维特比数字IP核设计与实现

【摘要】维特比(Viterbi)搜索计算是语音识别系统中不可缺少的一部分。通过分析可知，随着待识别词条数量的增加，Viterbi运算量将增加。当待识别词条数多达10000个以上时，Viterbi搜索运算时间将占整个语音识别系统运算时间的50%。因此开展高速ViterbiIP核研究具有重要意义。本文设计一种基于二级流水线的双核Viterbi数字IP核。IP核算法部分采用高速线性Viterbi算法，设计成两个Viterbi运算模块结构，利用二级流水线协调两个运算模块同步不间断运算。在前端设计阶段，通过测试平台对IP核的Verilog代码进行功能验证。采用具有AlteraEP2C70F896C6芯片的DEII开发板，对IP核进行FPGA原型验证。验证结果表明，在50MHz晶振，即每周期20ns的情况下，共占用5128个逻辑单元，2770个寄存器，136个端口。物理设计后，通过静态时序分析报告、DRC和LVS报告和后仿真结果可知，该IP核最终版图和功能正确，占用2018709.8平方微米面积，功耗为53.1毫瓦。在每时钟周期为20ns的时钟下，IP核完成一次蝴蝶运算需11.54ns，比单核结构Viterbi节省54%的运算时间。
【作者】廖石磊；
【导师】宋明歆；
【作者基本信息】哈尔滨理工大学，微电子学与固体电子学，2012，硕士
【关键词】维特比；双核；IP；流水线；

【参考文献】
[1]杨莉娜.麻花艽（Gentiana straminea）原生质体分离和培养研究[D].青海大学,作物遗传育种,2013,硕士.
[2]姜建生.企业信息化初析[A].中国科学技术协会、吉林省人民政府.新世纪新机遇新挑战——知识创新和高新技术产业发展（上册）[C].中国科学技术协会、吉林省人民政府:,2001:1.
[3]佀文娟.外侧丘系背核上行输入对下丘神经元声信号检测的影响[D].华中师范大学,动物学,2013,硕士.
[4]冯宝明.微波辐射下4-羟基-6-甲基-吡喃-2-酮参与的多组分反应的研究[D].江苏师范大学,有机化学,2013,硕士.
[5]邱云.节段预制体外预应力干接缝混凝土梁桥模型试验研究[D].广东工业大学,桥梁与隧道工程,2014,硕士.
[6]周飞.6061铝合金钎焊材料及工艺研究[D].南京航空航天大学,材料学,2013,硕士.
[7]路旺.吉视传媒电视剧点播业务发展策略研究[D].吉林大学,工商管理,2014,硕士.
[8]汤敏露.OFDM系统中相位噪声的影响与抑制[D].重庆大学,通信与信息系统,2014,硕士.
[9]孟凤熙.成纤维细胞直接转分化为神经元和视网膜神经节样细胞的研究[D].复旦大学,眼科学,2013,博士.
[10]王新民,邵贝恩.卫星遥感图像大地几何校正的一种方法[J].自动化学报,1996,03:376-378.
[11]程小可,孙健,姚立杰.科技开发支出的价值相关性研究——基于中国上市公司的经验证据[J].中国软科学,2010,06:141-150.
[12]贾莹莹.论我国刑事搜查程序的再完善[D].浙江工商大学,诉讼法学,2012,硕士.
[13]刘正威.黄山世界文化与自然双遗产的可持续发展研究[D].中国地质大学（北京）,地理学,2013,硕士.
[14]王焱,汪震,黄民翔,蔡祯祺,杨濛濛.基于OS-ELM和Bootstrap方法的超短期风电功率预测[J].电力系统自动化,2014,06:14-19+122.
[15]宋方方.基于LOADEST统计模型的赵家溪污染物通量估算研究[D].重庆大学,环境工程,2014,硕士.
[16]史轶男.民国国语运动背景下中华书局出版传播活动研究[D].苏州大学,传播学,2014,硕士.
[17]姚远.基于自由曲面的全景环带成像系统设计[D].浙江大学,光学工程（专业学位）,2014,硕士.
[18]姜信建.机床控制程序的图解法优化设计[J].重型机械科技.2000(04)
[19]苏亚.主动表观模型的建模与匹配[D].西安电子科技大学,2010.
