本文關(guān)鍵詞：面向移動(dòng)通信基帶算法的VLIW矢量處理器的設(shè)計(jì)

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【摘要】：近年來,移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展日新月異,各種高新通信技術(shù)為4G、5G通信時(shí)代的到來提供了強(qiáng)大的技術(shù)保障。然而,復(fù)雜高新技術(shù)在帶來更優(yōu)質(zhì)的通信體驗(yàn)的同時(shí),也給通信處理器帶來了不容小覷的運(yùn)算處理壓力。此外,未來很長一段時(shí)間內(nèi),移動(dòng)通信領(lǐng)域還將繼續(xù)面臨多種通信標(biāo)準(zhǔn)共存,多種運(yùn)營模式共生的局面,而目前的通信處理器已很難在低功耗、高性能、編程靈活性三者之間尋求新的平衡。因此,針對上述的諸多問題,本文論證并設(shè)計(jì)了一款基于專用指令集的ASIP處理器,同時(shí)結(jié)合NoC片上網(wǎng)絡(luò)單元搭建了面向第4代移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)的CoMP基帶通信系統(tǒng)。本文針對IMT-Advanced(即4G)基帶通信技術(shù)中的高可并行性處理模塊,如對CoMP預(yù)編碼模塊、信道估計(jì)均衡模塊、FFT運(yùn)算模塊等,進(jìn)行了深入的分析,針對上述基帶處理算法的特點(diǎn),設(shè)計(jì)了通過矢量處理實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)級并行,通過VLIW技術(shù)實(shí)現(xiàn)指令級并行的具備雙重并行特征的VLIW矢量處理器。在該處理器的硬件架構(gòu)設(shè)計(jì)方面,本文采用了改進(jìn)的哈佛結(jié)構(gòu);在其指令集設(shè)計(jì)方面,借鑒MIPS經(jīng)典RISC指令設(shè)計(jì)了5級流水深度的基礎(chǔ)指令集,同時(shí)結(jié)合具體的算法特征,設(shè)計(jì)了若干專用指令對基帶算法的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了加速。此外,考慮到項(xiàng)目中VLIW矢量處理器的具體應(yīng)用場景為基于NoC片上網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展的通信系統(tǒng),本文亦設(shè)計(jì)了若干專用的協(xié)處理器單元來完成相應(yīng)的對外擴(kuò)展任務(wù),并根據(jù)實(shí)際需求設(shè)計(jì)了不同的互聯(lián)方案,既充分利用了各個(gè)處理器單元間的獨(dú)立并發(fā)特性又滿足了系統(tǒng)的整體時(shí)序要求。文章最后利用本文所設(shè)計(jì)的VLIW矢量處理器及其協(xié)處理器搭建了基站端系統(tǒng)并進(jìn)行了綜合驗(yàn)證與測試。除了借助EDA工具完成了基站端系統(tǒng)的RTL級建模與仿真外,本文亦借助Xilinx Kintex7系列MIIT小型基站平臺(tái)搭建了實(shí)際的CoMP基帶通信演示鏈路,通過該演示鏈路的實(shí)驗(yàn)結(jié)果也驗(yàn)證了項(xiàng)目中采用的本文所設(shè)計(jì)的VLIW矢量處理器及其協(xié)處理器能夠出色地完成移動(dòng)通信基帶信號處理的任務(wù),且充分顯示出了VLIW矢量處理器的運(yùn)算速度快、數(shù)據(jù)吞吐率高、處理效果優(yōu)良的三大特點(diǎn)。
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN929.5

【參考文獻(xiàn)】

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 周鵬;面向無線通信數(shù)字信號處理的微處理器設(shè)計(jì)[D];電子科技大學(xué);2013年

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本文編號：1155026