产 生 的线 性 同余 序列 的周期 可 能等 于或 小 于
中 图 分 类 号 ： Ｎ９ １ Ｔ １
文献标识码 ： Ａ
Ｒｅ ｌｚ ｔｏ ｏ ｎｅ ｒ Ｃｏ ｇ ｕ ｎｃ ｎｔ ｒ ｅ ｖ ｒ ｗｉｈ ＦＰＧ Ａ ａ ｉ ａ ｉ ｎ ｎ Ｌｉ ａ ｎ ｒ ｅ ｅ Ｉ ｅ ｌ ａ ｅ ｔ
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（ ｐ ｒ ｍｅ ｔｏ ｎ ｏ ｍａ ｉ ｎ Ｅｎ ｉ ｅ ｒｎ Ｐ Ｄｅ ａ ｔ ｎ ｆ Ｉ ｆ ｒ ｔ ｇ ｎ ｅ ｉ ｇ， ＬＡ ｎ ｏ ｍａ ｉ ｎ Ｅｎ ｉ ｅ ｒｎ ｉ ｅ ｓ ｔ Ｚ ｅ ｇ ｈ ｕ， ５ ０ ２ Ｃｈ ｎ ） ｏ Ｉ ｆ ｒ ｔ ｇ ｎ ｅ ｉ ｇ Ｕｎ ｖ ｒ ｉｙ， ｈ ｎ ｚ ｏ ４ ０ ０ ， ｉ ａ ｏ
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实 际应 用 中应避 免 － 的情况 发生 。文献 ［ ］ ＜Ｌ １
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分几种 情况 给 出了 Ｌ 一Ｌ的条 件 ：
(完整版)基于FPGA的交织器和解交器的实现
ftTian jin University of TTechnolo^专业设计报告基于FPGA的交织器和解交器的实现班级: 08集成专业:学院: 电子信息工程指导老师::交织器原理 .........1实现原理… 2 纠错原理交织器的FPGA 实现1 整体结构2 功能分析3 模块设计( 1)计数器模块 2)选择器模块(3) ROM 模块 (4) RAM 模块5)顶层模块设计总结目录.14一：交织器原理1 实现原理 随着通信技术的发展，对系统要求不断提高，在移动通信领域，由于数字信号在传输 途中会随各种干扰，使得信号失真，因此需要利用编码技术来纠正信道中产生的随机错误。
但是， 仅利用纠错编码技术， 对于传输过程中突发性干扰需要借助很长的码字， 这样会很复 杂，同时产生很长的延时， 。
交织技术作为一项改善通信系统性能的方式，将数据按照一定 的规律打乱， 把原来聚集的错误分散， 使得突发错误变为随机错误， 使得突发码字个数在纠 错范围内，接收端就 可以用较短的码字进行纠错。
交织的过程就是将一个数据系列按一定的条件进行位置从新排布。
其逆过程就是解交。
常用交织器主要有三种： 矩阵分组式， 伪随机式， 半伪随机式。
本设计采用矩阵分 组式。
矩阵分组式的原理及实现方式如下：从存储器按行输出， 送入突发差错的信 完成交织与反交织，即按行输入，按列输出。
按行读出x12, x1, x5, x9, x13，…x15)第一个产生与 x0到X12，连错4个，第二个产生于x9到x2，连错三个，则此收到的信号为，（[xO] ，[x4] ，[x8]，[x12] ，x1，x5, [x9]，[X13] ， [X2] ， X6， X10， X14， X3， X7， X11， X15） （加[] 的为错误信号 ）假设发送X =（x1 x2 x3 ．．X 16 ）首先将 X 送入交织器，此交织器设计为按行取出的 4x4 的阵列存储器。
卷积码(或者Turbo码)的交织与解交织的仿真编程和仿真实验
卷积码（或者Turbo码）的交织与解交织的仿真编程和仿真实验一、实验目的实现卷积码（或者Turbo码）的交织与解交织的仿真编程和仿真实验，观察交织编码分别在白噪声信道和衰落信道下系统误码率的影响，分析原因。
二、实验原理信道编码中采用交织技术，可打乱码字比特之间的相关性，将信道中传输过程中的成群突发错误转换为随机错误，从而提高整个通信系统的可靠性。
交织编码根据交织方式的不同，可分为线性交织、卷积交织和伪随机交织。
其中线性交织编码是一种比较常见的形式。
所谓线性交织编码器，是指把纠错编码器输出信号均匀分成m个码组，每个码组由n段数据构成，这样就构成一个n×m的矩阵。
这里把这个矩阵称为交织矩阵。
如图1所示，数据以a11，a12，…，a1n，a21，a22，…，a2n，…，aij，…，am1，am2，…，amn(i=1，2，…，m;j=1，2，…，n)的顺序进入交织矩阵，交织处理后以a11，n21，…，am1，a12，a22，…，am2，…，a1n，a2n，…，amn的顺序从交织矩阵中送出，这样就完成对数据的交织编码，如图1所示。
还可以按照其他顺序从交织矩阵中读出数据，不管采用哪种方式，其最终目的都是把输入数据的次序打乱。
如果aij只包含1个数据比特，称为按比特交织;如果aij包含多个数据比特，则称为按字交织。
接收端的交织译码同交织编码过程相类似。
