3G系統(tǒng)中Turbo譯碼改進及DSP實現(xiàn)

　　4測試結(jié)果及性能分析

　　首先在Visual C++6.0上完成信息比特的產(chǎn)生，Turbo編碼和AWGN信道加噪通過DSP的RTDX(Real-Time Data Exchange)技術(shù)，把加噪后的信息比特送到TMS320C6416的EVM板上，測試其誤碼率和完成譯碼所花費的周期。譯碼器的許多參數(shù)都可以改變，如編碼長度，滑動窗大小，歸一化門限，迭代次數(shù)等。這種靈活性便于滿足不同系統(tǒng)的需要，可移植性好。本文系統(tǒng)仿真采用BPSK調(diào)制，在AWGN環(huán)境下傳輸，發(fā)送端Turbo編碼采用約束長度為4，生成矩陣為(15，13)的分量譯碼器，交織算法為3GPP標準交織算法，譯碼算法為Max-Log- Map算法。

　　4.1 不同迭代次數(shù)

　　圖4為采用1／3碼率，交織長度為1 024，迭代3，4，5次，通過AWGN信道時的誤碼率曲線。從圖中可以看到，隨著迭代次數(shù)的增加，獲得的編碼增益越高，但增加迭代次數(shù)會帶來系統(tǒng)延時和增加系統(tǒng)的譯碼復雜性。仿真充分說明了不同迭代次數(shù)對碼字糾錯性能的改善程度。

　　4.2 不同的交織長度

　　圖5采用1／3碼率，不同交織長度，5次迭代通過AWGN信道的誤碼率曲線。從圖5仿真結(jié)果看，在同樣的碼率、生成矩陣、交織算法和迭代次數(shù)條件下，所取交織長度越長，對碼字中各個比特的交織距離就越大，誤碼率性能就越好，且隨著信噪比的增加，誤碼率性能改善越明顯。但交織長度的增加也會帶來譯碼延時的增大和存儲量的增加，所以應根據(jù)業(yè)務(wù)的要求來采用不同交織長度。

　　4.3 不同的碼率

　　圖6為1 024交織長度，迭代譯碼5次，1／2和1／3碼率的誤碼率曲線，從圖中可以看出碼率越低誤碼率性能越好，但是隨著碼率的降低，所需傳輸?shù)娜哂啾忍匾簿€性增加，對于固定的信息傳輸率而言，會導致系統(tǒng)的吞吐率降低，需求的帶寬增加。

　　4.4譯碼處理時間

　　采用5次迭代譯碼，1 024交織長度，1／3碼率的Max-Log-Map算法在TMS6416EVM板上用CCS軟件測試得到所需要的周期數(shù)為45 867 356個時鐘周期，而TMS320C6416EVM的主頻為1 GHz，計算得到所花費的時間大約為4.5 ms，而在3G系統(tǒng)中最小延時為10 ms，所以滿足3G系統(tǒng)實時處理的要求。

　　5結(jié)語

　　本文從譯碼算法和硬件存儲方法對Max-Log-Map算法進行優(yōu)化，使他在譯碼性能損失滿足要求的情況下，能大大降低算法復雜度，減少運算量和緩存器數(shù)量。

　　實驗表明，本文實現(xiàn)的Turbo碼在3G系統(tǒng)中具有良好的性能和實用價值。