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交织

  • 基于FPGA的GSM系统信道编码技术研究

    本论文是以GSM基站系统为对象研究了软件无线电思想在移动通信中应用的可行性,通过构造一个具有开放性、标准化、模块化的通用硬件平台,用软件来完成各种功能。 本文首先从整体上介绍了GSM移动通信系统及其实现过程,通过大量的Matlab仿真详细论述了GSM蜂窝通信系统中的语音编码、信道编码、交织、加密、调制等技术。 其次,文中介绍了GSM信道编码规则,其中重点阐述了CRC、卷积码和交织码的基本原理和算法实现,并完成了三者编码译码的软件设计,采用FPGA技术实现并验证了设计的正确性。 最后,对GMSK调制和解调的原理及特点进行论述,并提出了软件实现的可行性方案,为下一步的软件设计打下了坚实的基础。硬件试验平台是软件实现的基础,因此,文中进行了详细的分析与设计,并给出了部分电路设计图,对相关课题的研究具有一定的指导意义和参考价值。

    标签: FPGA GSM 信道编码

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:Yukiseop

  • OFDM系统中信道编码的FPGA实现及降低峰均比的研究

    低压电力线通信(PLC)具有网络分布广、无需重新布线和维护方便等优点。近年来,低压电力线通信被看成是解决信息高速公路“最后一英里”问题的一种方案,在国内外掀起了一个新的研究热潮。电力线信道中不仅存在多径干扰和子信道衰落,而且还存在开关噪声和窄带噪声,因此在电力线通信系统中,信道编码是不可或缺的重要组成部分。 本文着重研究了在FPGA上实现OFDM系统中的信道编解码方案。其中编码端由卷积码编码器和交织器组成,解码端由Viterbi译码器和解交织器组成,同时为了与PC机进行通信,还在FPGA上做了一个RS232串行接口模块,以上所有的模块均采用硬件描述语言VerilogHDL编写。另外,峰值平均功率比(PAR)较大是OFDM系统所面临的一个重要问题,必须要考虑如何降低大峰值功率信号出现的概率。本文重点研究了三种降低PAR的方法:即信号预畸变技术、信号非畸变技术和编码技术。这三种方法各有优缺点,但是迄今为止还没有一种好方法能够彻底地解决OFDM系统中较高PAR的弊病。本论文内容安排如下:第一章介绍了课题的背景,可编程器件和OFDM技术的发展历程。第二章详细介绍了OFDM的原理以及实现OFDM所采用的一些技术细节。第三章详细介绍了本课题中信道编码的方案,包括信道编码的基本原理,组成结构以及方案中采用的卷积码和交织的原理及设计。第四章详细讨论了编码方案如何在FPGA上实现,包括可编程逻辑器件FPGA/CPLD的结构特点,开发流程,以及串口通信接口、编解码器的FPGA设计。第五章详细介绍了如何降低OFDM系统中的峰值平均功率比。最后,在第六章总结全文,并对课题中需要进一步完善的方面进行了探讨。

    标签: OFDM FPGA 信道编码

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:520

  • MIMO-GMC系统中Turbo译码器的设计及FPGA实现

    Turbo码是一类并行级联的系统卷积码,它是在综合级联码、最大后验概率(MAP)译码、软输入软输出及迭代译码等理论基础上的一种创新。Turbo码的基本原理是通过对编码器结构的巧妙设计,多个子码通过交织器隔离进行并行级联编码输出,增大了码距。译码器则以类似内燃机引擎废气反复利用的机理进行迭代译码以反复利用有效信息流,从而获得卓越的纠错能力。计算机仿真表明,Turbo码不但在加性高斯噪声信道下性能优越,而且具有很强的抗衰落、抗干扰能力,当交织长度足够长时,其纠错性能接近香农极限。 FPGA(FieldProgrammableGateArray),即现场可编程门阵列,是在PAL、GAL、EPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。FPGA技术具有大规模、高集成度、高可靠性、设计周期短、投资小、灵活性强等优点,逐步成为复杂数字硬件电路设计的理想选择。 本论文以东南大学移动通信实验室B3G课题组提出的“支持多天线的广义多载波无线传输技术”(MIMO-GMC)为背景,分析了Turbo译码算法,并针对MIMO-GMC系统的迭代接收机中所采用的外信息保留和联合检测译码迭代的特点,完成了采用滑动窗Log-MAP算法的软输入、软输出的Turbo译码器的设计。整个译码器模块的设计采用Verilog语言描述,并在VirtexⅡPro系列FPGA芯片上实现。