图 1 交织编码矩阵一般来说，如果有n个(m，k)码，排成，n×m矩阵，按列交织后存储或传送，读出或接收时恢复原来的排列，若(m，k)码能纠t个错误，那么交织后就可纠m个错误。
对纠正信道传输过程中出现的突发错误效果明显，如图2所示。
图2 交织编码示例GSM中使用这种比特交织器。
其交织方式为将信道编码后的每20ms的数据块m=456b拆分到8组中，每组57b，然后这每组57 b分配到不同的Burst中三、实验流程卷积交织解卷积交织四、源程序1、交织程序1）卷积交织function [aa]=jiaozhi(bb,n)%jiaozhi.m 卷积交织函数n=28; %分组长度%bb 卷积交织前原分组序列%aa 卷积交织后分组序列%序号重排方式：cc=[ 1 23 17 11 5 17 21; 8 2 24 18 12 6 28; 15 9 3 25 19 13 7; 22 16 10 4 26 20 14 ];%交织矩阵bb=[ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28];for i=1:naa(i)=bb(cc(i));end（2）循环等差交织function [aa]=jiaozhi_nocnv(bb,n)%jiaozhi_nocnv.m 循环等差交织函数n=28; %分组长度%bb 循环等差交织前原分组序列%aa 循环等差交织后还原分组序列%序号重排方式：bb=[ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 ]; j=1;for i=1:nj=rem(j+5-1,n)+1; %序号重排方式迭代算法aa(n+1-i)=bb(j);end2、解交织程序（1）解卷积交织function [bb]=jiejiaozhi(aa,n)%jiejiaozhi.m 解卷积交织函数n=28;% 分组长度%aa 解卷积交织前原分组序列%bb 解卷积交织后分组序列%序号重排方式：cc=[ 1 23 17 11 5 27 21; 8 2 24 18 12 6 28; 15 9 3 25 19 13 7 ;22 16 10 4 26 20 14 ]; aa=[ 1 8 15 22 23 2 9 16 17 24 3 10 11 18 25 4 5 12 19 26 27 6 13 20 21 28 7 14 ]; for i=1:nbb(cc(i))=aa(i);end（2）解循环等差交织function [bb]=jiejiaozhi_nocnv(aa,n)%jiaozhi_nocnv.m 解循环等差交织函数n=28;% 分组长度%aa 解循环等差交织前原分组序列%bb 解循环等差交织后还原分组序列%序号重排方式：aa=[ 1 24 19 14 9 4 27 22 17 12 7 2 25 20 15 10 5 28 23 18 13 8 3 26 21 16 11 6];j=1;for i=1:nj=rem(j+5-1,n)+1; %序号重排方式迭代算法bb(j)=aa(n+1-i);End交织码通常表示为（M，N），分组长度L=MN，交织方式用M行N列的交织矩阵表示。
数据通信中交织与解交织的FPGA实现
是很大的，从而带来较大的时延 。 因此 ， 在所需的 时延容限范围内，才可以使用交织。 在本课 题 中 ， 传输 的数字 信 号进行 Ｂ Ｈ３ ， 对 Ｃ （ １ 交织 （ 或称 为交错 ）是 在复合 差错 信道 上使用 １ 编 码技 术 的一种 简单 而有效 的方 法 。这种 方法 可 ２） 格式的编码与解码 。在发送端，信号源 的信 Ｃ 进入交织模块， 以将一条突发信道转换成一条独立差 错的信道， 并 号加上子帧同步码进行 Ｂ Ｈ编码 ，
收稿 日期 ：２ ０ －６ １． ０ １ －５ ０
ｃ ｍｍｕ ｉａ ｉ ｎｈ ｓｂ ｅ ｉ ｒ ｄ ｃ ｄｔ ｅ ｌ ｔ ｈ ｕ ｓ－ ｒ ｒ ｏ ｎｃ ｔ ｏ ａ ｅ ｎｉｔｏ ｕ ｅ ｏｄ ａ ｗｉ ｌ ｈｔ ｅｂ ｒｔｅｒ Ｄ
ｉ ｌｙｃ ａ ｎｅ．Ｓ ｖ ｒｌ ｄ ｒ￣・ｅ ｅａｉｎｔｅｍｉｕ ｓ ｔ ｉｉｇ ｎｒ ａ ｈ ｎ １ ｅ ｅａ ｄｅ ｇ ｎ ｒｔ ｅ ａ ｏ ｅ ｌ ｑ ｅ ｕｉｚｎ ｌ Ｆ ＧＡ ｈ ｓｂ ｅ ｏ ａｅ ｎ ｉｅ ｓｅ ｎｄ ｔｉ Ｃｏ ｉｉｇ Ｐ ａ ｅ ｎｃ ｍｐ ｒｄａ ｄｄｓｕ ｓ ｄｉ ｅａｌ ｍｂ ｎ ｎ ｔｅＦＰ ｈ ＧＡ ｅ ｉｅｏ ｄ ｖｃ ｆＡＬｎｊ ｅ ｉｐ ｉ ， ｔｅｔ－ ｉｉｔｒｅｖ ｒ ＲＡ ｏ ｌａ ｙ ｈ ｂｔｎｅｌａ ｅ ｌ ｌ ｈ ａ ｄ ｅｎｅｌａ ｅ ｂ ｓ ｄ ｉ 日） ｔｃ ｎ ｌｇ ｈ ｖ ｂ ｅ ｎ ｄ ｉｔｒｅｖ ｒ ａｅ Ｏｌ Ａ ｅ ｈ ｏｏ ｙ ａ ｅ ｅ ｎ ｄ ｖ ｌｐ ｄ ａ ｄｕ ｅ ｉｉ ｌ ｙ ｔ ｃ ｅｓｕｌ ． ｅ ｅｏ ｅ ｎ ｓｄｉ ａｄｇｔ ｓｅ ｓ ｃ ｓｆ ｌ ｎ ａｓ ｍ ｕ ｙ
