一種用CPLD實(shí)現(xiàn)的短幀交織器設(shè)計(jì)

33交織器的設(shè)計(jì)33交織器的設(shè)計(jì)1引言通信技術(shù)的發(fā)展，對于系統(tǒng)可靠性的要求不斷提高，特別在移動通信領(lǐng)域，數(shù)字信號的傳輸過程常會伴隨有各類的干擾源，從而使得信號產(chǎn)生失真，影響通信質(zhì)量。糾錯編碼技術(shù)可以糾正信道中的隨機(jī)干擾產(chǎn)生的數(shù)字信息序列的隨機(jī)錯誤。但是，僅利用糾錯編碼技術(shù)，對于傳輸過程中的突發(fā)性干擾，需要借助于很長的碼字，這樣會增加編譯碼器的復(fù)雜性，同時也會產(chǎn)生較大的時延。交織技術(shù)作為一項(xiàng)改善通信系統(tǒng)性能的方式，將數(shù)據(jù)按照一定的規(guī)則打亂，把原先聚集成片的誤碼分散，使得突發(fā)性錯誤轉(zhuǎn)化為隨機(jī)性錯誤，這樣,糾錯后的誤碼個數(shù)則在糾錯碼的糾錯范圍內(nèi)，接收端就可以用較短的碼字進(jìn)行糾錯。2交織器的性能分析2.1交織器類型的選擇原則常用的交織器主要有3種：矩陣分組式、偽隨機(jī)式和半偽隨機(jī)式[1]。矩陣分組式交織器，由于序列較短的偽隨機(jī)數(shù)之間的相關(guān)特性較大，對于實(shí)時性要求高、信息幀較短的通信系統(tǒng)，性能優(yōu)于偽隨機(jī)和半偽隨機(jī)式交織器。隨著信息幀長度的增加，交織長度也相應(yīng)增長，此時若采用矩陣分組交織器，交織前后信息序列的不動點(diǎn)增多，偽隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生更加均勻，交織前后的序列相關(guān)性減小，所以對于譯碼精度要求較高的通信系統(tǒng)，應(yīng)采用隨機(jī)交織器。半偽隨機(jī)交織方式則為折衷的方案。2.2矩陣分組交織原理分組交織器的結(jié)構(gòu)較為簡單，他是一個的矩陣。他按行的順序?qū)懭氪鎯ζ?類型：出，再按列的順序讀出。A型分組交織器和稱為 A型交織器；根據(jù)讀出方式的不同,B型分組交織器。按行寫入,按列的先后分組交織器可分為兩種不同的順序逐列讀按行寫入，按列的倒序讀出，而對于每一列則是按照從最后一行向第一行的順序讀出，稱為即從最后一列向第一列讀出,B型交織器。如圖 i所示,假設(shè)信息比特的輸入順序是：d2n,…,dmi,dm2,…,dmn。對于A□□□□□□,d11,d12,…，din,d21,d22,…，讀出順序?yàn)椋篸11，d21，…，dmi,d12,d22,…，順序?yàn)椋篸mn,…,dm2,…， din,d2n,…，d2n,d1n,…，dm2,…，dmn；對于B型分組交織器，讀出d22,d12,dmi,…， d2l,dii。對于任何長度lDm□□□□□□□□□□□□□□n-1□□□□□□□□獨(dú)立差錯。本節(jié)針對CDMA2000的話音標(biāo)準(zhǔn)速率為9.6kb口s,相應(yīng)每幀數(shù)據(jù)長度為192b。給出了用可編程邏輯器件來實(shí)現(xiàn)MaX+Plus］，采用自頂向下A型分組比特交織器。采用的軟件開發(fā)環(huán)境是(Top-Down)□□□□□□3.1交織形式的選擇交織形式的選擇應(yīng)保證傳輸?shù)臄?shù)字序列在交織前后不動點(diǎn)性最小。CDMA2000□□□□□□□□□□□用的交織長度只能與此大致相當(dāng)。 文獻(xiàn)三種交織型式，如表1所示。分析可知，每組16b□□，□□□□□ 192b。192b,每幀大約為［2］計(jì)算比 較了12D16,最少,并且相關(guān)20ms。那么可選13D15,14D14我們的設(shè)計(jì)應(yīng)采用 12組碼字進(jìn)行交織,裊1變螞形式的送揮比較I竄X15HXL4支赳器不妨也布最z*iflJL在4tn的當(dāng)iiD.OR1O.D154a.137543.2整體設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)以RAM□□□□□□□, □□□□□□□□□ 3部分組成：地址產(chǎn)生模塊、控制模塊和作為交織數(shù)據(jù)存儲的交織寄存器模塊?！