1993年,Turbo码的提出,以其接近Shannon极限的优异的性能在编码界引起了轰动,并成为研究的热点。随着研究的不断深入和技术的发展,目前,Turbo码已经应用到很多实际通信系统中。同时,如何实现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码编译码器为研究目标,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。然后分析了MAP译码算法,Log-MAP译码算法和Max-Log-MAP译码算法,接着仔细分析了对系统性能影响的各个参数并逐一进行选择,最后对各个选择的系统进行仿真,对仿真的结果进行比较论证,确定满足系统性能要求的各个参数。 论文在系统仿真分析论证的基础之上,进行了Turbo码编码器的设计实现和硬件测试,选择Max-Log-MAP译码算法进行了Turbo码译码器的FPGA设计实现和硬件测试。最后完成整个通信系统的搭建和调试。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设计和译码的时序控制进行了深入研究,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时序功能验证和FPGA定点仿真测试。
上传时间: 2013-05-30
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低密度校验码(LDPC,Low Density Parity Check Code)是一种性能接近香农极限的信道编码,已被广泛地采用到各种无线通信领域标准中,包括我国的数字电视地面传输标准、欧洲第二代卫星数字视频广播标准(DVB-S2,Digital Video Broadcasting-Satellite 2)、IEEE 802.11n、IEEE 802.16e等。它是3G乃至将来4G通信系统中的核心技术之一。 当今LDPC码构造的主流方向有两个,分别是结合准循环(QC,Quasi Cyclic)移位结构的单次扩展构造和类似重复累积(RA,Repeat Accumulate)码构造。相应地,主要的LDPC码编码算法有基于生成矩阵的算法和基于迭代译码的算法。基于生成矩阵的编码算法吞吐量高,但是需要较多的寄存器和ROM资源;基于迭代译码的编码算法实现简单,但是吞吐量不高,且不容易构造高性能的好码。 本文在研究了上述几种码构造和编码算法之后,结合编译码器综合实现的复杂度考虑,提出了一种切实可行的基于二次扩展(Dex,Duplex Expansion)的QC-LDPC码构造方法,以实现高吞吐量的LDPC码收发端;并且充分利用该类码校验矩阵准循环移位结构的特点,结合RU算法,提出了一种新编码器的设计方案。 基于二次扩展的QC-LDPC码构造方法,是通过对母矩阵先后进行乱序扩展(Pex,Permutation Expansion)和循环移位扩展(CSEx,Cyclic Shift Expansion)实现的。在此基础上,为了实现可变码长、可变码率,一般编译码器需同时支持多个乱序扩展和循环移位扩展的扩展因子。本文所述二次扩展构造方法的特点在于,固定循环移位扩展的扩展因子大小不变,支持多个乱序扩展的扩展因子,使得译码器结构得以精简;构造得到的码字具有近似规则码的结构,便于硬件实现;(伪)随机生成的循环移位系数能够提高码字的误码性能,是对硬件实现和误码性能的一种折中。 新编码器在很大程度上考虑了资源的复用,使得实现复杂度近似与码长成正比。考虑到吞吐量的要求,新编码器结构完全抛弃了RU算法中串行的前向替换(FS,Forward Substitution)模块,同时简化了流水线结构,由原先RU算法的6级降低为4级;为了缩短编码延时,设计时安排每一级流水线计算所需的时钟数大致相同。 这种码字构造和编码联合设计方案具有以下优势:相比RU算法,新方案对可变码长、可变码率的支持更灵活,吞吐量也更大;相比基于生成矩阵的编码算法,新方案节省了50%以上的寄存器和ROM资源,单位资源下的吞吐量更大;相比类似重复累积码结构的基于迭代译码的编码算法,新方案使高性能LDPC码的构造更为方便。以上结果都在Xilinx Virtex II pro 70 FPGA上得到验证。 通过在实验板上实测表明,上述基于二次扩展的QC-LDPC码构造和相应的编码方案能够实现高吞吐量LDPC码收发端,在实际应用中具有很高的价值。 目前,LDPC码正向着非规则、自适应、信源信道及调制联合编码方向发展。跨层联合编码的构造方法,及其对应的编码算法,也必将成为信道编码理论未来的研究重点。