关键词 ：交织器；解 交织器；Ｌ Ｍ；地址序列 ；Ｆ ＧＡ Ｐ Ｐ 中图分类号 ：Ｔ １．２ Ｎ９ ７ １ 文献标识码 ：Ａ
3GPPWCDMA系统Turbo译码中交织解交织的FPGA实现方案
引言１９９３年Ｃ．Ｂｅｒｒｏｕ等在总结卷积码最大后验概率译码Ｂａｈｌ算法、乘积码和级联码等理论基础上，创造性地提出了“Ｔｕｒｂｏ 码”的编译码新概念。
Ｔｕｒｂｏ码的巧妙之处在于多个子编码器通过交织器进行并行或串行级联（ＰＣＣ／ＳＣＣ），然后以类似内燃机引擎废气反复利用的机理进行迭代译码，从而获得具有接近Ｓｈａｎｎｏｎ极限的纠错性能。
在Ｔｕｒｂｏ 码的编译码过程中，正是由于交织器的存在才真正体现了Ｓｈａｎｎｏｎ随机编码的思想精华。
在Ｔｕｒｂｏ译码中反复地利用了附加信息（即外信息）在子译码器间进行多次迭代译码的结果，而这些由各级子译码器产生并反映相应信息位译码判决可信度的附加信息之所以能被相互利用，归功于插在它们之间的交织与解交织器，即它们的“置乱”作用使在同一时刻送入各子编译码器的信息序列码元几乎不相关。
虽然使用Ｔｕｒｂｏ 码能获得极佳的纠错性能，但在许多实际应用场合也给我们带来了极高的编译码复杂度，尤其是Ｔｕｒｂｏ译码更是需要大量的计算，庞大的缓存空间和比较长的译码延迟时间，所有这一切制约着Ｔｕｒｂｏ 码在实时性要求较高的场合中的进一步广泛应用。
在第三代移动通信系统中，Ｔｕｒｂｏ码已经作为一项新技术被应用于快速分组数据的差错控制。
作为其中一大难点的Ｔｕｒｂｏ译码常采用以ＢＣＪＲ算法为基础、具有最小比特差错概率的ＭＡＰ算法及其改进或简化算法，其译码原理框图如图１所示。
由于译码中需要经历Ｌ＝４￣８次循环迭代，而交织、解交织模块更是需要在其中多次反复调用，所以如何设计一个简单有效的交织、解交织器对节省译码资源和缩短译码时间具有重要意义。
交织与解交织过程根据３ＧＰＰ ＷＣＤＭＡ移动通信系统的协议规范，Ｔｕｒｂｏ 码中最为繁琐同时也是最具特色的是其内部交织器，交织过程可分为如下几个步骤：计算交织矩阵的行数Ｒ和列数Ｃ设Ｋ为输入比特长度，则行数Ｒ由以下方法决定：Ｒ＝５ ｉｆ ４０≤Ｋ≤１５９Ｒ＝１０ ｉｆ １６０≤Ｋ≤２００ ｏｒ ４８１≤Ｋ≤５３０Ｒ＝２０ ｅｌｓｅ而确定矩阵列数Ｃ的算法如下：ｉｆ（４８１≤Ｋ≤５３０） ｔｈｅｎ ｐ ＝ ５３ ａｎｄ Ｃ ＝ ｐｅｌｓｅ Ｆｉｎｄ ｍｉｎｉｍｕｍ ｐｒｉｍｅ ｐ ｓｕｃｈ ｔｈａｔ （ｐ＋１）－Ｋ／Ｒ≥０，ａｎｄ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅ Ｃ ｓｕｃｈ ｔｈａｔ ｉｆ （ｐ －Ｋ／Ｒ≥０） ｔｈｅｎ ｉｆ（ｐ－１－Ｋ／Ｒ≥０） ｔｈｅｎ Ｃ ＝ ｐ －１ ｅｌｓｅ Ｃ ＝ ｐ ｅｎｄ ｉｆ ｅｌｓｅ３ＧＰＰ ＷＣＤＭＡ系统Ｔｕｒｂｏ译码中交织解交织的ＦＰＧＡ实现方案FPGA Implementation of Interleaver and Deinrterleaver in Turbo Decoder of 3GPP WCDMA System 解放军信息工程大学通信工程系 马晓军 张水莲 齐赛摘要：本文主要介绍了在第三代移动通信ＷＣＤＭＡ系统中Ｔｕｒｂｏ／ＭＡＰ译码部分交织解交织模块的ＦＰＧＡ实现方案。
数字视频广播系统中交织器与解交织器的FPGA实现
在发射端 ，将要发射的输入数据通过交织器 ， 其顺序被打乱 ，使得数据序列 的相关性被大大减 弱， 这样做 的突出优点就是可以很好地降低突发性 错误 的危害。而在接收端通过相反 的处理把数据恢
据延迟下 ， 卷积交织所需 的存储器 比矩 阵交织减少 半 ， 以一般 采用 卷积 交织 。 所
摘要 ： 本文首先介绍了交织解交织的基本原理 ， 并针对数字视频广播 系统提 出了优化 方案， 着重 分 析 了其 工作原 理及 各组 成模 块 的具体设 计 ， 采用 Ｖ ｒ ｇ ＨＬ编 写程序 ， 后用 Ｆ Ｇ 以 实现 。 ｅ ｉｏ Ｄ ｌ 最 ＰＡ加
关键 词 ： 字视 频广播 数 交织 解 交织 ＦＧ ＰＡ
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集成电ｓ 用 … … … … … ・ ｎ 照 … … … … … …・ ； 摩
Ａ ｐｐｌｃａｔ ｏ ｉ
数 字视 频 广播 系统 中交织 器 与解 交织器 的 Ｆ Ｇ Ｐ Ａ实现
周 加铳
（ 同济大学通信软件及专用集成电路设计 中心 ２ ０９） ００２
基于FPGA的Turbo译码交织器设计
硬件 实现 方案 ， 交织 算法 的软 件编程和 Ｆ Ｇ 将 Ｐ Ａ内部 的硬 件存储 块相结 合 ， 有效地 降低 了译 码器 的硬件
