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Turbo码译码器设计及其FPGA实现的开题报告

一、研究背景及意义

在通信系统中，信道编码是提高系统性能的重要手段之一。其中，

Turbo码作为一种近几年比较流行的编码方式，因其具有很好的纠错能力

和较低的误码率而备受关注。Turbo码在很多通信系统中得到了广泛的应

用，如4G无线通信系统、卫星通信系统、数字电视等。

Turbo码解码器是Turbo码的核心部分，其主要作用是将接收到的

误码数据进行信道译码，从而实现信道纠错。目前，Turbo码解码器的实

现方式有多种，如硬件实现、软件实现。其中，基于FPGA的Turbo码译

码器实现方法具有较高的性能和实时性，并且可以方便地与其他通信模

块进行集成。因此，设计和实现基于FPGA的Turbo码译码器具有很高的

研究价值和实用意义。

二、研究内容及方法

本文主要研究基于FPGA的Turbo码译码器的设计与实现。具体内

容包括以下几个方面：

1.Turbo码原理及其译码算法研究：Turbo码是一种串级卷积码，

其译码算法主要包括MAP译码算法和BCJR译码算法。本文将对Turbo

码原理和译码算法进行深入研究。

2.系统架构设计：基于所选的Turbo码译码算法，本文将构建

Turbo码译码器的完整系统架构。系统架构将包括编码器、解码器、内部

交织器和外部交织器等模块。

3.算法优化和流水化设计：为了提高系统的性能和实时性，本文将

对Turbo码译码算法进行优化，并针对FPGA的特性进行流水线设计，以

提高系统的运行速度。

4.硬件设计：在设计完系统架构和流水线之后，本文将进行具体的

硬件设计。其中，编码器和解码器模块将分别采用VHDL语言进行设计，

并通过模拟和仿真验证其正确性和性能。内部交织器和外部交织器模块

将采用Verilog语言进行设计。

5.系统集成和实现：最后，本文将对所有模块进行集成，并通过

FPGA平台进行实现和测试。系统测试将主要包括误码率测试和速度测试

两个方面。

三、预期成果

1.对Turbo码原理和译码算法进行深入研究，并掌握Turbo码的基

本原理和译码方法。

2.构建基于FPGA的Turbo码译码器的完整系统架构，达到译码性

能的要求。

3.对Turbo码译码算法进行优化，并进行流水化设计，以提高系统

的性能和实时性。

4.设计硬件模块并完成系统集成和实现。通过测试，验证系统的正

确性和性能。

四、进度安排

第1-2个月：对Turbo码原理和译码算法进行深入研究。

第3-4个月：系统架构设计、算法优化和流水化设计。

第5-7个月：硬件模块设计和模拟仿真，完成模块的正确性验证和

性能测试。

第8个月：系统集成和实现。

第9个月：系统测试和结果分析。

第10个月：论文撰写和修改。

第11个月：论文修改和完善。

第12个月：答辩准备。