基于FPGA的RS+CC編譯碼器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
發(fā)布時(shí)間:2021-01-28 06:32
信道糾錯(cuò)編譯碼技術(shù)是保證數(shù)字通信數(shù)據(jù)可靠性傳輸?shù)闹匾夹g(shù),在衛(wèi)星通信、數(shù)字電視廣播等許多領(lǐng)域有著較為廣泛的使用。但是隨著編碼理論與信息技術(shù)的極速發(fā)展,傳統(tǒng)的利用單一方式的糾錯(cuò)編譯碼已經(jīng)逐漸無(wú)法滿(mǎn)足某些系統(tǒng)的需求,為此在實(shí)際應(yīng)用中常采用糾錯(cuò)能力更強(qiáng)的級(jí)聯(lián)編譯碼方式保證通信系統(tǒng)的性能。為了快速獲取RS(204,188)+CC(2,1,7)+卷積交織級(jí)聯(lián)編碼在不同信噪比下性能,本文研究選用上位機(jī)與FPGA板塊相結(jié)合的實(shí)現(xiàn)方案。本文首先介紹了RS(204,188)編譯碼在高斯信道下的性能。關(guān)于RS譯碼器的設(shè)計(jì)采用了流水線的結(jié)構(gòu),提高了編譯碼的速度,減少了延遲,對(duì)譯碼器關(guān)鍵方程的求解采用了無(wú)逆的RIBM算法,節(jié)省了硬件資源消耗。然后,分析(2,1,7)卷積編譯碼不同碼率在高斯信道中的性能。卷積編碼的的譯碼使用Viterbi譯碼,為了提高譯碼的性能和速度,設(shè)計(jì)采用了3 bit量化的軟判決譯碼算法,較硬判決有13 dB的性能提升。此外ACSU(加比選)單元包含了譯碼器大部分的計(jì)算量,是影響譯碼速度的關(guān)鍵部分,設(shè)計(jì)采用全并行結(jié)構(gòu),提高了譯碼的速度。最后,以Xilinx公司Virt...
【文章來(lái)源】:西南科技大學(xué)四川省
【文章頁(yè)數(shù)】:77 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
系統(tǒng)測(cè)試平臺(tái)(VPX)機(jī)箱Fig.2-5SystemTestPlatform(VPX)chassis
2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與編譯碼理論譯碼原理分析 卷積碼編碼算法碼算法是由 Elias 等人提出的一種有效的前向糾錯(cuò)編碼(FEC)。卷將 k 個(gè)信息bit 編碼成 n 個(gè)bit ,這樣編碼效率為k/n ,其中 m 表N=m+1表示約束長(zhǎng)度。卷積編碼此刻的輸出與當(dāng)前 k 個(gè)信息碼元入信息碼元均有關(guān)。卷積編碼是充分利用碼字間相關(guān)性來(lái)完成編碼B-S標(biāo)準(zhǔn)中,同樣使用到卷積編碼技術(shù),其作為內(nèi)層糾錯(cuò)編碼被使圖 2-10 所示。該卷積編碼屬于( 2 ,1 ,7) 編碼,卷積編碼可以糾正傳誤,其編碼結(jié)構(gòu)相對(duì)較簡(jiǎn)單,下面根據(jù)卷積編碼的結(jié)構(gòu)介紹其編碼方
圖 2-12 加躁模塊 RTL 圖ig.2-12 Twisting module RTL diagram圖 2-13 加躁模塊時(shí)序圖g.2-13 Twisting module timing diagram頂層 RTL 圖。圖 2-12 中,x[3:0]表2[7:0]表示加噪后數(shù)據(jù);data_valid 真圖,其中 Iin[3:0]為輸入數(shù)據(jù) x_valid6 延遲一個(gè)時(shí)鐘周期的數(shù)據(jù) FIFO 中讀取一個(gè)數(shù)據(jù) IQnoise[,12,4,4,4…],與之對(duì)應(yīng)的噪聲數(shù)據(jù)么加躁后數(shù)據(jù)為[3,6,133,5,6,134,1,表明時(shí)序圖中加噪后數(shù)據(jù)正確輸入數(shù)據(jù)有效的情況下才會(huì)從噪
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Modified switched IMM estimator based on autoregressive extended Viterbi method for maneuvering target tracking[J]. HADAEGH Mahmoudreza,KHALOOZADEH Hamid. Journal of Systems Engineering and Electronics. 2018(06)
[2]基于導(dǎo)彈數(shù)據(jù)鏈的級(jí)聯(lián)編碼的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 姜智,閆智強(qiáng),馬駿,董詩(shī)萌. 彈箭與制導(dǎo)學(xué)報(bào). 2019(02)
[3]基于滑窗流水的高性能可配置viterbi譯碼器[J]. 趙旭瑩,李桓,王曉琴,王東琳. 微電子學(xué)與計(jì)算機(jī). 2018(02)