实 现 复 杂 度 ，减 小 了译 码 延 时 ，并 且 给 出 了具 体 的 译 码 器 内 交 织 器 Ｆ Ｇ 实 现 原 理 框 图 。 ＰＡ
关 键 词 ：Ｔ ｒ ｏ码 ； 交 织 器 ；Ｆ Ｇ ｕｂ Ｐ Ａ；译 码 ；延 时 中 图 分 类 号 ：Ｔ １ ．２ Ｎ９ １７ 文 献 标 识 码 ：Ａ
基 于 Ｆ Ｇ 的 Ｔ ｒ ｏ译 码 交 织 器 设 计 Ｐ Ａ ｕｂ
赵 旦 峰 ， 雷李 云 ，罗清 华
（ 尔 滨 工 程大 学 信 息 与通 信 工 程 学 院 ，黑龙 江 哈尔 滨 １ ０ ０ ） 哈 ５０１
摘 要 ：介 绍 了 一种 Ｔ ｒｏ 码 交 织器 的 现 场 可 编 程 门 阵 列 （ｉ ｄＰｏｒｍｍ ｂｅＧ ｔ Ａ ｒｙ Ｐ Ａ ｕｂ 译 Ｆｅ ｒｇａ ａ ｌ ａｅ ｒ ，Ｆ Ｇ ） ｌ ａ
图 １ ｕｂ ｒｏ码 译 码 结 构 图 Ｔ
Ｔ ｒｏ 译码结 构如 图 １ 示 ，其 译码结构 主要包括 子译 码器 １ ｕｂ 码 所 、交织器 、子译码 器 ２和解 交织 器等部 分 ，
收稿 日期 ：２ ０ ．２２ ；修回 日期 ：２ ０ ．３ １ ０ ６１ ．６ ０ ７０ ．６
１ 引言
１９ ９ ３年 ，Ｔ ｒｏ码被提 出【 ，由于其 接近香农 极限 的优异译 码性 能 ，一直是编码界 研究 的热点 。第 三代移 动 ｕｂ ｌ ｊ 通信（ｒ Ｇ ｎ ｒｔ ｎ Ｇ 标 准 已采用 Ｔ ｒｏ ３ｄ ｅ ｅａｉ ，３ ） ｏ ｕｂ 码作 为信道 编码方 案 ，并 给 出了编码 和交织 方案 【。Ｔ ｒｏ 之所 以 ２ ｕｂ 码 ｊ
高速数据通信中的数据交织技术
高速数据通信中的数据交织技术现代信息社会对高速数据传输的需求越来越高，高速数据通信在很多领域都发挥着重要作用。
而在高速数据通信中，数据交织技术是必不可少的一环。
什么是数据交织技术？数据交织技术是在数字通信系统中使用的一种处理技术，它是指将输入数据分成若干时隙，然后将这些时隙分别交织，最终送到发送端进行传输。
这种技术可以有效地提高数字通信系统的抗干扰能力，减小误码率，使数据传输更加可靠。
数据交织技术的原理是什么？数据交织技术的基本原理是利用时钟脉冲信号对原始数据进行分时复用。
将原始数据分为若干个时隙，然后将这些时隙重新排列组合成新的数据流，再传输到接收端进行解交织处理。
由于时隙的相对位置与传输的时间不同，从而使得干扰信号发生变化，增大数据传输的稳定性。
数据交织技术的分类？按交织的级别和使用方式的不同，数据交织技术可以分为硬件交织和软件交织两种。
硬件交织：硬件交织是指通过专门的集成电路或 FPGA 实现交织功能。
它具有处理速度快、计算精度高等优点，大多用于传输速率较高、交织深度较大时的场合。
软件交织：软件交织是指利用 DSP、CPU 等处理器软件实现交织功能。
它具有成本低、可编程性强等优点，但相对硬件交织的速度和精度略有逊色。
数据交织技术的优点？1. 增大系统的打乱性数据交织技术可以把未经过时隙分配的原始数据重新排列组合形成新的数据流，并传输到接受端进行解交织处理。
这使得干扰源对于数据的影响变得更加复杂、不可预测，从而增大了系统的打乱性。
2. 提高系统的可靠性在数字通信系统中，传输信号可能受到各种各样的干扰，例如电磁干扰、信道噪声等。
数据交织技术可以把数据分散在时隙中，使得干扰信号作用于数据序列某一位置上的可能性大大降低，从而提高了系统的可靠性。
3. 降低误码率在数字通信系统中，误码率是一个非常重要的指标。
使用数据交织技术可以降低误码率，从而提高数据传输的质量。
数据交织技术的应用？数据交织技术已经广泛应用于数字通信系统中，例如高速公路电子收费、卫星通讯、数字电视、高速数据网等领域。
卷积交织技术原理及其FPGA实现
ａ ｖ ｎ ａ ｅ ｆｅ ｓ ｅ ｌ ａ ｉｎ ａ ｄ ｌｓ ｅ ｏ ｒ ｅ ｃ ｎ ｕ ｄ ｄ ａ ｔ ｇ ｓｏ ａ ｙ ｒ ａｉ ｔ ｎ ｅ ｓｒ ｓ ｕ ｃ ｏ ｓ ｍｅ ． ｚ ｏ
Ｋｅ ｗｏ ｄ ： ｉ ｔ ｒ ｅ ｖ ｒ ｙ ｒ ｓ ｎ ｅ ｌ ａ ｅ ；ＦＩ Ｏ ； Ｆ ＲＡ Ｍ ； ＦＰＧＡ
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｓ ｒ ｃ ：Ｃｏ ｖ ｌ ｔｏ ａ ｎ ｅ ｌａ ｅ ｆｅ ｓ ｄ ｉ ｉ ｉａ ｏ ｍｕ ｉ ａ ｉ ｎ ｓ ｓ ｅ Ｔｈ ｔ ｒｅ ｖ ｒ ｕ ｅ ｔ ｒ ｏ ｏ ｒ ｃ ｎ ｏ ｕ ｉ ｎ １ｉ ｔ ｒｅ ｖ ｒ ｉ ｏ ｔ ｎ ｕ ｅ ｎ ｄ ｇ ｔ ｌｃ ｍ ｓ ｎ ｃ ｔ ｙ ｔ ｍ． ｏ ｅ ｉ ｅ ｌａ ｅ ｓ ｄ ｗｉｈ ｅ ｒ ｒｃ ｒ ｅ — ｎ