    标签: MIMO-GMC Turbo FPGA

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:shanml

  • DVBH发射端信道内码和调制部分的FPGA设计和实现

    数字电视技术和超大规模深亚微米的系统级芯片设计技术是当前信息产业中最受关注的两个方向。它们的交叉就是数字电视应用中的一系列系统级芯片和超深亚微米专用集成电路。其中信道处理系统及其相关芯片更是集中了数字信号处理前向纠错编解码等数字电视传输的核心技术,成为设计和开发整个数字电视系统的关键之一。数字高清晰度电视(Digital HDTV)做为第三代电视标准,已成为当今世界高技术竞争的焦点,本文正是从这个交叉点上出发对DVB-H(Digital Video Broadcasting-Handheld)标准中所涉及的信道编码和调制部分进行了研究,重点分析了信道内编码部分的硬件优化实现。本项目完成了DVB-H传输系统信道编码的FPGA硬件设计和实现,系统所有FPGA硬件电路设计采用了Veillog HDL语言编写。同时对清华大学数字电视地面传输标准DMB-T(Terrestrial Digital Multimedia/TV Broadcasting)中的关键技术做了研究,与DVB标准中的相关技术做了对比。 本文首先对DVB.H以及COFDM的相关理论进行介绍和研究。然后针对DVB-H信道编码调制器中的部分核心算法的FPGA设计和实现进行了详细的研究工作,包括外编码、内编码(卷积删余)、内交织(包括比特交织和符号交织)、星座映射、帧形成、OFDM调制的部分设计等。相应地对DVB-H信道解码解调器中的部分算法的FPGA设计的研究工作做了描述,包括符号解交织和比特解交织。同时对清华大学数字电视地面传输标准DMB-T外接收机中频域和时域解交织模块的FPGA设计实现做了描述。 笔者在项目中完成的主要工作有: (1)与项目组成员合作制定系统框架,划分模块。 (2)对所负责的模块,包括外编码、内编码(卷积删余)、内交织(包括比特交织和符号交织)、星座映射、帧形成、OFDM调制的算法进行研究并加以优化,建立软件仿真模型,进行FPGA设计,仿真和实现。

    标签: DVBH FPGA 发射端 信道

    上传时间: 2013-06-10

    上传用户:rockjablew

  • DVBT发射机系统中的OFDM调制FPGA实现

    该项目完成的是DVB-T发射机系统中OFDM调制部分的FPGA设计.DVB-T是ETSI(欧洲电信标准委员会)提出的数字地面电视广播系统标准,在业界影响很广.整个DVB-T发射机系统包括RS编码,内交织,卷积编码,外交织,星座映射,IFFT变换等主要部分.该项目组负责以FPGA为主体的硬件平台的搭建及编码,调制部分的FPGA软件设计,作者完成了2k模式下IFFT变换的软件设计.该文首先介绍了OFDM及DVB-T相关原理,然后比较分析了各种FFT算法及实现结构的复杂度,最后采取了一种Radix2

    标签: DVBT OFDM FPGA 发射机

    上传时间: 2013-05-17

    上传用户:gundamwzc

  • DVBT信道编解码算法研究及FPGA实现

    数字通信系统中,在实际信道上传输数字信号时,由于信道传输特性不理想及噪声的影响,接收端所收到的数字信号不可避免地会发生错误。为了减小误码率,提高接收质量,必须采用差错控制编码。对于数字视频通信系统这类高码率,高要求的系统,为了提供优良的图象质量,采用差错控制编码尤为重要。 本文采用的DVB-T系统差错控制技术是针对于数字视频通信而设计的,提出了纠错编码结合交织技术的实现方案,即RS(204,188,8)截短码、卷积交织、卷积码三种技术的级联。各技术中的参数设计为输入的MPEG-2传输流(TS流)提供了便利,在编码后可以保持传输流的帧结构和同步字节不改变,使接收端的同步捕获和同步跟踪成为可能。 本文首先简要介绍了差错控制技术,DVB-T系统,以及硬件实现所用到的FPGA实现方法。然后分别研究RS码、卷积交织、卷积码的编解码原理,并提出了三类技术的硬件实现方案。其中,重点论述了RS码解码的硬件实现。将RS码解码分为四个模块:伴随式计算,BM迭代,钱搜索和错误值计算,分别讲述每个模块的电路设计方案并给出仿真结果。最后,将该差错控制系统应用于一个输出速率恒定的实际数字视频通信系统中,按系统需要,加入了接口电路和速率控制的设计。

