高性能維特比在衛(wèi)星導航接收機中FPGA實現(xiàn)

(2)幸存路徑存儲。經(jīng)過蝶形單元運算的輸出，幸存路徑，64個狀態(tài)，幸存路徑為64位，表示該狀態(tài)有或無，每進行一次蝶形運算，存入一個64位路徑信息，存儲器的寫入控制信號和地址信息由狀態(tài)控制單元發(fā)出，存儲空間為120×64 b。

(3)回溯及輸出。回溯過程即從地址最后向前一次讀取幸存路徑的值，得出譯碼電文。如圖10所示。

(4)狀態(tài)控制單元。狀態(tài)控制單元是對整個譯碼過程的控制，復位后，系統(tǒng)處在空狀態(tài)，收到輸入的待譯數(shù)據(jù)后，進入加比選狀態(tài)，按照數(shù)據(jù)流順序進行加比選蝶形運算操作，進入到譯碼深度的長度的加比選后，轉(zhuǎn)入譯碼回溯輸出單元，從最后一個回溯到第一個時，即完成回溯，同時輸出譯碼電文和譯碼完成中斷，系統(tǒng)再次進入等待狀態(tài)，如圖11所示。

4 仿真及接收機測試結(jié)果
GPS／Galileo接收機通用的Viterbi譯碼器設計通過Modelsim仿真，能夠得出正確譯碼結(jié)果，編碼后在240個碼序列的228之前加入1位或2位錯誤碼，均能正確糾錯，得到正確的譯碼結(jié)果。
譯碼延時260個時鐘周期。最大譯碼數(shù)據(jù)吞吐率達240×(150×1 000 00／260)=138 Mb／s。如圖12所示。

譯碼模塊在Altera StratixⅡ系列EP2S180F1020I4 FPGA平臺上，利用QuartusⅡ8．0進行綜合和時序分析，最大速度可以達到150 MHz，資源使用量為：ALUTs占用2 679．Logic Registers占用1 465，與文獻相比，資源消耗大大減少。如圖13，圖14所示。

5 結(jié)語
本文所述基于FPGA的Viterbi譯碼器用于GPS／GALILE-O接收機，能對GPS L2和GALILEO的電文進行譯碼，糾錯能力達到預期效果，FPGA資源使用量較低，主時鐘速度最大可達到150 MHz，譯碼處理延時達260個時鐘周期，譯碼深度為120，最大譯碼數(shù)據(jù)吞吐率達138 Mb／s，完全滿足GPS／GALILEO接收機電文接收譯碼速度要求。