發(fā)布時間：2021-06-30 17:44

　　隨著無人機在人們生活中的普及,其應(yīng)用環(huán)境愈發(fā)復(fù)雜,復(fù)雜的信道環(huán)境使得無人機通信難以達到最優(yōu)性能,這對無人機的信道編碼方案無疑是一個巨大的挑戰(zhàn)。為了改善上述問題,論文對碼率兼容可配置的多元LDPC碼編譯碼方案進行研究,主要從算法改進、參數(shù)設(shè)計、硬件優(yōu)化三個方面進行,尋找硬件實現(xiàn)復(fù)雜度低、碼率兼容可配置、性能優(yōu)異且適用于無人機信道環(huán)境的解決方案。論文的主要內(nèi)容如下:論文首先對碼率兼容多元LDPC碼的現(xiàn)狀進行分析,在對多元LDPC校驗矩陣構(gòu)造算法深入研究的基礎(chǔ)上,結(jié)合傳統(tǒng)構(gòu)造算法優(yōu)缺點以及對兼容方式的分析,提出了一種基于度分布刪余的碼率兼容校驗矩陣構(gòu)造算法,靈活兼容多種碼率;在編碼算法方面,深入研究準循環(huán)快速編碼算法原理,為達到資源和性能的有效權(quán)衡,采用部分并行的編碼方案;在譯碼算法研究中,尋找適合硬件實現(xiàn)的譯碼算法并對Mixed Log-FFT-BP譯碼算法進行優(yōu)化研究。然后,在高斯信道下對碼率兼容編譯碼器的各個參數(shù)進行仿真分析,最終確定硬件平臺及系統(tǒng)指標。同時,基于上述分析確定的參數(shù),使用Verilog硬件描述語言對碼率兼容編譯碼器進行FPGA硬件設(shè)計,并在Modelsim平臺中進行仿真... 

【文章來源】：哈爾濱工程大學黑龍江省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

環(huán)的Tanner圖形式及矩陣形式

入并運算完成時進入編碼完成狀態(tài)，在下一個時鐘上升沿來臨時進入等待狀態(tài)，等待下一次編碼觸發(fā)。其中，生成矩陣與信息位的編碼運算均為伽羅華域運算。伽羅華域的加法實質(zhì)為按位異或運算，而乘法運算為多項式乘法，采用查表方式實現(xiàn)，編碼器通過伽羅華域的乘法與加法即可完成校驗位的計算。4.1.4 仿真驗證與資源使用情況碼率兼容多元 LDPC 編碼器采用 QC 快速編碼算法，使用 Verilog 硬件描述語言編寫，Vivado 工具套件進行分析綜合，Modelsim 進行仿真驗證，三種碼率編碼仿真結(jié)果如圖 4.7-4.9 所示。圖 4.7 至圖 4.9 分別為 1/2、2/3 和 3/4 三種碼率的編碼功能仿真圖。in_data 信號為隨機信息序列，當 in_valid 為高電平時，表示當前輸入的數(shù)據(jù)有效，in_rate 信號則代表控制當前編碼的碼率，001、010、100 分別對應(yīng) 1/2、2/3 和 3/4 三種碼率，out_data 為編碼后的數(shù)據(jù)輸出，out_rate 為輸出當前幀的碼率信息。

碼率兼容多元 LDPC 編碼器采用 QC 快速編碼算法，使用 Verilog 硬件描述語言編寫，Vivado 工具套件進行分析綜合，Modelsim 進行仿真驗證，三種碼率編碼仿真結(jié)果如圖 4.7-4.9 所示。圖 4.7 至圖 4.9 分別為 1/2、2/3 和 3/4 三種碼率的編碼功能仿真圖。in_data 信號為隨機信息序列，當 in_valid 為高電平時，表示當前輸入的數(shù)據(jù)有效，in_rate 信號則代表控制當前編碼的碼率，001、010、100 分別對應(yīng) 1/2、2/3 和 3/4 三種碼率，out_data 為編碼后的數(shù)據(jù)輸出，out_rate 為輸出當前幀的碼率信息。圖 4.7 1/2 碼率編碼功能仿真圖

【參考文獻】：
期刊論文
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[3]Design and Efficient Hardware Implementation Schemes for Non-Quasi-Cyclic LDPC Codes[J]. Baihong Lin,Yukui Pei,Liuguo Yin,Jianhua Lu.  Tsinghua Science and Technology. 2017(01)
[4]信道編碼技術(shù)新進展[J]. 白寶明,孫成,陳佩瑤,張冀.  無線電通信技術(shù). 2016(06)
[5]多元LDPC碼Min-max自適應(yīng)譯碼算法[J]. 陳紫強,杜婉瑩,謝躍雷.  電視技術(shù). 2016(04)
[6]移動通信系統(tǒng)仿真平臺設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 徐軍.  實驗室研究與探索. 2015(04)
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[8]無人機測控傳輸中SCCPM優(yōu)化設(shè)計[J]. 朱鐵林,秦凡,楊晨.  飛行器測控學報. 2014(06)
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[10]外軍無人機數(shù)據(jù)鏈的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢[J]. 李桂花.  電訊技術(shù). 2014(06)

碩士論文
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[3]山東轄區(qū)利用無人機與海巡船實施三維監(jiān)管研究[D]. 張淼.大連海事大學 2015
[4]多元LDPC-CPM編碼調(diào)制系統(tǒng)的FPGA設(shè)計[D]. 馬立坤.哈爾濱工程大學 2015
[5]基于Vega的無人機動態(tài)航跡規(guī)劃模擬系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 董玉璽.哈爾濱工業(yè)大學 2013



本文編號：3258197