纯整数运算分块并行Turbo编译码器的FPGA设计的开题报告一、选题背景及意义Turbo码作为一种高效的编码方式，其在通信领域得到广泛应用。在Turbo码编解码算法中，所需的计算量非常大，这就需要大量的时间和计算资源。为了加快编码和解码的速度，最近的研究已经将Turbo码器的大部分计算移植到FPGA上进行加速。这种方法实现了Turbo编码的快速执行和高实时性。然而，由于FPGA资源受限，一些消息比较长的Turbo码编码需要很长的计算时间。因此，必须采用一些方法来提高Turbo编码器的运算效率。其中之一是使用分块并行处理技术，它可以将输入消息分成较小的块并行处理，以加速Turbo编码器的计算速度。二、主要研究内容本文研究的目的是设计一个基于分块并行处理技术的Turbo编码器，该编码器能够在FPGA上高效地实现，并通过实验验证其性能。具体来讲，本文的主要研究内容包括：1.确定适当的分块大小在使用分块并行处理技术时，分块大小的选择对Turbo编码器的性能至关重要。如果块大小太小，会增加分块的开销并且不利于并行处理；而如果块大小太大，会导致处理器内存限制，从而影响Turbo编码器的运行速度。因此，本文首先将尝试确定适宜的分块大小。2.设计FPGA上的Turbo编码器本文将设计一个基于分块并行处理技术的Turbo编码器。在设计中，我们将采用Trellis结构和循环计算单元来实现Turbo编码器的高效实现。此外，应该使用一些算法来减少存储器的使用和优化运算部件。3.对Turbo编码器进行编译我们将使用Turbo编码器的C语言实现来生成硬件描述语言代码，然后将代码编译为FPGA上可以实现的模块。编译器的使用对Turbo编码器的性能有很大的影响。4.在FPGA上进行Turbo编码实验最后，我们将实现并测试Turbo编码器的性能。我们将对不同分块大小的Turbo编码器的Turbo编码速度以及使用的FPGA资源进行测试，并进行性能分析和开销评估。三、主要研究任务及进度安排1.调研Turbo编码和分块并行处理技术，确定分块大小的范围和处理器内存的限制（1月份）2.设计一个基于分块并行处理技术的Turbo编码器，优化算法以减少存储器的使用和优化运算部件（2-3月份）3.转化C语言为硬件描述语言代码，并调整编译器以得到尽可能好的Turbo编码速度（4-5月份）4.编写在FPGA上测试程序，并对不同分块大小的Turbo编码器的Turbo编码速度以及使用的FPGA资源进行性能测试、分析与开销评估（6-7月份）5.撰写毕业论文（8-9月份）四、预期成果1.分块并行处理技术在Turbo编码器上的应用，能够在FPGA上实现Turbo编码的高效计算。2.在FPGA上实现的基于分块并行处理技术的Turbo编码器，并通过实验验证其性能。3.一篇毕业论文，详细阐述设计，实现和测试过程，论述考虑分块并行处理技术的Turbo编码器与已有技术的比较，并提出改进建议。五、结论本研究的目的是设计一个基于分块并行处理技术的Turbo编码器，并在FPGA上进行实现和测试。通过此项目，我们可以在Turbo编码器中实现分块并行处理技术，加速Turbo编码器的计算效率，并在FPGA上实现高效Turbo编码器，从而促进在通信领域大规模生产。