[4]一種基于維特比解碼的超高頻RFID讀寫(xiě)器解碼器設(shè)計(jì)[J]. 王賀,王俊宇. 復(fù)旦學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(03)
[5]A pipelined Reed-Solomon decoder based on a modified step-by-step algorithm[J]. Xing-ru PENG,Wei ZHANG,Yan-yan LIU. Frontiers of Information Technology & Electronic Engineering. 2016(09)
[6]RS編碼在移動(dòng)通信中的應(yīng)用及性能分析[J]. 曾裕. 山東工業(yè)技術(shù). 2015(16)
[7]一種高效RS編解碼器的FPGA實(shí)現(xiàn)[J]. 李曉飛,牟崧友. 電視技術(shù). 2008(12)
[8]基于RiBM算法的RS譯碼器設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)[J]. 陳曦,謝軍,邱琪. 光通信技術(shù). 2008(11)
博士論文
[1]誤碼條件下信道編碼識(shí)別研究[D]. 任亞博.清華大學(xué) 2016
[2]RS碼譯碼算法及其實(shí)現(xiàn)的研究[D]. 徐朝軍.西安電子科技大學(xué) 2006
碩士論文
[1]刪余卷積碼的維特比譯碼器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 黃瑤.西安電子科技大學(xué) 2018
[2]軟輸出維特比譯碼算法的改進(jìn)與應(yīng)用[D]. 吳長(zhǎng)江.西安電子科技大學(xué) 2018
[3]LDPC長(zhǎng)碼編碼識(shí)別技術(shù)研究[D]. 李亞輝.西安電子科技大學(xué) 2017
[4]信道編譯碼算法研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 鄒游.東南大學(xué) 2016
[5]兼容DVB-S2X標(biāo)準(zhǔn)的全碼率BCH編譯碼器設(shè)計(jì)與FPGA實(shí)現(xiàn)[D]. 楊翠.西安電子科技大學(xué) 2016
[6]AWGN信道下基于Kite碼的QC-LDPC碼和DVB-S2標(biāo)準(zhǔn)LDPC碼的無(wú)碼率編碼技術(shù)研究[D]. 王風(fēng)永.西安電子科技大學(xué) 2016
[7]基于FPGA的高速LDPC-CC譯碼器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 王貴波.北京理工大學(xué) 2016
[8]基于FPGA的衛(wèi)星通信信道編碼設(shè)計(jì)與工程實(shí)現(xiàn)[D]. 于劍.河北科技大學(xué) 2015
[9]高效Reed-Solomon碼硬判決譯碼器的研究與設(shè)計(jì)[D]. 彭星入.天津大學(xué) 2016
[10]基于FPGA的DVB-S衛(wèi)星數(shù)字信號(hào)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研制[D]. 宋月.北華航天工業(yè)學(xué)院 2015
本文編號(hào):3004518
【文章來(lái)源】:西南科技大學(xué)四川省
【文章頁(yè)數(shù)】:77 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
系統(tǒng)測(cè)試平臺(tái)(VPX)機(jī)箱Fig.2-5SystemTestPlatform(VPX)chassis
2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與編譯碼理論譯碼原理分析 卷積碼編碼算法碼算法是由 Elias 等人提出的一種有效的前向糾錯(cuò)編碼(FEC)。卷將 k 個(gè)信息bit 編碼成 n 個(gè)bit ,這樣編碼效率為k/n ,其中 m 表N=m+1表示約束長(zhǎng)度。卷積編碼此刻的輸出與當(dāng)前 k 個(gè)信息碼元入信息碼元均有關(guān)。卷積編碼是充分利用碼字間相關(guān)性來(lái)完成編碼B-S標(biāo)準(zhǔn)中,同樣使用到卷積編碼技術(shù),其作為內(nèi)層糾錯(cuò)編碼被使圖 2-10 所示。該卷積編碼屬于( 2 ,1 ,7) 編碼,卷積編碼可以糾正傳誤,其編碼結(jié)構(gòu)相對(duì)較簡(jiǎn)單,下面根據(jù)卷積編碼的結(jié)構(gòu)介紹其編碼方
