C语言优化实现Turbo译码器的TMS320C6416 DSP兼容策略

Turbo译码研究及其在数字信号处理器(DSP)TMS320C6416上的实现是一个重要的课题。TMS320C6416的复杂架构使得使用汇编语言编程困难，因此本文选择C语言作为主编程语言。Turbo译码采用了并行算法，其中关键的优化策略包括： 1. 寄存器级优化：为了提高程序效率，将Visual C++中的浮点算法替换为定点算法，这是针对Max-Log-Map译码算法进行的。该算法涉及大量乘法和指数运算，而在硬件上实现时，Map算法并不理想。Log-Map算法通过将运算转换到对数域，减少了指数运算和乘法，转而使用加法和Max运算，但牺牲了一些性能。优化过程涉及合理分配寄存器，确保运算指令中使用的寄存器来自同一数据通道，以减少数据通道冲突。 2. 变量优化：频繁访问的变量被设置为寄存器类型，进一步提升数据访问速度。这种做法有助于减少指令流水线中的延迟，提高整体执行效率。 3. 全程优化：利用TMS320C6416的强大C语言编译器和优化器，对程序进行全面优化。这包括优化指令集、减少冗余和无效操作，以及利用硬件特性来提升代码性能。 4. Turbo编码器与译码器设计：编码器采用了3GPP标准的方案，通过RSC编码器级联和交织器构建，同时为译码器添加尾比特以增强性能。译码器采用反馈迭代结构，由两个级联的分量译码器组成，利用软判决信息进行迭代，直到达到硬判决输出。 5. 编码网格表与Max-Log-Map算法：编码网格表在编译码过程中起核心作用，Max-Log-Map算法则涉及对前向状态度量、后向状态度量和分支度量的计算。在硬件实现时，这些计算的优化至关重要。 在整个实现过程中，作者特别关注了递推计算中的溢出问题和大存储需求，通过优化算法和数据处理策略，有效解决了这些问题，从而提高了Turbo译码在TMS320C6416 DSP平台上的执行效率。这种技术在通信系统、无线通信和数据压缩等领域有着广泛的应用前景。