[20]郭权.查尔斯·狄更斯《荒凉山庄》中的法治[D].厦门大学,英语语言文学,2014,硕士.
[21]张建胜,毛建飞,卢成原,周锋.加设挡风板对大跨悬挑屋盖气动性能的影响[J].浙江工业大学学报,2014,04:373-377.
[22]彭晓群,吴丰,张延华.柴达木盆地小梁山地区混积岩储层测井评价[J].石油地球物理勘探,2012,S1:136-139+151+170+162.
[23]鲁敏.项目投资决策实物期权理论与方法研究[D].沈阳工业大学,会计学,2004,硕士.
[24]范婉灵.“性贿赂”入罪问题研究[D].贵州民族大学,刑法学,2012,硕士.
[25]谢瑞杰.冬凌草和溪黄草化学成分及生物活性研究[D].新乡医学院,药物化学,2012,硕士.
[26]韩建.当代大学生社会责任感培养研究[D].吉林大学,学科教学,2014,硕士.
[27]郑然.4个重要名胜区古树年轮对气候变化的响应[D].北京林业大学,自然保护区学,2013,硕士.
[28]王猛.我国乳制品安全规制研究[D].辽宁大学,规制经济学,2012,硕士.
[29]马晓静.与WFSD钻孔相联系的汶川余震序列中部分“重复地震”的研究[D].中国地震局地球物理研究所,固体地球物理,2012,硕士.
[30]余昌源.电加热锅炉温度控制系统的设计及实现[D].内蒙古大学,控制工程,2014,硕士.
[31]孙婉婷.高可见光活性的Fe_2O_3基光催化材料的合成及其机制研究[D].黑龙江大学,2013.
[32]杨季行.CET试题库管理系统的构建探究[J].电子测试,2014,20:163-165.
[33]罗田田.论教师情境知识及其生成[D].华中师范大学,教育学原理,2014,硕士.
[34]王迎捷.牙科陶瓷偶联剂的相关性能研究[D].第四军医大学,口腔临床医学,2004,硕士.
[35]薛丹.当代大学生思想政治教育与心理健康教育结合的现状，问题和对策研究[D].内蒙古大学,马克思主义理论,2014,硕士.
[36]张立杰.噁二唑类电致发光材料的合成与性能研究[D].天津大学,应用化学,2004,硕士.
[37]李彦.平衡训练对体育院校网球专修学生击球稳定性的影响研究[D].沈阳体育学院,体育教育训练学,2013,硕士.
[38]杨慧.LAMP和纳米金辅助PCR技术用于主要病原真菌的快速检测[D].吉林大学,病原生物学,2013,硕士.
[39]王晓霞.改革开放以来，农村中小学音乐教学发展的研究[D].辽宁师范大学,学科教育（专业学位）,2012,硕士.
[40]李金焕,陆建辉,王玉丰,肖军,王堂洋,顾善群.金属银导电油墨的研究进展[J].电子元件与材料,2014,11:14-17.
[41]沈盼.保水降温半柔性路面中保水水泥砂浆的开发及性能评价[D].重庆交通大学,道路与铁道工程,2012,硕士.
[42]栾文哲.某轿车车门综合性能的评价及优化设计[D].中北大学,车辆工程,2014,硕士.
[43]伍小荣,谢立宏.面向属性的归纳与概念聚类[J].计算机工程,2003,05:92-93+123.
[44]李桂元.ZL沙坝区强噪声、低信噪比地震资料的处理方法[J].石油地球物理勘探,1993,02:199-206+248.
[45]柳建军.合肥市J Z村村民委员会选举问题研究[D].安徽大学,公共管理,2014,硕士.
[46]徐翠荣.近代汉语“程度副词+有+NP”结构研究[D].湖北大学,汉语言文字学,2011,硕士.
[47]杨保军.水闸CAD软件研制（SluiceCAD）[D].大连理工大学,结构工程,2004,硕士.
[48]胡振.信用危机中的伦理冲突及选择[D].新疆大学,马克思主义哲学,2013,硕士.
[49]张哲.基于时间序列的经济预测[D].吉林大学,概率论与数理统计,2013,硕士.
[50]陈润泽,吴文传,孙宏斌,蓝海波,刘海涛,刘晓敏.双馈风电机组惯量控制对系统小干扰稳定的影响[J].电力系统自动化,2014,23:6-12.