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Optimierte Implementierung eines Turbo-Entzerrers auf einem FPGA


Communications Engineering Lab
Kreuzstr. 11, Zi.
Tel.:
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Stichworte: Turbo-Entzerrer, FPGA, Simulink

Beschreibung

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/Arbeiten/uploaded/252Turbo_FPGA.jpgDie Verwendung von hochdatenratigen Single-Carrier-Verfahren im Mobilfunk erfordert aufgrund des Mehrwegeempfangs den Einsatz eines Kanalentzerrers. Die durch die Mehrwegeausbreitung verursachte Intersymbolinterferenz erstreckt sich zeitlich über mehrere Informationssymbole und muss zur korrekten Demodulation des Signals geschätzt und rückgängig gemacht werden. Im Falle eines Turbo-Entzerrers werden Entzerrung und Dekodierung iterativ auf einen empfangen Datenblock angewendet. Durch den Austausch von Zuverlässigkeitsinformationen zwischen beiden Operationen erzielt dieser Ansatz im Vergleich zu konventionellen Entzerrern beachtliche Gewinne im Hinblick auf Bitfehlerraten. Die iterative Durchführung der Entzerrung erhöht jedoch drastisch die Komplexität: In einem Iterationsschritt muss neben der eigentlichen Entzerrung zusätzlich die Dekodierung mit einem rechenintensiven Soft-Input/Soft-Output Dekoder durchgeführt werden. Der Einsatz von Turbo-Entzerrern ist deshalb im Software Defined Radio Bereich aufgrund der programmierbaren Prozessoren erschwert.
Das Ziel dieser Arbeit ist die Implementierung eines Turbo-Entzerrers auf einem Field-Programmable-Gate-Array (FPGA). Dabei sollen besonders Nebenläufigkeiten des Algorithmus ausgenutzt werden. Die Modellierung und Simulation ist in MATLAB/Simulink mithilfe der FPGA-Hersteller Software Xilinx System Generator for DSP (SysGenDSP) durchzuführen.

Aufgabenstellung

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1. Einarbeitung in die Theorie der Turbo-Entzerrung
2. Einarbeitung in Simulink und SysGenDSP
3. Implementierung des Turbo-Entzerrers
4. Analyse des Ressourcenverbrauchs


Voraussetzungen:

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