２ Ｄｅ ｒ ｍ ｅ ． ｐａ ｔ ｎｔｏｆＯｐｔｃ ｌａ ｅ ｔ ｉａ ｕ ｐ ｅ ，ｔ ｃ ｄ ｍ ｙ ｏｆＥｑｕ ｐ ｅ ｍ ｍ ａ ｉａ ｎｄ Ｅｌｃ ｒｃ ｌＥｑ ｉ ｍ ｎｔ ｈｅ ａ ａ ｅ ｉ ｍ ｎｔＣｏ ｎｄ
＆ Ｔｅ ｈ ｏｏ ｙ ｃ ｎ ｌｇ ，Ｂｅ ｉｇ１ １ １ ，Ｃｈｎ ） ｉｎ ０ ４ ６ ｊ ｉａ
０ 引 言
在 数字 通信 中 ， 由于 信道 固有 的噪声 特性 以及 衰 落特 性， 信息在 有干 扰信 道传输 时 ， 可避免 的会 发 生差 错 ， 不 为
交织器解交织器设计说明文档
交织器与解交织器的Verilog设计0 引言在数字通信中由于信道固有的噪声特性以及衰落特性,信息在有干扰信道传输时不可避免的会发生差错。
为了提高通信系统信息传输的可靠性，一般采用纠错编码技术来提高通信系统抗干扰能力。
但是当信道发生突发差错时，会造成连续的错误，超过纠错码的纠错能力。
交织技术作为一项改善通信系统性能的方式，将数据按照一定的规则打乱，把原先连续的差错分散开来，使突发性错误转化为随机性错误，能够提高通信系统抗突发差错的能力和降低译码复杂度。
VHDL作为一种硬件设计时采用的标准语言,降低设计FPGA的难度,使整个系统的设计和调试周期缩短。
本设计利用FPGA实现交织,能大大缩减电路的体积,提高电路的稳定性。
1 卷积交织和解交织的原理交织过程可算作一个编码过程,他把经过纠错编码的数据进行一定的排列组合,提高原有纠错编码的纠突发错误的能力。
数字通信中一般采取的同步交织有 2 种:(1) 块交织也叫矩阵行列转置法。
可以表述为一个二维存储器阵列 ( N × B ) 。
交织过程是数据先按行写入,再按列读出;解交织过程则相反，是数据先按列写入,再按行读出。
块交织结构简单, 但数据延时时间长而且所需的存储器比较大。
(2) 卷积交织交织器的输入端的输入符号数据按顺序分别进入 B 条支路延时器, 每一路延时不同的符号周期。
第一路无延时,第二路延时M个符号周期,第三路延时2M个符号周期,…,第B路延时( B - 1 )M 个符号周期。
交织器的输出端按输入端的工作节拍分别同步输出对应支路经延时的数据。
卷积交织每条支路符号数据的延时节拍为 di = ( i - 1)M B , i = 1, 2, …, B 。
解交织器的延时数与交织器相反。
图1 卷积交织器和解交织器原理图在仔细对比块交织和卷积交织两种方法之后，考虑到缩短延时和减小器件体积，小组决定采用卷积交织的方法来设计。
然而实现卷积交织的延时方法有多种，一是采用移位寄存器法，直接利用FIFO实现每条支路的延时，这种方法实现简单，但是当B与M值较大时，需要消耗大量的寄存器(图2所示)；二是利用RAM来实现移位寄存器的功能，通过控制读／写地址来实现每条支路延迟。
基于FPGA的Turbo码交织器的设计与实现
ｌ ＰＲ ＆ ｌ ＡＳＡ Ｔ Ｐ
蛩
嘲 翘 魏
ｉ ０ ｎｄ ｅＥ ｉ ｄ ｄ
【 本文献信息 】 田克纯 ， 常雪景 ． 基于 Ｆ Ｇ Ｐ Ａ的 Ｔ ｒ 码 交织器 的设计 与实现［］ 电视技术 ， １ ， （ ） ｕｂ ｏ Ｊ． ２ ２３ ９ ． ０ ６
基于 Ｆ Ｇ 的 Ｔ ｒ ｏ码交织器的设计与实现 Ｐ Ａ ｕｂ
在参数 』能上伪随机交织器 比随机交织器稍差 ， 生 却优于规
１ 交 织器 的分 类介 绍
使用具有 一一映射关 系的确定 性方法对二进制 和非
列相同， 也就是说在交织前输入 的数据顺序与交织后 的数 据顺序一样 ， 没有 发生变化。规则交织器在硬件 上实现相 对于另外两种交织器是最容易 的， 但是性 能却 是三者 之中
二进制顺序进行重新 编排 的过程 ， 即为通常所说 的交织 ，
【 ｂｔ ｃ】Ｔｅ ｅｉ ｆｎ ｒ ａｅ ｉｉｐｒｎ ｉ Ｔｒｏ ｏｅ ｈｅ ａｃｔ ｏ ｎ ｖｒ ｏ ｍ ｎｋ ｄ ｏｉｅ ｅｖ ｒ ｉｒ ｕｅ，ｎ ｅｅ ｌ Ａ ｓ ａｔ ｈ ｓ ｎ ｔｌ ｖｒｓｍ ｏａｔｎ ｕｂ ｄ．Ｔ ｓ ｅｒ ａｄｓ ｅ ｌ ｍ ｏ ｉ ｓ ｆｎ ｒａｅ ａ ｔｄｃｄａｄａｇ ｒ ｒ ｄ ｇ ｏ ｉｅｅ ｔ ｃ ｂｉｈ ｙ ｅ ａｃ ｎ ｔｌ ｒ ｅ ｎ ｏ ｎａ
fpga在通信中的应用(3篇)
第1篇随着信息技术的飞速发展，通信技术已经成为现代社会不可或缺的一部分。
作为通信系统中的一种关键技术，FPGA（现场可编程门阵列）因其高度的灵活性和可定制性，在通信领域得到了广泛的应用。
本文将从FPGA的特点、在通信中的应用场景以及未来发展等方面进行探讨。
一、FPGA的特点1. 高度可定制性：FPGA可以根据用户需求进行编程，实现各种复杂的逻辑功能，满足通信系统对功能的需求。
2. 高性能：FPGA采用高速、低功耗的设计，能够满足通信系统中高速数据处理的实时性要求。
