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基于FPGA的Turbo码编译码器设计的任务书

任务书

项目名称：基于FPGA的Turbo码编译码器设计

任务背景：

Turbo编码是一种近年来应用广泛的信道编码技术，可显著提高无线通

系统的可靠性和性能。FPGA作为可编程逻辑器件，具有高度的可定制化

和并行处理能力，其广泛应用于通信系统中。本项目旨在基于FPGA设计

实现Turbo码编译码器，并进行性能评估。

任务内容：

1.Turbo码原理研究：学习Turbo码的原理、编码流程和解码算法等。

2.系统框架设计：根据Turbo码的原理，设计Turbo码编译码器的系统

框架，包括编码器、译码器、交错器、软比较器、迭代终止判断器等模

块，明确各模块功能及之间的数据流传输关系。

3.算法实现：根据Turbo码的原理，在Vivado等软件平台上实现Turbo

码编译码器的算法，包括编码器、MAP译码器、交错器、外部软比较器

等模块。

4.性能评估：对设计实现的Turbo码编译码器进行性能评估，包括误比

特率（BLER）、帧错误率（FER）等参数的测量，并与理论值进行对比

并分析实验结果。

5.文献综述：对Turbo码的编码原理、解码算法、性能分析等方面的文

献进行综述，撰写相关的文献综述报告。

任务目标：

1.熟练掌握Turbo码的原理、编码流程和解码算法等。

2.设计并实现Turbo码编译码器，并对其性能进行评估，对比实验结果

与理论值，分析误差原因。

3.撰写Turbo码编译码器设计的实验报告，包括系统框架设计、算法实

现、性能评估等内容。

4.撰写Turbo码的文献综述报告，系统总结Turbo码的编码原理、解码

算法、性能分析等方面的研究进展。

任务成果：

1.撰写Turbo码编译码器设计实验报告，包括系统框架设计、算法实现、

性能评估等内容。

2.撰写Turbo码的文献综述报告，总结Turbo码的编码原理、解码算法、

性能分析等方面的研究进展。

3.设计并实现Turbo码编译码器，完成性能评估，并对比实验结果与理

论值，分析误差原因。

任务参考资料：

1.J.Hagenauer,E.Offer,andL.Papke,“Iterativedecodingofbinary

blockandconvolutionalcodes,”IEEETransactionsonInformation

Theory,vol.42,no.2,pp.429-445,Mar.1996.

2.M.C.ValentiandD.Torrieri,“Turbocodesfordeep-space

communications:retrospectiveandnewresults,”IEEETransactionson

InformationTheory,vol.55,no.8,pp.3739-3752,Aug.2009.

3.J.Sun,H.Sundberg,andA.C.Singer,“Improvedsoft-inputsoft-

outputdecodingoflinearblockcodesviadensityevolution,”IEEE

TransactionsonInformationTheory,vol.50,no.9,pp.2030-2051,Sep.

2004.

4.VivadoDesignSuiteUserGuide–DesigningIPSubsystemsand

EmbeddedSystems,Xilinx.

任务实施计划：

任务周期：10周

1-2周：Turbo码原理研究，系统框架设计

3-4周：算法实现，性能评估

5-8周：设计实现Turbo码编译码器，完成性能评估

9周：撰写Turbo码编译码器设计实验报告和文献综述报告

10周：答辩及修改

任务验收标准：

1.设计实现的Turbo码编译码器功能正常，能够实现编码和解码操作，

性能评估结果满足要求。

2.实验报告撰写规范，内容完整，实验过程和结果描述清晰，结论准确。

3.文献综述报告系统总结Turbo码的编码原理、解码算法、性能分析等

方面的研究进展，文献来源丰富、质量高，论述清晰准确。

4.达到或超过任务目标，经指导教师审核分数合格。