酢酢酢酢酢酢酢酢酢酢酢酢酢酢酢酢? 選取了2片RAM□□□□□□□存儲。 采用乒乓的工作方式, 如此反復(fù)循環(huán), 在保證傳輸實(shí)時性的條件下, 就完成了數(shù)據(jù)的交織。圖2示出了具體的交織器的實(shí)現(xiàn)原理框圖。該系統(tǒng)有 6個輸入信號,分別□□□□□□□□ (DatainCLK),□□□□□□□□ (en),□□□□□□(sclr),□□□□□□□□ (DataoutCLK),□□□□□□□□ (Dataouten)和待交織信息序列。該系統(tǒng)有一個輸出信號,為交織后的信息序列。44結(jié)語圖之更雄si的混艇原理樞圖3.3讀寫地址產(chǎn)生模塊圖3圖之更雄si的混艇原理樞圖3.3讀寫地址產(chǎn)生模塊圖3給出了應(yīng)用MaX+PluS1軟件對交織器讀口寫地址產(chǎn)生器進(jìn)行設(shè)計(jì)的具體的電路連接圖。圖4給出了選用MaX+PluS圖4給出了選用MaX+PluS□軟件菜單命令 File口CreateDefaultSymbol,生成的讀／寫地址產(chǎn)生器的邏輯符號。輯符號一樣，在圖形設(shè)計(jì)文地址外，還有一個進(jìn)位信號這樣該讀／寫地址產(chǎn)生器就可以像其他邏件中任意調(diào)用。該邏輯符號的輸出除了CAR。□□□□□□□□□□□□□□□□□□□8位讀／寫3.4交織器的整體電路圖3.4交織器的整體電路圖5給出了應(yīng)用MaX+PluS1軟件實(shí)現(xiàn)的交織器設(shè)計(jì)的整體邏輯原理圖。3個二選一的選擇器。其中有2個選擇器在控制信號的作用下分別完成對片RAM□□□□□□□□,號進(jìn)行相應(yīng)的取非操作。另一個選擇器完成對擇器的最終輸出數(shù)據(jù)作為交織后的數(shù)據(jù)。個半周期的延時，所以應(yīng)用了因?yàn)?片RAM□□□□□□□□□,2片RAM輸出由于數(shù)據(jù)在存入和讀出2個D3個二選一的選擇器。其中有2個選擇器在控制信號的作用下分別完成對片RAM□□□□□□□□,號進(jìn)行相應(yīng)的取非操作。另一個選擇器完成對擇器的最終輸出數(shù)據(jù)作為交織后的數(shù)據(jù)。個半周期的延時，所以應(yīng)用了因?yàn)?片RAM□□□□□□□□□,2片RAM輸出由于數(shù)據(jù)在存入和讀出2個D觸發(fā)器dffc2來消除使所以應(yīng)對控制信數(shù)據(jù)進(jìn)行選擇，選RAM□□□□□能信號與時鐘之間的延時。數(shù)據(jù)輸出端的D觸發(fā)器mdff□□□□□□□□□□□□□□□□□根據(jù)系統(tǒng)的工作原理，設(shè)計(jì)出控制時序，進(jìn)行仿真的結(jié)果如圖6所示。系統(tǒng)仿真時輸入交織器的串行碼組為0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1交替序列，由A型分組交織器的工作原理可知，得到的交織后的輸出數(shù)據(jù)為O，1交替的序列。該波形仿真結(jié)果表明交織器正常工作。從圖6中可以看出，該交織器從待交□□□□□□□□□□□□ 7.79.s□□□□□□□□□的數(shù)據(jù)為0是因?yàn)镽AM□□□□□□□□ 0。UUUU1岡她2圖6交蛔修的時序揚(yáng)真lioji；,UUUU1岡她2圖6交蛔修的時序揚(yáng)真lioji；,nnnnnnnnnnnnnnnnj圖5丈取鼎的整小iT懂原理國<9^1/f**亡7oom3.5解交織器的設(shè)計(jì)解交織是交織的逆過程，這決定了解交織器和交織器對于 交織數(shù)據(jù)在交織矩陣中的讀／寫順序正好相反。在解交織器的設(shè)計(jì)中．改動的部分只是在 2片RAM□□□□□□□□□□□加□□□□□□□□□□□□□□□□ 據(jù)按交織地址寫入，按順序地址讀出，進(jìn)而完成解交織過程，恢