多核异构并行Turbo解码器设计与优化

"这篇研究论文探讨了基于多核的异构并行 Turbo 解码器的设计与实现，旨在解决无线通信系统中 Turbo 解码器计算密集、耗时的问题，特别是针对 CPU 和 GPU 实现的挑战。文章提出了改进的滑动窗口算法以充分利用 Turbo 解码器的并行性，并为多核处理器设计了一个 SIMD 硬件模块来加速解码过程。" 在无线通信系统中，Turbo 解码器扮演着至关重要的角色，因为它负责纠正传输过程中引入的错误，确保数据的准确接收。然而，由于 Turbo 解码器的复杂性和计算需求，它的实现往往成为系统性能瓶颈。尤其是在CPU或GPU上实现时，这种问题更为突出。为了克服这一挑战，研究者们提出了基于多核的异构并行 Turbo 解码器。 该论文的核心贡献在于采用了一种名为“修改后的滑动窗口算法”，这是一种优化策略，旨在最大程度地挖掘 Turbo 解码器内部的并行处理潜力。传统的滑动窗口算法在处理信息时，受限于固定的窗口大小和顺序，而改进版则可能通过调整窗口大小和并行处理多个计算任务来提高效率，减少了处理时间，从而加快整个解码过程。 此外，为了进一步提升解码速度，研究团队设计了一个向量指令集（SIMD，Single Instruction Multiple Data）硬件模块，专用于多核处理器。SIMD 技术允许单个指令同时处理多个数据元素，显著提升了处理器在执行并行计算任务时的性能。通过结合优化的滑动窗口算法和 SIMD 硬件，他们构建了一个高度可重构的并行 Turbo 解码器，这为 LTE（长期演进）等高速无线通信标准提供了高效能的解决方案。 论文作者来自中国合肥工业大学、复旦大学微电子学与固体电子学国家重点实验室以及中山大学电子与信息学院，这些研究机构在中国的通信技术领域具有重要地位。他们的工作不仅展示了理论创新，而且可能对实际通信系统的硬件设计产生深远影响，推动未来通信技术的发展。 这篇研究论文深入探讨了如何利用多核处理器平台和并行计算策略，有效提升 Turbo 解码器的性能，为无线通信系统的高效运行提供了新的思路和方法。通过改进的滑动窗口算法和 SIMD 硬件加速，该方案有望解决 Turbo 解码器的计算瓶颈问题，对于提高 LTE 及其他类似通信标准的吞吐量和能效具有重要意义。