隨著無(wú)人機(jī)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(wú)人機(jī)通信難以達(dá)到最優(yōu)性能,這對(duì)無(wú)人機(jī)的信道編碼方案無(wú)疑是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。為了改善上述問(wèn)題,論文對(duì)碼率兼容可配置的多元LDPC碼編譯碼方案進(jìn)行研究,主要從算法改進(jìn)、參數(shù)設(shè)計(jì)、硬件優(yōu)化三個(gè)方面進(jìn)行,尋找硬件實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度低、碼率兼容可配置、性能優(yōu)異且適用于無(wú)人機(jī)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(duì)碼率兼容多元LDPC碼的現(xiàn)狀進(jìn)行分析,在對(duì)多元LDPC校驗(yàn)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(diǎn)以及對(duì)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(yàn)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(zhǔn)循環(huán)快速編碼算法原理,為達(dá)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(shí)現(xiàn)的譯碼算法并對(duì)Mixed Log-FFT-BP譯碼算法進(jìn)行優(yōu)化研究。然后,在高斯信道下對(duì)碼率兼容編譯碼器的各個(gè)參數(shù)進(jìn)行仿真分析,最終確定硬件平臺(tái)及系統(tǒng)指標(biāo)。同時(shí),基于上述分析確定的參數(shù),使用Verilog硬件描述語(yǔ)言對(duì)碼率兼容編譯碼器進(jìn)行FPGA硬件設(shè)計(jì),并在Modelsim平臺(tái)中進(jìn)行仿真... 

【文章來(lái)源】：哈爾濱工程大學(xué)黑龍江省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：67 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

環(huán)的Tanner圖形式及矩陣形式

入并運(yùn)算完成時(shí)進(jìn)入編碼完成狀態(tài)，在下一個(gè)時(shí)鐘上升沿來(lái)臨時(shí)進(jìn)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(yùn)算均為伽羅華域運(yùn)算。伽羅華域的加法實(shí)質(zhì)為按位異或運(yùn)算，而乘法運(yùn)算為多項(xiàng)式乘法，采用查表方式實(shí)現(xiàn)，編碼器通過(guò)伽羅華域的乘法與加法即可完成校驗(yàn)位的計(jì)算。4.1.4 仿真驗(yàn)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(yǔ)言編寫，Vivado 工具套件進(jìn)行分析綜合，Modelsim 進(jìn)行仿真驗(yàn)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(hào)為隨機(jī)信息序列，當(dāng) in_valid 為高電平時(shí)，表示當(dāng)前輸入的數(shù)據(jù)有效，in_rate 信號(hào)則代表控制當(dāng)前編碼的碼率，001、010、100 分別對(duì)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(dāng)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(yǔ)言編寫，Vivado 工具套件進(jìn)行分析綜合，Modelsim 進(jìn)行仿真驗(yàn)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(hào)為隨機(jī)信息序列，當(dāng) in_valid 為高電平時(shí)，表示當(dāng)前輸入的數(shù)據(jù)有效，in_rate 信號(hào)則代表控制當(dāng)前編碼的碼率，001、010、100 分別對(duì)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(dāng)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(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3258197