    标签: DVBT FPGA 信道 编解码

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:gcs333

  • DVB信道编解码算法研究与FPGA实现

    随着人们对于数字视频和数字图像的需求越来越大,数字电视广播和手机电视迅速发展起来,但是人们对于数字图像质量的要求也越来越高。对于观众来讲,画面的质量几乎是最为重要的,然而由于信道传输特性不理想和加性噪声的影响,不可避免地会产生误码,导致图像质量的下降,甚至无法正常收看。因此,为了保障图像质量就需要采用纠错编码(又称信道编码)的方式来实现通信。在数字视频广播系统(DVB)中,无论是卫星传输,电缆传输还是地面传输都采用了信道编码。 本文首先深入研究DVB标准中的信道编码部分的关键技术;然后依照DVB-T标准技术要求,设计并硬件实现了数字视频传输的信道编解码系统。在该系统中,编解码器与信源端的接口利用了MPEG-2的视频传输接口同步并行接口(SPI),这种接口的应用让系统具有很强的通用性;与信道端接口采用了G.703接口,具有G.703接口功能和特性的数据通信设备可以直接与数字通信设备连接,这使得应用时对于信道的选择具有较大的灵活性。 在深入理解RS编解码算法,卷积交织/解交织原理,卷积编码/VITERBI译码算法原理的基础上,本文给出了解码部分的设计方案,并利用Xilinx公司的SpartanⅢ系列XC3S2000芯片完成方案的硬件实现。在RS解码过程中引入了流水线机制,从而很大程度上提高了解码效率。解交织器部分采用了RAM分区循环法,利用对RAM读写地址的控制实现解卷积交织,这种方法控制电路简单,实现速度比较快,代价小。VITERBI译码器采用截尾译码,在几乎不影响译码准确度的基础上大大提高了解码效率。

    标签: FPGA DVB 信道 编解码

    上传时间: 2013-07-16

    上传用户:372825274

  • Turbo码译码算法研究及其FPGA实现

    在通信系统中,人们一直致力于信息传输的有效性和可靠性的研究,信道纠错编码技术一直是人们研究的重点。1993年,Turbo码的提出,以其接近Shannon极限的优异的译码性能在编码界引起了轰动,并成为研究纠错编码的热点课题。经过十几年的研究和发展,目前,Turbo码已经走向了实用化的道路,如何用硬件实现有效的Turbo码编译码器成为了人们研究的重点。 论文以基于FPGA实现Turbo码译码器为研究目标,首先分析了Turbo码的基本编译码原理和3GPP标准的Turbo码编码结构和交织算法。然后重点分析了MAP译码算法,Log-MAP译码算法和:Max-Log-MAP译码算法,并对三种译码算法进行了详细的理论推导和计算复杂度的定量分析比较,对影响Turbo码译码性能的主要因素进行了MATLB仿真分析。 论文在深入分析比较上述三种译码算法的基础之上,选择Max-Log-MAP译码算法进行了Turbo码译码器的FPGA设计实现。主要针对FPGA实现的数据量化、定点数据表示方式、Max-Log-MAP算法子译码器关键运算单元的FPGA设计和基于3GPP标准的Turbo码译码器的内交织的FPGA设计进行了深入研究,完成了固定译码长度的Turbo码译码器的FPGA设计实现,并利用ModelSim和MATLAB分别对译码器进行了功能时序验证和FPGA定点仿真测试。

