| Adelante Technologies最近推出turbo編碼器IP核系列,可以在高速無線通信應(yīng)用中的系統(tǒng)級芯片上使用。Turbo編碼在多種無線數(shù)據(jù)通信系統(tǒng),包括3G/UMTS,CDMA/CDMA 2000移動電話,數(shù)字視頻廣播（DVB）系統(tǒng),衛(wèi)星,無線LAN,無線PDA,以及高速光纖系統(tǒng)中用于前向糾錯。該系列IP核包括一個turbo編碼器,一個turbo解碼器,以及一個結(jié)合了編碼和解碼的全雙工turbo編解碼器。 這三種IP核都以可綜合的VHDL或Verilog提供,利用Artisan Components公司的TSMC 0.18微米標(biāo)準(zhǔn)單元庫進(jìn)行了驗(yàn)證。它們還配有周期精確和位精確的ANSI C++或SystemC模型,可以進(jìn)行高速的系統(tǒng)級芯片驗(yàn)證。 這些IP核還可以高級C++提供,并連帶Adelante的AIRT Designer IP生成工具,讓有特殊應(yīng)用需求的用戶生成自己的定制版本。 Turbo編碼器的HDL版本包括22890個門,1K字節(jié)單端口SRAM,最大系統(tǒng)時鐘頻率為200MHz。Turbo解碼器的HDL版本包括45300個門,6.3K字節(jié)單端口SRAM,最大系統(tǒng)時鐘頻率為150MHz。全雙工的turbo編解碼器包括45600門,使用6.3K字節(jié)SRAM,最大系統(tǒng)時鐘頻率為150MHz。對于需要執(zhí)行編碼及解碼（包括單獨(dú)執(zhí)行或同時執(zhí)行）的應(yīng)用,turbo編解碼器比turbo解碼器只多用了300門,因而效率很高。需要turbo編解碼器的應(yīng)用包括基站SoC,對稱DSL系統(tǒng),定制的點(diǎn)對點(diǎn)連接,以及使具有因特網(wǎng)訪問功能的終端以同樣的速度上傳或下載圖象、音頻文件。 幾種正在發(fā)展的通信標(biāo)準(zhǔn)如3GPP,turbo編碼需要有每秒進(jìn)行10億次運(yùn)算（1GOPS）的能力,最快的DSP處理器也無法實(shí)現(xiàn)。即使假定有這種能力的處理器,用于便攜式產(chǎn)品如手機(jī)或無線PDA,因功耗太大,產(chǎn)生的熱量足以損壞終端產(chǎn)品。研制一種系統(tǒng)級芯片使它的功耗低而且具有足夠的實(shí)現(xiàn)turbo編碼的處理能力,唯一現(xiàn)實(shí)的辦法是采用高度優(yōu)化的、專用的加速IP核,Adelante發(fā)布的這些IP核就屬于這種類型。它的優(yōu)點(diǎn)還體現(xiàn)在以下幾方面。 單周期執(zhí)行MAP提供多次迭代和更高的精度 Turbo編碼器利用兩個交織編碼的流執(zhí)行糾錯。第1個數(shù)據(jù)流是按照發(fā)送順序的輸入,第2個數(shù)據(jù)流是交織后的輸入。對于每個數(shù)據(jù)流都使用一個MAP（極大后驗(yàn)概率）解碼器計(jì)算每一個原始傳輸位是1或0的概率。把一個MAP的這些概率值饋送給第2個MAP,增加了糾錯的精度。執(zhí)行更多的解碼迭代可進(jìn)一步增加糾錯精度。 Adelante的全部三種IP核進(jìn)行編碼和解碼都采用LogMAX算法,這種算法比起大多數(shù)競爭的turbo編碼器采用的MaxLog算法要更為精確,但是計(jì)算量也更大。LogMAX算法需要約1.5GOPS,使得標(biāo)準(zhǔn)的硬件架構(gòu)難于實(shí)現(xiàn)。Adelante利用它的AIRT Designer系統(tǒng)結(jié)構(gòu)綜合方法,建立了高度并行的系統(tǒng)結(jié)構(gòu),能夠在單一時鐘周期內(nèi)執(zhí)行兩個MAP解碼器。這使得Aedlante的turbo編碼器核達(dá)到1Mbit/s的吞吐量（基于5114比特分組）,而時鐘頻率僅有8.2MHz,信噪比僅為1.5dB時位差錯率為10-6。更低的時鐘頻率使得功耗也降低。 可以針對任何Turbo編碼標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行配置 Adelante的turbo編碼器核可以進(jìn)行配置,以便與3GPP、DVB、DSL及其他編碼標(biāo)準(zhǔn)完全兼容。它的分組大小、交織方法和迭代次數(shù)是完全靈活的,可以在各種應(yīng)用系統(tǒng)中使用。使用的SRAM數(shù)量少80％ Turbo編碼器需要的SRAM數(shù)量在一般情況下用于編碼為8K字節(jié)左右,用于解碼為37K字節(jié)左右。Adelante采用了存儲窗口技術(shù),使占用存儲量減少80％以上,編碼只需1K字節(jié),解碼只需6.3K字節(jié)。 具有高速I/O,16/32位通用處理器接口和AMBA總線接口 Adelante的Turbo編碼器IP核包含高速數(shù)據(jù)I/O,可直接連接調(diào)制器和解調(diào)器。還有一個通用的16/32位主機(jī)/處理器接口,支持所有流行的微處理器,包括MIPS,PowerPC,TI、Analog Devices和Adelante的嵌入DSP核。一個AMBA總線接口使得Turbo編碼器IP核可以方便地放入基于ARM的SOC設(shè)計(jì)中。 |
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