本书针对无线通信系统高吞吐量、高可靠性基带处理对专用集成电路设计的需求，系统地阐述了低复杂度高精度FFT信号处理、低时延高性能信道译码算法和VLSI实现结构。本书共7章，包括无线通信系统中FFT与信道译码技术、基于并行流水线的FFT计算方法及VLSI结构、基于单端口存储器的FFT处理器及VLSI结构、Radix-2k FFT量化误差分析与VLSI结构优化、Turbo码并行译码器VLSI结构设计、卷积码并行列表译码算法与硬件结构设计和无人机通信系统VLSI设计。本书可作为高等院校信息与通信工程、集成电路、微电子及其他相近专业的教材，也可供从事数字集成电路设计、移动通信领域的科研工作人员阅读和参考。
从1896年意大利工程师马可尼成功实现无线电通信并获得世界上第一个无线电报系统专利开始，无线通信技术开启了自身发展的序章。在百年发展历程里，一代代研究者们不断耕耘，使无线通信不断取得新的技术突破和能力演进，也推动着人类社会生产生活方式的变革。在当前这个万物互联的时代，无线通信技术在移动蜂窝网络、工业物联网络、航天测控与通信网络等各类通信体系中扮演着重要的角色，也为大数据、人工智能、无人系统等新技术的落地应用提供了有力支撑。
无线通信技术能够得到如此广泛的应用，除了与通信信号体制随着传输速率的提升不断革新、信号信息处理算法随着应用场景的扩展不断升级有关，还离不开无线通信系统超大规模集成电路（Very LargeScale Integration，VLSI）实现领域的大量研究进展。各式各样的终端设备作为无线通信系统最为基础和关键的组成部分，都具有能量受限、处理能力受限的典型特征。这意味着离开VLSI实现研究，直接将各类通信信号处理算法运行在一些通用的可编程处理器上，将面临功耗的激增或处理速度的瓶颈，难以满足绝大多数场景对通信终端的应用要求。特别是近十年以来，以物联网模块、5G移动通信终端为代表的无线通信设备愈发明显地呈现出低功耗、高速率的发展趋势，因此更需要从集成电路设计角度，在数字电路复杂度、芯片功耗的严格约束下，通过高效的VLSI设计方案，将先进的通信信号处理算法进行片上集成，使其在各类系统和设备中发挥效能。
本书以无线通信系统的VLSI设计为主题，选取快速傅里叶变换（Fast Fourier Trans，FFT）与信道译码作为切入点进行深入阐述。其中，FFT是信号处理常用的时频变换工具，在各类无线通信体制下均发挥着重要作用；信道译码是无线通信系统接收端进行信息纠错的关键操作，对于保证通信链路的可靠性不可或缺。
全书共7章。第1章是无线通信系统中的FFT 与信道译码技术，介绍无线通信的基本数学原理、FFT在无线通信系统中的应用、无线通信系统典型的信道编译码方法；第2章是基于并行流水线的 FFT 计算方法及 VLSI 结构，介绍面向硬件实现的 Radix2k FFT算法原理、 FFT串行流水线结构、FFT并行流水线计算方法、FFT混合抽取多路延迟反馈VLSI结构、理论分析与硬件测试；第3章是基于单端口RAM的FFT处理器及VLSI结构，介绍FFT处理器顶层架构设计、FFT处理器数据访问方案设计、FFT处理器 VLSI结构设计、理论分析与硬件测试；第4章是Radix2k FFT算法量化误差分析与 VLSI 结构优化，介绍基于矩阵变换的混合Radix2k FFT算法分析、混合Radix2k FFT算法的量化误差分析、FFT流水线结构硬件参数的优化配置、仿真分析与实验测试；第5章是Turbo码并行译码器VLSI 结构设计，介绍 Turbo码的并行译码方法、Turbo码子块并行译码器VLSI结构设计、 Turbo码并行译码QPP交织器VLSI结构设计、并行QPP交织器的硬件设计、理论分析与硬件测试；第6章是卷积码的并行列表译码算法与并行列表译码器的硬件结构设计，介绍卷积码的并行列表译码算法、基于路径标识的非咬尾卷积码并行列表译码算法、并行列表译码器的硬件结构设计、理论分析与硬件测试；第7章是无人机通信系统VLSI结构设计，介绍数字前端方案设计、直接数字频率合成器VLSI结构设计、数字信道化接收装置VLSI结构设计、伪码并行捕获装置VLSI结构设计、信道估计与均衡装置VLSI结构设计。
本书编写得到了国家自然科学基金(No.61801503)的大力支持，相关成果的取得和总结凝聚了集体智慧。在本书的编写过程中，我们参阅了大量的文献和波野多结节与黑人资料，在此谨向相关文献的波野多结节与黑人表示衷心的感谢。
无线通信系统的VLSI设计是信号处理与数字电路设计的交叉领域。随着集成电路学科的不断完善，无线通信系统的发展将走向更广阔的平台，迎来百花齐放的新时代。由于波野多结节与黑人水平有限，书中难免存在疏漏和不妥之处，敬请读者批评指正。
编 者
2022年10月
本书以无线通信系统的VLSI设计为主题，选取快速傅里叶变换（FFT）与信道译码作为切入点，针对无线通信系统高吞吐量、高可靠性基带处理对专用集成电路设计的需求，系统阐述了低复杂度高精度FFT信号处理、低时延高性能信道译码算法和VLSI实现结构。