本文主要研究了WiMAX系统中卷积Turbo码,该码是由两个循环递归系统卷积码(CRSC)通过交织器并行级联组成。卷积Turbo码是很灵活的码字,帧长和码率的范围很大,这也是选它作为WiMAX标准中的信道编码方案之一的主要原因。本文对WiMAX系统中采用的卷积Turbo码的原理,性能进行了详尽的研究,并最终硬件实现。本文首先阐述了信道编码的历史和Turbo码的理论背景,接着详细介绍WiMAX系统中的卷积Turbo码的原理,在Turbo码的MAP译码算法基础上,结合卷积Turbo码特性,推导出适用于卷积Turbo码的译码算法,根据卷积Turbo码的子码为CRSC码,其网格图为环形的特性,本文提出状态传递的译码方案,即在进行状态搜索的时候,将上一次迭代的最后一个前向(后项)状态度量值做为下一次迭代的前向(后向)状态度量值的初始值,可以大大提高译码的准确性,有效提高了译码的性能。随后重点研究了卷积Turbo译码器的FPGA设计与实现。由于卷积Turbo码采用的MAP算法会产生很大延时,本文在译码过程中引入并详细介绍了滑动窗译码算法,即将数据分成多个数据块,然后分别对每一个数据块进行译码,由此可以大大降低译码的延时,提高译码速度;而且在硬件实现过程中,译码器采用了流水线操作的结构,提高了系统的数据吞吐量;由于状态更新是硬件实现达到高速度的瓶颈,在“状态更新”这一关键模块中使用“模算法”,有效的提高了运算速度,优化了系统的性能。译码器最终在Xilinx的VertexII Vp70芯片上得以实现。最后,对全文进行了总结,对有待继续研究的工作进行了展望。