    标签: Turbo FPGA 译码 算法研究

    上传时间: 2013-07-09

    上传用户:caixiaoxu26

  • Turbo乘积码的译码算法及FPGA实现

    在信道编码的发展进程中,编码研究人员一直致力于追寻性能尽可能的接近Shannon极限,且译码复杂度较低的信道编码方案。1993年Berrou等提出了Turbo码,这种码在接近香农极限的低信噪比下仍能够获得较低的误码率,它的出现在编码界引起了广泛的关注,并成为编码研究领域最新的发展方向之一。但Turbo码也有其缺点,由于交织器的存在,致使译码复杂度高,译码时延长且因为低码重码字,存在错误平台现象。在Turbo码的基础上,1994年,Pyndiah等提出了Turbo乘积码,Turbo乘积码继承了Turbo码的优点,又因为Turbo乘积码的构造采用了线性分组码,所以译码方法比Turbo码简单。Turbo乘积码近年来开始被广泛到应用到各种通信场合,大有取代传统的卷积码之势。 本文首先围绕Turbo乘积码的编译码原理,阐述了涉及到的基础知识;又据Turbo乘积码目前的应用状况,回顾了Turbo码的发展历史;其次,根据Turbo乘积码的构造原理,探讨了构造的方法,交织类型,子码的选择及子码的性能;再次,研究了Turbo乘积码的概率译码,基于外信息的迭代算法,研究了Chase的译码算法;最后通过软件仿真实现了该迭代译码算法,得到的结果达到了通信接收的要求。 本文还初步的阐述了Turbo乘积码硬件实现系统的设计方案。据实际工作中碰到的非标准信号,给出了整体模块设计图,及相应模块的功能和模块问连接的各种参数。并实现了模态下的同步搜索和去除相位模糊功能。最后根据研究中碰到的各种问题,提出了下一步工作建议和研究方向。

    标签: Turbo FPGA 乘积码 译码算法

    上传时间: 2013-07-02

    上传用户:ndyyliu

  • 无线扩频集成电路开发中信道编解码技术研究与FPGA实现

    本论文主要对无线扩频集成电路设计中的信道编解码算法进行研究并对其FPGA实现思路和方法进行相关研究。 近年来无线局域网IEEE802.11b标准建议物理层采用无线扩频技术,所以开发一套扩频通信芯片具有重大的现实意义。无线扩频通信系统与常规通信相比,具有很强的抗干扰能力,并具有信息荫蔽、多址保密通信等特点。无线信道的特性较复杂,因此在无线扩频集成电路设计中,加入信道编码是提高芯片稳定性的重要方法。 在了解扩频通信基本原理的基础上,本文提出了“串联级联码+两次交织”的信道编码方案。串联的级联码由外码——(15,9,4)里德-所罗门(Reed-Solomon)码,和内码-(2,1,3)卷积码构成,交织则采用交织深度为4的块交织。重点对RS码的时域迭代译码算法和卷积码的维特比译码算法进行了详细的讨论,并完成信道编译码方案的性能仿真及用FPGA实现的方法。 计算机仿真的结果表明,采用此信道编码方案可以较好的改善现有仿真系统的误符号率。 本论文的内容安排如下:第一章介绍了无线扩频通信技术的发展状态以及国内外开发扩频通信芯片的现状,并给出了本论文的研究内容和安排。第二章主要介绍了扩频通信的基本原理,主要包括扩频通信的定义、理论基础和分类,直接序列扩频通信方式的数学模型。第三章介绍了基本的信道编码原理,信道编码的分类和各自的特点。第四章给出了本课题选择的信道编码方案——“串联级联码+两次交织”,详细讨论了方案中里德-所罗门(Reed-Solomon)码和卷积码的基本原理、编码算法和译码算法。最后给出编码方案的实际参数。第五章对第四章提出的编码方案进行了性能仿真。第六章结合项目实际,讨论了FPGA开发基带扩频通信系统的设计思路和方法。首先对FPGA开发流程以及实际开发的工具进行了简要的介绍,然后给出了扩频通信系统的总体设计。对发射和接收子系统中信道编码、解码等相关功能模块的实现原理和方法进行分析。第七章对论文的工作进行总结。

    标签: FPGA 无线扩频 信道编解 技术研究

    上传时间: 2013-07-18

    上传用户:hbsunhui