突发通信中Turbo码的FPGA实现

突发通信中Turbo码的FPGA实现

2.4 分量译码算法——MAX-Log-MAP算法

　　MAP算法需要大量的乘法运算和指数运算以及大量的存储，运算十分复杂。Log-MAP算法则将MAP算法中的乘法运算转换为对数域中的加法运算（不需要对数运算），适合工程实现。因此在工程实现时，可以将原来在对数域内的加法运算转换为取两个数的较大者加上一个修正项的运算。如果将修正项的运算也省略，则Log-MAP算法可简化为MAX-Log-MAP算法。MAX-Log-MAP算法的主要计算步骤如下[4～5]：

　　(1)计算Turbo码编码网格图上分支的路径度量值：

　　由于Lc值对译码性能影响不大[6]，为了方便定点实现，本文中简化为Lc=1。

　　2.5 SISO模块的实现

　　分量译码器的FPGA实现的SISO模块采用模块化设计，主要包括前向度量计算模块、反向度量计算及对数似然比计算模块、前向度量存储器以及归一化度量存储器。由于前向度量计算和反向度量计算均需要计算分支度量，因此可以预先计算并存储分支度量。但在本方案中，为了节省存储空间，并没有对分支度量进行存储，而是在前向与反向度量计算时均计算一次，而且在反向度量计算收敛后同时计算对数似然比。

　　用FPGA对算法进行定点实现时，需要考虑到溢出的问题。为防止计算过程中出现溢出，对前向度量和反向度量计算过程进行归一化处理。若某时刻的归一化度量值选择当前时刻前向度量中的最大值，则归一化便是前向度量和反向度量减去此最大值。归一化后的前向度量和反向度量计算公式如下：