應(yīng)急視頻通信系統(tǒng)的物理層設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
發(fā)布時(shí)間:2020-06-29 15:33
【摘要】:頻繁發(fā)生的自然災(zāi)害會(huì)給人類的生命財(cái)產(chǎn)造成巨大的損失,如2008年中國(guó)四川地震,2010年海地地震。此外,生活中還有很多突發(fā)事故,如火災(zāi),交通事故等。災(zāi)難一旦發(fā)生,基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)設(shè)施往往遭到破壞,使得復(fù)雜的救援環(huán)境中缺乏完善的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施和應(yīng)急通信設(shè)備,導(dǎo)致很多信息傳遞失敗,錯(cuò)過(guò)了最佳救援時(shí)機(jī),使得國(guó)家人力財(cái)力遭受不必要的損失。因此,完善的應(yīng)急通信系統(tǒng)顯得尤為重要。應(yīng)急通信過(guò)程中,大量的現(xiàn)場(chǎng)情況需要進(jìn)行實(shí)時(shí)傳送,視頻信息因其具有信息量大、直觀的特點(diǎn)越來(lái)越受到關(guān)注。通過(guò)實(shí)時(shí)地回傳視頻數(shù)據(jù),指揮中心可以方便地進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控、指揮和調(diào)度。本文借鑒地面數(shù)字電視廣播標(biāo)準(zhǔn)DVB-T2,設(shè)計(jì)了一套應(yīng)急視頻通信系統(tǒng)的物理層方案。本系統(tǒng)具有傳輸遠(yuǎn)、廣覆蓋、高帶寬、低時(shí)延等特點(diǎn)。與目前的公網(wǎng)通信相比,基站數(shù)量少,結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單,采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的傳輸方式,且不需要依賴固定的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,能夠滿足應(yīng)急視頻通信的需求。具體工作包括:首先,本文對(duì)系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行分析并建模,具體包括:系統(tǒng)幀結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、OFDM技術(shù)、LDPC編解碼技術(shù)、系統(tǒng)同步技術(shù)。LDPC譯碼算法、系統(tǒng)同步算法是本次設(shè)計(jì)的難點(diǎn),關(guān)鍵部分的算法通過(guò)MATLAB仿真實(shí)現(xiàn),來(lái)降低算法實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜度,設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)硬件算法。其次,整個(gè)系統(tǒng)在Simulink上進(jìn)行仿真,驗(yàn)證不同信噪比下的傳輸性能。最后,完成整體方案的硬件實(shí)現(xiàn)。硬件平臺(tái)以Xilinx公司的XC7Z020-CLG484芯片為核心,采用Verilog語(yǔ)言完成物理層部分的設(shè)計(jì),包括時(shí)鐘產(chǎn)生模塊、Ts碼流同步模塊、發(fā)射端速率轉(zhuǎn)換模塊、加擾模塊、BCH編碼模塊、LDPC編碼模塊、符號(hào)交織模塊、星座映射模塊、導(dǎo)頻插入模塊、OFDM子載波映射模塊、IFFT變換模塊、T2幀組幀模塊等發(fā)射端部分及接收端對(duì)應(yīng)的解調(diào)部分。對(duì)系統(tǒng)的發(fā)射端、接收端及其整體進(jìn)行測(cè)試,實(shí)現(xiàn)了整個(gè)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和驗(yàn)證,能夠滿足系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求。
【學(xué)位授予單位】:重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2018
【分類號(hào)】:TN919.8
【圖文】:
圖 2.8 3/5 碼率編碼地址Fig.2.8 Encoding address of 3/5 code rate 個(gè)信息比特分為一組,除開(kāi)0i 以外,后面59)相對(duì)應(yīng)的編碼表地址 addr 如式 2.8 所示:ldpc ldpcaddr ( x mmod360*q)mod(N K )表0i 對(duì)應(yīng)奇偶比特的編碼地址,即編碼地址表的第如式 2.9 所示:ldpc ldpcq (N K )/Mc表示 LDPC 編碼之后的總長(zhǎng)度,ldpcK 表示信息比特,等于 360,最終q 計(jì)算為 72。361~720 個(gè)信息比特,對(duì)應(yīng)編碼地址表的第二行,得到,余下的信息比特也按照上述辦法求出。的信息比特,還是依據(jù)編碼地址表,按照第一行
圖 3.5 誤碼率和信噪比的對(duì)應(yīng)關(guān)系ig.3.5 Relationship between error rate and signal to noise r圖 3.6 誤碼率和迭代次數(shù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系ig.3.6 Relationship between error rate and number of iterati步算法實(shí)現(xiàn)同步算法
本文編號(hào):2734036
【學(xué)位授予單位】:重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2018
【分類號(hào)】:TN919.8
【圖文】:
圖 2.8 3/5 碼率編碼地址Fig.2.8 Encoding address of 3/5 code rate 個(gè)信息比特分為一組,除開(kāi)0i 以外,后面59)相對(duì)應(yīng)的編碼表地址 addr 如式 2.8 所示:ldpc ldpcaddr ( x mmod360*q)mod(N K )表0i 對(duì)應(yīng)奇偶比特的編碼地址,即編碼地址表的第如式 2.9 所示:ldpc ldpcq (N K )/Mc表示 LDPC 編碼之后的總長(zhǎng)度,ldpcK 表示信息比特,等于 360,最終q 計(jì)算為 72。361~720 個(gè)信息比特,對(duì)應(yīng)編碼地址表的第二行,得到,余下的信息比特也按照上述辦法求出。的信息比特,還是依據(jù)編碼地址表,按照第一行
圖 3.5 誤碼率和信噪比的對(duì)應(yīng)關(guān)系ig.3.5 Relationship between error rate and signal to noise r圖 3.6 誤碼率和迭代次數(shù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系ig.3.6 Relationship between error rate and number of iterati步算法實(shí)現(xiàn)同步算法
【參考文獻(xiàn)】
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1 洪旭;應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)研究與機(jī)動(dòng)指揮通信能力評(píng)估分析[D];云南大學(xué);2015年
2 郭藝峰;基于LDPC碼的BP譯碼改進(jìn)算法研究[D];西安電子科技大學(xué);2014年
3 江滔;一種COFDM無(wú)線視頻傳輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];華中科技大學(xué);2013年
本文編號(hào):2734036
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