3. 高可靠性：FPGA具有较低的故障率，能够保证通信系统的稳定运行。
4. 高集成度：FPGA将大量的逻辑单元集成在一个芯片上，降低了系统的体积和功耗。
5. 易于升级：FPGA可以通过编程实现功能升级，无需更换硬件设备。
二、FPGA在通信中的应用场景1. 柯尔克霍夫变换（Kerdock Transformation）柯尔克霍夫变换是一种重要的通信技术，能够有效提高通信系统的抗干扰能力和传输速率。
FPGA可以实现高速、低功耗的柯尔克霍夫变换算法，提高通信系统的性能。
2. 滤波器设计在通信系统中，滤波器用于消除噪声和干扰，提高信号质量。
FPGA可以灵活地实现各种滤波器算法，如低通、高通、带通和带阻滤波器等，满足不同场景下的滤波需求。
3. 数字信号处理（DSP）DSP技术在通信系统中扮演着重要角色，如调制、解调、编码、解码等。
FPGA具有强大的并行处理能力，可以实现对大量数据的高速处理，提高通信系统的性能。
4. 调制解调器（Modem）调制解调器是实现数字信号与模拟信号之间转换的关键设备。
FPGA可以灵活地实现各种调制解调算法，如QAM、QPSK、OFDM等，提高通信系统的传输速率和抗干扰能力。
5. 物理层协议处理物理层协议处理是通信系统中不可或缺的一部分，如以太网、Wi-Fi、蓝牙等。
FPGA可以实现对物理层协议的高效处理，提高通信系统的性能。
基于FPGA的伪随机交织器的设计与实现
ＪＡ Ｐ ｎ ｅ Ｉ ａ —ｎ ’ ．Ｓ ｈ ｎｈ ＣＵ Ｚ ｉｑａ ｇ ＨＩＣ ｕ — ｅ ， ｈ — ｉｎ
（ ． ｄ ａ ｃ ｎｉｅｒｎ ｏｌ ｅ Ｓ ｉａｈ ａ ｇ ５０ ３ Ｃ ｉａ ２６ ２ ８Ｔ ｏｐ ｆ Ｌ １Ｏｒｎ ｎ ｅＥ ｇｎｅｉｇＣ ｌ ｇ ，ｈｊ ｚ ｕ ｎ ００ ， ｈｎ ；． ６０ ｒｏ ｓｏ Ａ， ｈｊ ｚ ｕ ｎ ５ ８ ， ｈｎ ） ｅ ｉ ０ Ｐ Ｓ ｉａｈ ａ ｇ０￣ Ｃ ｉａ ｉ １
ｐｓ ｕ ｏ ｒ ｎ ｏ ｉ ｔｒｅ ｖ ｒｔ ａ ｓ ｓｒｎｇ ｒｅｆｃ ｓ ｄ ｓｇ ｅ ｙ ａ ｏ ｔｎ ｎ ｅｌ ａ ｉｇ ｔ ｃ ｎ ｑ ｅ Ｕｓｎ ｅ ｄ —ａ ｄ ｍ ｎ ｅ ｌａ ｅ ｈ ｔｈａ ｔｏ ｅ ｆｅ ｔｉ ｅ ｉｎ ｄ ｂ ｄ ｐ ｉ ｇ ｉ ｔｒｅ ｖｎ ｅ ｈ ｉ ｕ ． ｉ ｇ ｔ ｉ ｅ ｈ ｉ ｕ ｉ ｉ ｎ ｉ ｒ ｖ ｍｅ ｏ ｔ ｅ ｆｒ ｒ ｍｅｈ ｄ ｔ ａ ｉｅ ｉｅ ｔ ｕ ｓ ｒ ｎ ｏ ｈ ｓｔ ｃ ｎ ｑ ｅ，ｔ ｓ ａ ｍｐ ｏ ｅ ｎｔｔ ｈ ｏｍｅ ｔ ｏ ｔｇ ｖ ｓ ｒｓ ｏ Ｇａ ｓ ａ ｄ ｍ ｎ ｍｂ ｒ ｂ ｈ ｕ ｅ ｙ
关 键词 ：伪 随机交织 器 ；反 馈 ；Ｍ Ｔ Ａ Ａ Ｌ Ｂ仿 真
Ｄｅ ｉ ｎ ａ ｄ ｒ ａ ｉ ａ ｉ ｎ ｏ ｓ ｕ ｏ ｒ ｎ ｏ ｉ ｔ ｒｅ ｖ ｒ ｓｇ ｎ ｅ ｌ ｔｏ ｆｐ ｅ ｄ — ａ ｄ ｍ ｎ ｅ ｌａ ｅ ｚ ｂ ｓｄ ｏ ａ ｅ ｎ ＦＰＧＡ
CDMA2000短码交织器的FPGA设计与实现
设计 了 ＶＨ Ｌ模 块并进 行 了 时序仿 真 ， Ｄ 硬件 部 分 在 ＦＧ Ｐ Ａ器件 Ｅ ２ ＱＣ ０ Ｐ ８ ２ ８上实现 。
收 稿 日期 ：０ຫໍສະໝຸດ ００ －１ ２ １．６２ ０ 引言
移动 通信 中无 线 信 道 受 到各 种 干 扰 源 的干
１ 交 织 技术 信 道 改造 过 程
交织是数 据序 列进行 数据位 置重新 排列 的过
扰， 使数字信 号在 传输过 程 中失真 ， 降低 了通信 质 量 。为 了提高系 统 的可 靠性 ， 通常 采用 纠错 编 码 技术 改善信道 的 随机 误码特性 。然 而对于 信道 中
较 长 的时延 。交 织 编 码 可 以将成 片 的 误 码分 散 ，
其 中 ， ０ １ １ ≤｜。 Ｕ ∈｛ ， ， ≤ｉ Ｖ
序列 Ｕ经 过交 织 器交 织 后 ， 得到 二进 制输 出
序列 ：
ｌ＝（ ｌ ２ …， ， Ｖ ） ， Ｖ ， ， …，Ⅳ
使突发误 码转 化 成 随机误 码 ， 而将 误 码个 数 限 从
的突发干扰 ， 利用 纠错编码 技术 ， 要很 长 的编 仅 需
程， 解交 织是 交织 的逆 过程 ， 即把接 收 的信 息序 列
进行位 置还原 ， 使数据 位置恢 复成 发送 时的顺 序 。 若 交织 器的输 入为 ：
Ｕ＝（ Ｊ／ ， ，，… ，Ⅳ “ ，２ … Ｕ， “ ） ／
码位数 ， 增加 了编译码设 备 的复杂性 ， 而且会 产生
ＣＤＭ Ａ２ ０ ｈ ｒｃ ｄ ｎ ｅ ｌａ ｅ ｓ ｄ ＯｌＦ ＧＡ Ｏ ０ Ｓ ｏ ｔｏ ｅ Ｉ ｔｒｅ ｖ ｒ Ｂａ ｅ ｉ Ｐ
ATSC数字电视标准中Trellis编码器及解交织器的FPGA实现
