IP 核 · 3GPP LTE 信道译码

LTE Turbo 译码器

面向 LTE Turbo 码的可综合 Max-Log-MAP 译码器候选实现,覆盖 K=40 至 K=6144 的全部 188 个 QPP 块长。当前六次迭代、5 位输入版本已在 Zynq UltraScale+ RFSoC 上完成布局布线,并使用独立期望数据流和故意破坏的负向对照完成上板检查。

申请数据手册与评估
实测工作点

只展示附带边界条件的数字

器件 xczu67dr-fsve1156-2-i,Vivado 2025.2,离线布局布线;K=6144、六次迭代、WINDOW=32、5 位信道输入。

450.045 MHz
布线后时钟,建立和保持时序均满足 实测
31.539 Mb/s
按每帧 87,673 个周期计算 实测
2,657 LUT
1,177 FF / 6.5 BRAM / 0 DSP 实测
0 不一致
299.917 MHz 下检查 3,003,668,343 个上板周期 实测
架构

用时间复用避免复制最重的计算引擎

当前候选实现让一套 Max-Log-MAP SISO 引擎完成十二个半迭代。自然顺序与 QPP 顺序被显式管理,外信息回传时携带帧和阶段身份。这样既控制资源,也让全部合法 LTE QPP 块长共用一套可审查架构。

LTE Turbo 译码器简化架构选择图
概念性架构选择图,用于说明所有权和复用关系,并非 RTL 原理图。

范围边界:本译码器核不宣称包含 CRC、速率匹配、HARQ、码块分段或完整 LTE 基带。这些功能可按明确验收范围进行系统集成。

取舍

同流程对比,也保留不占优的数字

比较使用同一器件、块长、迭代次数、输入精度和实现流程。这是一组 Pareto 取舍,不是单一数字的胜负。

LTE Turbo 译码器候选实现与 MathWorks 基线取舍
在 xczu67dr-fsve1156-2-i 上的布线后比较。MathWorks 吞吐率仅为上界。
布线后结果AlgoSilicon 候选实现MathWorks R2026a 基线
时钟450.045 MHz 实测396.354 MHz 实测
逻辑2,657 LUT / 1,177 FF 实测3,446 LUT / 4,677 FF 实测
存储 / 运算6.5 BRAM / 0 DSP 实测7.0 BRAM / 0 DSP 实测
首判决延迟75,379 周期 实测74,695 周期 实测
帧吞吐率31.539 Mb/s 实测≤28.0 Mb/s 实测上界

候选实现少用 789 个 LUT、3,500 个触发器和 0.5 个 BRAM,布线后时钟提高 53.691 MHz,但首判决晚 684 个周期。基线未记录下一帧接收边界,因此其吞吐率只报告为上界。两者互不支配。

验证保证

上板通过之外,还有一个必须失败的对照

验证链跨越独立参考模型、RTL、布局布线实现和上板回放。RTL 一致性记录覆盖 9 个工作点,共 153 次完整运行。板上数据流覆盖 K=40 至 K=6144 的 5 个合法帧,包含 8,883 个输入字和 8,848 个输出判决。

当前上板记录在 299.917 MHz 下连续检查 3,003,668,343 个周期,零不一致。故意变异的 RTL 产生 56,770,955 个不一致并失败,证明检查器确实能变红。

LTE Turbo 译码器当前上板证据记录
当前机器可读上板记录中的关键字段。
按您的验收边界评估译码器

我们可以围绕目标器件、接口、吞吐目标和验证负载打包候选实现。所有实测结果仍与产生它们的配置和流程绑定。

申请评估

阅读工程案例:两天内从任务到完成上板验证的 RTL。