一種輸出格式可控的多碼率LDPC編碼器實(shí)現(xiàn)
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(4)并／串轉(zhuǎn)換模塊。SRAA電路的輸出為并行數(shù)據(jù)，對(duì)并行數(shù)據(jù)做并串轉(zhuǎn)換，以便碼流控制模塊對(duì)輸出碼流的格式進(jìn)行控制。
(5)同步FIFO。DTMB標(biāo)準(zhǔn)的LDPC碼為系統(tǒng)碼，輸出時(shí)，息位在后校驗(yàn)位在前，故需要對(duì)信息輸入序列進(jìn)行緩存。當(dāng)校驗(yàn)位輸出完畢后，再?gòu)耐紽IFO中讀敢信息位補(bǔ)在校驗(yàn)位后面，構(gòu)成完整碼字。
(6)碼流輸出模塊。為了實(shí)現(xiàn)與符號(hào)映射方式的最佳匹配，編碼器輸出碼流格式必須支持1，2，4,5，6五64QAM四種符號(hào)映射方式時(shí)，編碼器輸出的最佳寬度分別為2，4，5，6?？紤]到充分利用FPGA中的大量BlockRAM資源優(yōu)勢(shì)，在此采用基于乒乓操作的思路，利用6個(gè)寬度為1的FIFO來實(shí)現(xiàn)串行數(shù)據(jù)流到指定寬度數(shù)據(jù)流的轉(zhuǎn)換，結(jié)構(gòu)原理如圖4所示。本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/article/163479.htm
以編碼后進(jìn)行4QAM映射方式為例，串行的數(shù)據(jù)流在控制模塊輸出信號(hào)fifo_vaIid的控制下，第1個(gè)數(shù)據(jù)存人1號(hào)FIFO，第2個(gè)數(shù)據(jù)存入2號(hào)FIFO，然后第3個(gè)數(shù)據(jù)又存入1FIFO，第4個(gè)數(shù)據(jù)存入2號(hào)FIFO，如此循環(huán)直到FIFO填滿，控制模塊收到從FIFO返回的full信號(hào)時(shí)，輸出信號(hào)data_rd_en打開1號(hào)和2號(hào)兩個(gè)FIFO是2位而輸入為串行，輸出的速度比輸入快，當(dāng)FIFO的數(shù)據(jù)被讀空時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)empty信號(hào)給控制模塊通知停止讀FIFO，此后編碼器輸出0序列，同時(shí)輸出數(shù)據(jù)有效信號(hào)code_out_en為0。類似地，對(duì)應(yīng)16QAM，32QAM，4QAM，64QAM可以得到寬度為4，5，6的輸出碼流。如果使用的是4QAM-NR符號(hào)映射．由于編碼后要先進(jìn)行交織，碼流串行輸出是最佳選擇，因此串行的數(shù)據(jù)無需進(jìn)行FIFO組的緩存。直接輸出即可。
(7)碼流輸出格式控制模塊。根據(jù)輸入引腳mod-ulation_type選擇的符號(hào)映射方式，來實(shí)現(xiàn)對(duì)碼流輸出模塊的乒乓操作。產(chǎn)生控制信號(hào)fifo_valid、data_rd_en，同時(shí)接收碼流輸出模塊返回的full和empty信號(hào)，達(dá)到控制編碼器輸出碼流寬度的目的。
3 設(shè)計(jì)結(jié)果與驗(yàn)證
這里的LDPC編碼器是在Xilinx公司的XC4VSX35 FPGA芯片下實(shí)現(xiàn)的，設(shè)計(jì)中使用流水線、乒乓操作等技巧提高系統(tǒng)工作的頻率，綜合后的硬件資源消耗如表1所示。在布局布線中，對(duì)相應(yīng)的管腳和周期進(jìn)行適當(dāng)?shù)募s束，通過使用不同頻率的激勵(lì)作為輸入進(jìn)行測(cè)試，硬件電路核心部分的最高工作頻率可達(dá)到83 MHz左右，完全符合DTMB標(biāo)準(zhǔn)中的最高時(shí)鐘頻率要求7．56×6=45．36MHz。
驗(yàn)證時(shí)，以0．4碼率的LDPC碼、輸出碼流格式為6位并行為例，得到時(shí)序仿真結(jié)果如圖5所示。在Testbench中對(duì)一次時(shí)序仿真的輸出碼流序列進(jìn)行保存，并和Matlab中編碼的結(jié)果比較，LDPC編碼器的輸出與Matlab計(jì)算所得的結(jié)果是完全一致的。同理，可以驗(yàn)證其他兩種碼率在不同的輸出格式下，LDPC編碼器的編碼結(jié)果也是正確的。
4 結(jié) 語
這里實(shí)現(xiàn)了一種碼流輸出格式可控的多碼率LDPC編碼器，并驗(yàn)證了編碼器的正確性。該編碼器不僅同時(shí)支持DTMB標(biāo)準(zhǔn)中三種碼率的LDPC碼，而且輸出的碼流格式具備1，2，4，5，6位寬度可選，從而實(shí)現(xiàn)與4QAM，16QAM，32QAM，64QAM，4QAM-NR五種符號(hào)映射方式的最佳匹配，具有較好的通用性，完全可以應(yīng)用在DTMB系統(tǒng)的發(fā)射機(jī)中。
評(píng)論