上传时间: 2013-07-26
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可靠通信要求消息从信源到信宿尽量无误传输,这就要求通信系统具有很好的纠错能力,如使用差错控制编码。自仙农定理提出以来,先后有许多纠错编码被相继提出,例如汉明码,BCH码和RS码等,而C。Berrou等人于1993年提出的Turbo码以其优异的纠错性能成为通信界的一个里程碑。 然而,Turbo码迭代译码复杂度大,导致其译码延时大,故而在工程中的应用受到一定限制,而并行Turbo译码可以很好地解决上述问题。本论文的主要工作是通过硬件实现一种基于帧分裂和归零处理的新型并行Turbo编译码算法。论文提出了一种基于多端口存储器的并行子交织器解决方法,很好地解决了并行访问存储器冲突的问题。 本论文在现场可编程门阵列(FPGA)平台上实现了一种基于帧分裂和篱笆图归零处理的并行Turbo编译码器。所实现的并行Turbo编译码器在时钟频率为33MHz,帧长为1024比特,并行子译码器数和最大迭代次数均为4时,可支持8.2Mbps的编译码数掘吞吐量,而译码时延小于124us。本文还使用EP2C35FPGA芯片设计了系统开发板。该开发板可提供高速以太网MAC/PHY和PCI接口,很好地满足了通信系统需求。系统测试结果表明,本文所实现的并行Turbo编译码器及其开发板运行正确、有效且可靠。 本论文主要分为五章,第一章为绪论,介绍Turbo码背景和硬件实现相关技术。第二章为基于帧分裂和归零的并行Turbo编码的设计与实现,分别介绍了编码器和译码器的RTL设计,还提出了一种基于多端口存储器的并行子交织器和解交织器设计。第三章讨论了使用NIOS处理器的SOC架构,使用SOC架构处理系统和基于NIOSII处理器和uC/0S一2操作系统的架构。第四章介绍了FPGA系统开发板设计与调试的一些工作。最后一章为本文总结及其展望。
上传时间: 2013-04-24
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摘要:介绍了采取专用电平转换芯片MAX232实现PC机与MCS51单片机之间的串行通信的方法.通过对系统的通信方式选择89C51通信波特率的设置、通信的设置,以及对接口电路的软件和硬件的设计分析,展示了该电路的实用性.关键词:微处理器;PC机;串行通信;RS-232接口;MAX232芯片
上传时间: 2014-01-22
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用单片机制作多功能莫尔斯码电路:用单片机制作多功能莫尔斯码电路莫尔斯电码通信有着悠久的历史,尽管它已被现代通信方式所取代,但在业余无线电通信和特殊的专业场合仍具有重要的地位,这是因为等幅电码通信的抗干扰能力是其它任何一种通信方式都无法相比的。在短波波段用几瓦的功率即可进行国际间的通信,收发射设备简单易制成本低廉,所以深受业余无线电爱好者的喜爱,是业余无线电高手必备的技能。要想熟练掌握莫尔斯电码的收发技术除了持之以恒的毅力外,还需要相关的设备。设计本电路的目的就是给爱好者提供一个实用和训练的工具。 一、功能简介 本电路可以配合自动键体和手动键体,产生莫尔斯码控制信号,设有16种速度,从初学者到操作高手都能适用。监听音调也有16种,均可以通过功能键进行选择。可以按程序中设定好的呼号自动呼叫,设有听抄练习功能,听抄练习有短码和混合码两种模式,分别对10个数字和常用的38个混合码模拟随机取样,产生分组报码,供爱好者提高抄收水平之用,速度低4档的听抄练习是专为初学者所设,内容是时间间隔较长的单字符。设有PTT开关键,可以决定是否控制发射机工作,不需要反复通断控制线。无论当前处于呼叫状态还是听抄状态只要电键接点接通则自动转到人工发报程序。4分钟内不使用电路将自动关闭电源,只有按复位键才能重新开始工作。先按住听抄练习键复位则进入短码练习状态,其它功能不变。从开机到自动关机执行每个功能都有不同的莫尔斯码提示音。本电路具有较强的抗高低频干扰的能力和使用方便的大电流开关接口,以适应不同的发射设备。 二、硬件电路原理硬件电路如图1所示。设计电路的目的在于方便实用,以免在紧张的操作中失误,所以除了听抄练习键外其它键没有定义复用功能。