用未经编码 的比特来选择子集 中的某一信 号点，其一般结 构 如图３ 所示 。在Ｔ ＣＭ中，编码 信号映射 成多进制 已调信 号 时，系统传输误码率取决于信 号之间的欧 氏距离， 这时
的编码应使这个距 离增加， 以提 高系统误码性能。Ｔ ＣＭ方 式是针对不 同的调 制方式寻 找使最 小距离最大的编 码吲。
标 准 中 的卷积 编 码 器 结构 如 图２ 示 ，后 接 一个 所 ８ ＳＫ Ａ 调制器 ，该编码器输 出的 由３ 比特组成 的码元有８ 个 种可能 的组合 （ ０ ，０ ，１ ，１ Ｉ０ ，０ Ｉ１ Ｉ１ ）。这 ０ ００ １０ ００ １１ ０１ １１０ １ １
位经预 编码后直接输 出，另一位 经卷积编码后输 出，由此
在２ 世纪 ７ 年代 中期 ，梅 西 （ ｓ ｅ ０ ０ Ｍａ ｓ ｙ）根 据信息 论 ， 证 明 了将 编码 与调 制作 为一 个 整 体 考 虑 的 最佳 设 计 ， 可 以明显地 改善 系统 的性 能 ，在不 必付 出额 外带 宽 和功 率 的前 提 下 获 得编 码 增益 。１ ８ 年 ， 昂格 尔博 克 ９２ （ ｎ ｅ ｂ ｏ ）提 出了卷积码与调 制相结合 的网格编码调 Ｕ ｇ ｒｏ ｋ
体码率 为２３ ／。
编码器
。
Ｔ ｅ ｉ 码器 乙 ８ ｒＵ蹦 缴符号瑚 镒
『
【
包路 ≈０＿ 交 ｚ－ 含 ７ 织 ０５ １ ∞ ２ ｋ ０ ｌ
Ｏ － ３
邻信号 点之 间的最小欧 氏距离也 随之扩 大。
Ｙ １ 卷积编码器 ｚ ｌ 趁 ｌ
—
制 （ｐ Ｃ ＩＴ Ｍ）吲 ￣ 。
图４ ＡＳ 星座的集分割 ８ Ｋ （ ，， ３２２）编码器 所产生的４ 状态转移 网格 图根据 以下
卷积交织和解交织原理简介
卷积交织和解交织原理简介在DVB-C系统当中，实际信道中的突发错误往往是由脉冲干扰、多径衰落引起的，在统计上是相关的，所以一旦出现不能纠正的错误时，这种错误将连续存在。
因此在DVB-C系统里，采用了卷积交织来解决这种问题。
它以一定规律扰乱源符号数据的时间顺序，使其相关性减弱，然后将其送入信道，解交织器按相反规律恢复出源符号数据。
DVB-C的卷积交织和解交织原理为：交织由I=12(I为交织深度)个分支构成。
每个分支的延时逐渐递增，递增的单元数M=n/I=204/12=17(M为交织基数)。
这里的数据单位为字节。
0支路无延时，1支路延时17个符号周期，11支路则延时l7×11个符号周期。
输入端有一开关随着时间推移依次连接各个延时支路，输出端有一开关与输入端一一对应，同步连接各延时支路。
图1 解交织器的实现框图图2 解交织器的Modelsim仿真图解交织器的实现解交织器的FPGA实现原理本文采用RAM分区循环移位法来实现，因为RAM里面暂存一位数据，只需要用一个逻辑门大小的资源，比基本寄存器暂存一位数据需要12个逻辑门大小的资源要优化很多。
用RAM分区循环移位法来实现解交织器，就是把RAM分成11个区。
每个区的大小为(单位为字节)：Ni=M*(I-i－1)(i=0，1,2, …,(I-1))这里i为RAM所分区的区号。
因为11支路不需要延时，所以 RAM的11分区大小即N11为0。
本文在RAM前面设置一个地址控制器，这是解交织器关键的一步。
RAM每区有一个首地址和区内偏移地址，分别用一个寄存器来存储。
在地址控制器里产生每区的首地址和区内偏移地址，从而进一步产生RAM的读写地址。
解交织器的FPGA实现把解交织器的深度I和基数M设成参数，以增强程序的通用性。
如果以后设计的解交织器的系数I和M需要改动，只要把参数值重新设置一下就可以了，不需要改动程序。
由前面的计算可知，解交织器总共需要延时的比特数，也就是RAM的大小应该为8976比特。
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兰 兰 兰 兰 兰
ｌ １
８ ／ －
数 据 输 入
ＢＬＯＣＫ ＲＡＭ
一２
据 、 、 Ｊ 控制 榆 一
信 号 发生
读 写
写起始控制
读地 址发 生器
图 ２ Ｐ Ａ 实现 交织 器 的原 理框 图 Ｆ Ｇ
如果读、 写地址序列具有较强的规律性， 可以用在 Ｆ Ｇ Ｐ Ａ中构造计数器的方式来直接 产生。如交织器的几个参数分别为 ： －２９ ｄ 、ｄ＝【１一 ／］ ２ ，则可将 ｌ 位地 ｎ １、Ｉ＝８ ｉ ２９ｌ ８＝ ８ ＝ １
２ 交织深度固定的码段交织器实现的原理 ． ２
图 ３为交织器和解交织器实现的基本原理图，其中 Ｉ 表示交织深度。由图可见，共 有１ 个通道 ， 输入数据依次进入第 ０ Ｉ 通道， 到 — ｌ 并按照各 自通道上的延时规律输出， 交
