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长期演进系统（Long Term Evolution，LTE）是第三代移动通信到第四代移动通信的主流技术标准，具有高数据传输速率，对处理器的灵活性和计算性能提出了很高的要求。可重构架构具有高灵活性和高性能的特点，满足LTE应用的需求。可重构架构REMUS-Ⅱ是一款具有自主产权的处理器，LTE应用对原始架构的片上存储结构、数据通路、数据精度三方面提出了新需求。 本文在REMUS-Ⅱ原始架构的基础上，设计出支持随机并行读数功能的片上存储结构，以满足符号调制和IFFT的片上数据的存储需求;采用广义转置和广义单2D读数模式，对原始架构进行数据通路优化，以提高IFFT数据重排序预处理和数据整合的实现效率;利用直方图统计和量化信噪比计算相结合的方法，选择精度最高的定点实现方案。然后，在改进后的架构REMUS-Ⅱ S上，采用片外离线方案实现加扰子算法;采用条件判断和查找表相结合的方案实现符号调制子算法;利用中间数据复用和阵列丰富的计算资源实现预编码子算法;利用灵活的片上存储结构和数据通路实现IFFT子算法。 实验结果表明，在主频200MHz、LTE系统带宽20MHz的情况下，整体性能达到22.2μs/symbol，满足2天线发送的处理速度。输出数据的精度达到45.8dB，满足LTE发送端对数据精度的要求。本文核心子算法的实现相比其他实现方法，在吞吐率和归一化能耗两方面具有优势。举例来说，对于加扰和符号调制子算法，相比传统实现方案，分别获得78倍、3.6倍的加速比。对于1024点IFFT，相比同类型可重构架构，取得1.2倍加速比，归一化能耗减少39.2％。