FPGA实现的优化(2,1,4)维特比译码器设计

"基于FPGA的结构改进型(2,1,4)维特比译码器的研究论文，旨在解决在资源有限的处理器中实现高性能的Viterbi译码算法的问题。该研究提出了一种结构改进算法，通过预定义存储路径度量值的寄存器控制度量，并采用步进式幸存路径信息存储结构，降低了译码时延和资源消耗。使用ISED DesignSuite 14.7平台进行FPGA验证，并结合MATLAB仿真进行了分析，证明了该方法的有效性。" 基于FPGA的结构改进型(2,1,4)维特比译码器设计主要关注在有限资源条件下提高Viterbi译码器的性能。Viterbi译码器是一种广泛应用于通信系统中的前向错误纠正编码技术，主要用于纠正信道传输中的错误。在传统的Viterbi译码算法中，大量的存储单元和复杂的计算过程可能导致较高的时延和资源消耗。 该研究中，作者吴雪玲和江虹提出了一种优化策略，首先，他们通过最大限度地预定义存储路径度量值的寄存器来控制路径度量，这种方法可以减少动态存储的需求，从而节省FPGA的逻辑资源。路径度量是Viterbi算法中关键的计算元素，用于比较不同路径的错误概率。 其次，他们引入了步进式幸存路径信息存储结构。传统的Viterbi译码器通常使用全存储结构保存幸存路径，而步进式存储结构则能更有效地管理这些信息，降低存储需求，同时减少访问延迟。这种改进有助于简化硬件实现，减少译码过程中的延迟。 为了验证该方法的有效性，研究人员在XC6SLX16-2CSG324型号的FPGA上实现了回溯深度为20、3bit软判决的(2,1,4)维特比译码器，并使用ISED DesignSuite 14.7进行验证。同时，他们还结合MATLAB进行了仿真分析，结果显示，这种结构改进确实能够有效减小译码时延并降低资源消耗。 这项工作对于在资源受限的嵌入式系统中实现高效、低延迟的Viterbi译码具有重要意义，特别是在无线通信、卫星通信和数据传输等领域，对于提升系统的整体性能和能效比具有积极的推动作用。通过FPGA实现的优化设计，不仅提高了硬件的利用率，还为未来更复杂编码系统的实现提供了参考。