各键的作用在图中已经标出。PTT控制在每次复位时处于关闭状态,每按动一次PTT功能键则改变一次状态,这样可以使用软件开关控制发射。 PTT处于控制状态时发光二极管随控制信号闪亮。考虑到自制设备及淘汰军用设备与高档设备控制电流的不同,PTT开关管采用了2SC2073,可以承受500mA的电流,同时还增加了无极性PTT开关电路,无论外部被控制的端口直流极性如何加到VT3的极性始终不变,供有兴趣的爱好者实验。应该注意,如果被控制的负载是感性,则电感两端必须并联续流二极管,除自制设备外成品机在这方面一般没有什么问题。手动键只有一个接点,接通后产生连续的音频和发射控制信号。在本电路中手动键的输入端是P1.5 ,程序不断检测P1.5电平,当按键按下时P1.5电平为0,程序转入手动键子程序。 自动键的接点分别接到P1.3和P1.4 ,同样当程序检测到有接点闭合时便自动产生“点”或“划”。音频信号从P输出,经VT1放大后推动扬声器发音。单片机的I/O口在输入状态下阻抗较高,容易受到高低频信号干扰,所以在每个输入端口和三极管的be端并联电阻和高频旁路电容,确保在较长的电键连线和大功率发射时电路工作稳定。图2是印刷电路版图,尺寸为110mmX85mm,扬声器用粘合剂直接粘接在电路版有铜箔的面。 三、软件设计方法 “点”时间长度是莫尔斯电码中的基本时间单位。按规定“划”的时间长度不小于三个“点”,同字符中“点”与“划”的间隔不小于一个“点”,字符之间不小于一个“划”,词与词之间不应小于五个“点”。在本程序中用条件转移指令来产生“点”时间长度。通过速度功能键功可以设置16种延时参数。用T0中断产生监听音频信号,并将中断设为优先级,保证在听觉上纯正悦耳。T1用于自动关机计时,如果不使用任何功能四分钟后将向PCON 位写1,单片机进入休眠状态,此时耗电量仅有几个微安。自动键的“点”或“划”以及手动键的连续发音都是子程序的反复调用。P1.2对地短接时自动呼叫可设定为另一内容。为了便于熟悉汇编语言的读者对发音内容进行修改,这里介绍发音字符的编码方法。莫尔斯码的信息与计算机中二进制恰好相同,我们可以用0表示“点”,用1表示“划”。提示音、自动呼叫、听抄内容等字符是预先按一定编码方式存储在程序中的常数。每个字符的莫尔斯码一般是由1至6位“点”、“划”组成,也就是发音次数最多6次。程序中每个字符占用1个字节,字符时间间隔不占用字节,但更长的延时或发音结束信息占用一个字节。我们用字节的低三位表示字节的性质,对于5次及5次以下发音的字符我们用存储器的高5位存储发音信息,发音顺序由高位至低位,用低3位存储发音次数,发音时将数据送入累加器A,先得到发音次数,然后使A左环移,对E0进行位寻址,判断是发“点”还是“划”,环移次数由发音次数决定。对于6次发音的字符不能完全按照上述编码规则,否则会出现信息重叠,如果是6次发音且最后一次是“划”我们把发音次数定义为111B,因为这时第6次位寻址得到的是1。如果第6次发音是“点”,那么这个字符的低三位定义为000B。字符间隔时间由程序自动产生,更长的时间隔或结束标志由字节低三位110B来定义,高半字节表示字符间隔的倍数,例如26H表示再加两倍时间间隔。如果字节为06H则表示读字符程序结束,返回主程序。更详细的内容不再赘述,读者可阅读源程序。四、使用注意事项手动键的操作难度相对大一些,时间节拍全由人掌握,其特点是发出的电码带有“人情味”。自动键的“点”、“划”靠电路产生,发音标准,容易操作,而且可以达到相当快的速度,长时间工作也不易疲劳。在干扰较大、信号微弱的条件下自动键码的辨别程度好于手动键码。初学者初次使用手动键练习发报要有老师指导,且不可我行我素,一旦养成不正确的手法则很难纠正。在电台上时常听到一些让对方难以抄收的电码,这可能会使对方反感而拒绝回答。使用自动键也应在一定的听抄基础上再去练习。在暂时找不老师的情况下可多练习听力,这对于今后能够发出标准正确的电码非常有益。
上传时间: 2013-10-31