圖 2-12 加躁模塊 RTL 圖ig.2-12 Twisting module RTL diagram圖 2-13 加躁模塊時(shí)序圖g.2-13 Twisting module timing diagram頂層 RTL 圖。圖 2-12 中,x[3:0]表2[7:0]表示加噪后數(shù)據(jù);data_valid 真圖,其中 Iin[3:0]為輸入數(shù)據(jù) x_valid6 延遲一個(gè)時(shí)鐘周期的數(shù)據(jù) FIFO 中讀取一個(gè)數(shù)據(jù) IQnoise[,12,4,4,4…],與之對(duì)應(yīng)的噪聲數(shù)據(jù)么加躁后數(shù)據(jù)為[3,6,133,5,6,134,1,表明時(shí)序圖中加噪后數(shù)據(jù)正確輸入數(shù)據(jù)有效的情況下才會(huì)從噪
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Modified switched IMM estimator based on autoregressive extended Viterbi method for maneuvering target tracking[J]. HADAEGH Mahmoudreza,KHALOOZADEH Hamid. Journal of Systems Engineering and Electronics. 2018(06)
[2]基于導(dǎo)彈數(shù)據(jù)鏈的級(jí)聯(lián)編碼的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 姜智,閆智強(qiáng),馬駿,董詩(shī)萌. 彈箭與制導(dǎo)學(xué)報(bào). 2019(02)
[3]基于滑窗流水的高性能可配置viterbi譯碼器[J]. 趙旭瑩,李桓,王曉琴,王東琳. 微電子學(xué)與計(jì)算機(jī). 2018(02)
[4]一種基于維特比解碼的超高頻RFID讀寫(xiě)器解碼器設(shè)計(jì)[J]. 王賀,王俊宇. 復(fù)旦學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(03)
[5]A pipelined Reed-Solomon decoder based on a modified step-by-step algorithm[J]. Xing-ru PENG,Wei ZHANG,Yan-yan LIU. Frontiers of Information Technology & Electronic Engineering. 2016(09)
[6]RS編碼在移動(dòng)通信中的應(yīng)用及性能分析[J]. 曾裕. 山東工業(yè)技術(shù). 2015(16)
[7]一種高效RS編解碼器的FPGA實(shí)現(xiàn)[J]. 李曉飛,牟崧友. 電視技術(shù). 2008(12)
[8]基于RiBM算法的RS譯碼器設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)[J]. 陳曦,謝軍,邱琪. 光通信技術(shù). 2008(11)
博士論文
[1]誤碼條件下信道編碼識(shí)別研究[D]. 任亞博.清華大學(xué) 2016
[2]RS碼譯碼算法及其實(shí)現(xiàn)的研究[D]. 徐朝軍.西安電子科技大學(xué) 2006
碩士論文
[1]刪余卷積碼的維特比譯碼器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 黃瑤.西安電子科技大學(xué) 2018
[2]軟輸出維特比譯碼算法的改進(jìn)與應(yīng)用[D]. 吳長(zhǎng)江.西安電子科技大學(xué) 2018
[3]LDPC長(zhǎng)碼編碼識(shí)別技術(shù)研究[D]. 李亞輝.西安電子科技大學(xué) 2017
[4]信道編譯碼算法研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 鄒游.東南大學(xué) 2016
[5]兼容DVB-S2X標(biāo)準(zhǔn)的全碼率BCH編譯碼器設(shè)計(jì)與FPGA實(shí)現(xiàn)[D]. 楊翠.西安電子科技大學(xué) 2016
[6]AWGN信道下基于Kite碼的QC-LDPC碼和DVB-S2標(biāo)準(zhǔn)LDPC碼的無(wú)碼率編碼技術(shù)研究[D]. 王風(fēng)永.西安電子科技大學(xué) 2016
[7]基于FPGA的高速LDPC-CC譯碼器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 王貴波.北京理工大學(xué) 2016
[8]基于FPGA的衛(wèi)星通信信道編碼設(shè)計(jì)與工程實(shí)現(xiàn)[D]. 于劍.河北科技大學(xué) 2015
[9]高效Reed-Solomon碼硬判決譯碼器的研究與設(shè)計(jì)[D]. 彭星入.天津大學(xué) 2016
[10]基于FPGA的DVB-S衛(wèi)星數(shù)字信號(hào)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研制[D]. 宋月.北華航天工業(yè)學(xué)院 2015
本文編號(hào):3004518
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