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卷积编码是深度空间通信系统、无线通信系统及广播系统中常用的一种编码方式,卷积码的最佳译码-Viterbi译码由于具有译码性能好,译码器结构简单等特性,因而在各种数据传输系统,尤其是数字无线通信和卫星通信中,得到了极其迅速的发展。本文以带内同频道数字音频广播(IBOC DAB)接收机系统为应用对象,设计了能够较好地满足IBOC DAB系统音频传输业务和少量数据传输业务要求的Viterbi译码器。论文的主要研究工作如下:(1)对Viterbi译码器在不同的约束长度、量化精度、译码深度下的译码性能进行了Simulink仿真和分析,确定出适合IBOC DAB系统的误码率为10-5数量级左右的(2,1,7)卷积码及8电平量化软判决Viterbi译码方案。(2)在Viterbi译码器的具体电路结构设计中,分支度量模块(BMG)采用了一种速度快、所需硬件代价小的简化欧式距离求解方法;加比选(ACS)模块采用全并行的运算结构,并加入了度量溢出单元来减小电路规模,加法器采用了流水线式超前进位加法器的设计方法,比较器采用了RTL(寄存器传输级)结构描述,既提高了译码器的速度,又节省了硬件资源。(3)分别用Mentor公司的Modelsim6.1和Synplicity公司的Synplify Pro8.1对Viterbi译码器进行了功能仿真和逻辑综合,在Xilinx ISE8.1下完成了时序仿真和布局布线,并在Xilinx Spartan3 xc3s200芯片中进行了样片实现。经验证,在满足功耗的前提下译码器的数据吞吐率最高可达55Mbps。