织器和解交织器相同通道上的延时是互补的，延时之和均为 Ｍ× —） （ １。这样经过发射机 Ｉ 交织器数据输出的先后顺序被打乱，再经过接收机解交织器又被重新恢复。 由于交织和解交织要对数据进行有规律的延时处理 ，所以输入数据首先被存入一双 口 Ｒ Ｍ 中，然后经过一定时延后被读出。此延时由双 口 Ｒ Ｍ 的读写地址来控制，因 Ａ Ａ
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电信技术研究
２０ 年第 ４ ０６ 期
交织／ 解交织器的 Ｆ Ｇ Ｐ Ａ实现
肖永 辉
摘要：交织和解交织是组合信道纠错 系统的一个重要环节，交织器和解交织器的实 现方法有多种 本文利用 Ｘｌ ｘ ｉ 公司开发的软件平台，设计比较通用的实现交织器 ｉ ｎ 和解 交织 器的方案 。
数字通信中常用的交织器按交织方式可分为分组交织器和随机交织器两种 ，按交织
对象分可分为字节交织和位交织。本文所介绍的实现方案主要针对字节交织器。下面用
一
个模型来说明交织器的工作过程。设外码 Ｒ 码字长度为 ｎ ７ Ｓ ＝ 、交织器深度 Ｉ ｄ ＝４， 相
邻码字之间的交错字节数 ｄ ［ 一 ／ｄ的最小整数＝ ２，则交织器的功能如图 １ ｉ （１ Ｉ ｎ） 所示。
另有一种深度固定码段交织器 ， 例如以［，ｋ ｎ １ 线性分组码作为行码 ， 设交织深度为 ｉ ， 交织编码即是将这一线性分组码排成 ｉ ｎ 行、 列的码阵， 形成【ｉ ｋ 交织编码的一个码字， ｎ， ｉ １ 传送按列 次序 自左 向右 传输 ，即 ａ（—） （．）．（—）ｌ ．） ｉ．） ａ０２… ｉ，其 中 ｌ １ ２ｎ】． ｉ １ （ ２…ａ ｎ２… ｌａ０ ａ ｎ ａ ． ｎ ａｎ ａ （ ０ ａ 代表一个码段。 解交织时， 按行的次序 自 ｝ ＝ 而下传输， 最后再按分组码【， ］ ｎ ｋ方式译出。
４ ８
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科技 论 文
２交织 器的实现
２ 斜交织方式的交织器解交织器实现的原理 ． １ 图２ 为用 Ｆ Ｇ Ｐ Ａ实现交织器的原理框图，由数据存储器 ， 读、写地址序列发生器和 时序控制器几部分组成。时序控制器主要产生数据存储器（ Ｉ Ｂ Ｏ Ｋ Ａ 读写控制 双 ＝排列 ， 按列输 出， 图中“， 半为无效数据 ， ’ 即交织器输 出的前端有一些无 效数据。解交织器将交织器打乱的字节序列重新排列恢复原始码字。如图 ｌ 中将串行输 入的字节序列先按列方式写入，再逐行将码字读出。从图中可 以看出，行与行的码字问 均有 ｄ字 节交错 ，这种斜 交织 方式 的优点可 以减 小 系统 时延 。 ｉ
关键词：分组交织 字节交织 交织深度
１交织器与解交织器的原理
数字通信中经常用信道编码来提高数据传输的可靠性 ，其中一些信道编码加入了交
织模块 ，以进一步提高抗干扰性能。交织器的主要作用就是将原始数据序列打乱，使交
织前后数据序列的相关性减弱，这样做的一个突出优点是大大降低了数据突发错误的影
响。 在现代的高效编码调制技术中 ， 无论是级联编码还是 Ｔ ｒｏ ｕ 编码中都要使用交织器 。 ｂ
信号 ，并决定读、写地址序列发生器何时启动工作 。因为解交织器仅是数据进出双 Ｉ ＝ ｌ
Ｂ Ｏ Ｋ Ａ 的顺序不同， ＬＣ Ｒ Ｍ 故图中只须变换读、写地址序列发生器便可构成解交织器。 读写地址的产生 ：最一般的方案为查找表的方法。将读地址序列做成表顺序存入块 Ｒ Ｍ 中， Ｏ 需要读双 口 Ｂ Ｏ Ｋ Ａ 时，产生按一定交织规律顺序作地址送给块 Ｒ Ｌ ＣＲ Ｍ ＯＭ， 映射出的数据送给双 Ｉ Ｂ Ｏ Ｋ Ａ 作读地址。这种查找表 的方法具有很好 的通用性， ＝ Ｌ ＣＲ Ｍ １ 可以适用于各类字节交织器。但缺点是须 占用 Ｆ Ｇ 内部的 Ｂ Ｏ Ｋ Ａ 资源 。 ＰＡ ＬＣ Ｒ Ｍ
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Ｄ６ Ｄ５ Ｄ４ 【 ３ Ｄ２ Ｄ ｌ ）
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图 ｌ交织 器的 功能
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Ｆ ３ Ｇ１ Ｆ ２ Ｆ１ Ｆ Ｏ Ｃ５ Ｂ６ Ｃ４ Ｂ５ Ｃ３ Ｂ４ Ｃ２ Ｂ３ Ｃ１ ｌ２ ｊ Ｃ０ ＾ ＾ Ｂ１ Ｂ０ ＾ ｝ ＾
址分成两部分：如图２中高 ３ 位和低 ８ 位。在物理实现上构造 ３ 位和 ８ 位计数器各一个，
然后级联起来。 对于交织器的读地址序列， 具体实现时， 用数据输入时钟驱动 ３ 位计数器 计数，３ 位计数器记满同步清 Ｏ 时产生脉冲驱动 ８ 位计数器计数， ８ 位计数器计到 ２ ８ ｌ 后 同步清 Ｏ 。交织器的写地址序列产生稍复杂 ， 同样可用两计数器的级联产生。 但