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1. RS-232-C 详解 22. 串口通信基本接线方法 123. 串口通讯的概念及接口电路 134. 有关RS232和RS485接口的问答 145. 同步通信方式 166. 通信协议197. 实战串行通讯258. 全双工和半双工方式 339. 浅析PC 机串口通讯流控制 3410. 奇偶校验 3511. 开发通信软件的技术与技巧 3612. 接口技术的基本知识 4113. 一个单片机串行数据采集/传输模块的设计 4414. 单工、半双工和全双工的定义 4815. 从RS232 端口获得电源4916. 串行同步通信的应用5017. 串行通信波特率的一种自动检测方法5318. RS-232、RS-422 与RS-485 标准及应用5619. 串口泵 6串行通信接口标准经过使用和发展,目前已经有几种。但都是在RS-232标准的基础上经过改进而形成的。所以,以RS-232C为主来讨论。RS-323C 标准是美国EIA(电子工业联合会)与BELL等公司一起开发的1969 年公布的通信协议。它适合于数据传输速率在0~20000b/s 范围内的通信。这个标准对串行通信接口的有关问题,如信号线功能、电器特性都作了明确规定。由于通行设备厂商都生产与RS-232C制式兼容的通信设备,因此,它作为一种标准,目前已在微机通信接口中广泛采用。在讨论RS-232C 接口标准的内容之前,先说明两点:首先,RS-232-C标准最初是远程通信连接数据终端设备DTE(Data Terminal Equipment)与数据通信设备DCE(Data Communication Equipment)而制定的。因此这个标准的制定,并未考虑计算机系统的应用要求。但目前它又广泛地被借来用于计算机(更准确的说,是计算机接口)与终端或外设之间的近端连接标准。显然,这个标准的有些规定及和计算机系统是不一致的,甚至是相矛盾的。有了对这种背景的了解,我们对RS-232C标准与计算机不兼容的地方就不难理解了。其次,RS-232C 标准中所提到的“发送”和“接收”,都是站在DTE 立场上,而不是站在DCE 的立场来定义的。由于在计算机系统中,往往是CPU 和I/O设备之间传送信息,两者都是DTE,因此双方都能发送和接收。
上传时间: 2013-11-21
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CDMA技术是当前无线电通信,尤其是移动通信的主要技术,不论是在中国已经建立的IS-95规范的中国联通CDMA网、各大移动通信运营商正准备实验及建立第三代(3G)系统还是大设备研发商已经在开发的三代以后(也称为4G)更宽带宽的移动通信系统,CDMA都是主要的选择。CDMA概念可以简单地解释为基于扩频通信的调制和多址接入方案。其反向链路有接入信道和反向业务信道组成。接入信道用于短信令消息交换、能提供呼叫来源、寻呼响应、指令和注册。 本设计选取CDMA通信系统中的接入信道部分进行仿真与分析。首先,通过学习相应的理论知识,熟悉接入信道实现的过程,对每一步的原理有了较深的理解,同时,也对MATALB软件进行熟悉和了解,对MATLAB软件中的SIMULINK部分及其内部的CDMA模块用法和参数设置进行熟悉,然后运用MATLAB软件对接入信道部分进行设计,并逐步地对各个模块进行分析、仿真与验证。目的是通过毕业设计工作熟悉现代无线通信系统的基本构成与基本工作原理,重点掌握卷积编码、块交织和码扩展等相关编码技术,并能将这些技术应用实际系统设计,提高自己对CDMA通信系统知识的认识。 关键字:CRC;卷积编码;块重复;交织;长码;沃尔什;PN序列
上传时间: 2013-11-02
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PLL是数字锁相环设计源程序, 其中, Fi是输入频率(接收数据), 数字锁相技术在通信领域应用非常广泛,本例用VHDL描述了一个锁相环作为参考,源码已经调试过。编译器synplicty.Fo(Q5)是本地输出频率. 目的是从输入数据中提取时钟信号(Q5), 其频率与数据速率一致, 时钟上升沿锁定在数据的上升和下降沿上;顶层文件是PLL.GDF
上传时间: 2013-12-31
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linux高级编程源码 文件操作,进城通信,守护进程等
上传时间: 2014-01-03
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完成AD数据采集和CAN总线通信,此源码用C语言编写
上传时间: 2015-08-20
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