本文關(guān)鍵詞：無(wú)線通信中卷積碼和RS碼應(yīng)用的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：現(xiàn)代通信系統(tǒng)中,由于信道的固有噪聲和衰落特性,信號(hào)在傳輸過程中會(huì)受到不同程度的干擾,嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)䦟?dǎo)致通信失敗。信道編碼技術(shù)中的FEC(前向糾錯(cuò))技術(shù)是一種能提高傳輸可靠性的有效手段,現(xiàn)代通信中應(yīng)用較廣泛的、性能較好的級(jí)聯(lián)碼通常將卷積碼作為內(nèi)碼,RS碼作為外碼。卷積碼充分利用了各碼字間的相關(guān)性,且易于實(shí)現(xiàn)最佳譯碼。viterbi譯碼算法是一種最大似然譯碼算法,被認(rèn)為是卷積碼的最優(yōu)譯碼算法。RS碼是一種線性分組碼又是一種多元碼,具有較強(qiáng)的糾正突發(fā)錯(cuò)誤的能力,RS編譯碼的運(yùn)算是基于伽羅華域上的。本文主要研究了卷積碼(2,1,7)和RS(255,223)碼。設(shè)計(jì)(2,1,7)卷積碼時(shí),算法結(jié)構(gòu)由分支度量(BMU),加比選(ACSU),幸存路徑存儲(chǔ)(SMU)和輸出(OUT)單元組成。采用軟判決譯碼算法,盡量獲得最大的譯碼性能;并采用全并行的ACS結(jié)構(gòu),提高了數(shù)據(jù)的吞吐率;在SMU和OUT,去掉了存儲(chǔ)輸入比特的部分,只存儲(chǔ)幸存狀態(tài)的最后一位,這樣減小了RAM的存儲(chǔ)空間,改進(jìn)后約為原來(lái)的1/7;回溯譯碼時(shí),根據(jù)幸存狀態(tài)的最后一位即可準(zhǔn)確的實(shí)現(xiàn)輸出,減少了讀取存儲(chǔ)器的次數(shù),每個(gè)回溯深度減少τ-1次)。對(duì)于RS(255,223),雖然采用軟判決譯碼算法有2~3d B的性能優(yōu)勢(shì),但是譯碼實(shí)現(xiàn)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜度卻很高,所以實(shí)際應(yīng)用中,通常采用實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)復(fù)雜度較低的硬判決譯碼算法。修正的無(wú)逆Ri BM算法減少了譯碼時(shí)延,RS碼編譯碼器設(shè)計(jì)的流水線結(jié)構(gòu)提高了數(shù)據(jù)吞吐率。本文使用卷積碼、RS碼和卷積交織技術(shù)來(lái)構(gòu)造級(jí)聯(lián)碼,進(jìn)一步提高了通信系統(tǒng)抗突發(fā)干擾的整體性能。本文將VHDL作為軟件設(shè)計(jì)語(yǔ)言,完成了卷積碼(2,1,7)和RS(255,223)的設(shè)計(jì),并在Modelsim中進(jìn)行功能和時(shí)序仿真;硬件調(diào)試是在Xilinx公司的芯片Virtex5 xc5vlx30上進(jìn)行的,結(jié)果證明該級(jí)聯(lián)碼在無(wú)線通信系統(tǒng)中有一定的適用性。
【關(guān)鍵詞】：無(wú)線通信 卷積碼 Viterbi 譯碼 RS 碼 Ri BM 迭代
【學(xué)位授予單位】：西南科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN911.22
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-14
• 1.1 簡(jiǎn)述9
• 1.2 信道編碼研究背景、技術(shù)及研究現(xiàn)狀9-12
• 1.2.1 研究背景9-10
• 1.2.2 信道編碼技術(shù)10-11
• 1.2.3 研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3 課題研究?jī)?nèi)容12-13
• 1.4 論文章節(jié)安排13-14
• 2 卷積碼編譯碼實(shí)現(xiàn)14-33
• 2.1 卷積碼編碼原理及設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)14-16
• 2.1.1 卷積碼編碼仿真驗(yàn)證16
• 2.2 卷積碼譯碼16-22
• 2.2.1 卷積碼譯碼算法的選擇17
• 2.2.2 Viterbi譯碼算法17-18
• 2.2.3 硬判決和軟判決18-22
• 2.3 卷積碼譯碼器的實(shí)現(xiàn)22-32
• 2.3.1 分支度量(BMU)單元設(shè)計(jì)及仿真24-25
• 2.3.2 加-比-選(ACSU)和度量更新單元25-26
• 2.3.3 幸存路徑存儲(chǔ)(SMU)與回溯輸出單元26-27
• 2.3.4 對(duì)度量控制的改進(jìn)及仿真27-30
• 2.3.5 對(duì)幸存路徑存儲(chǔ)單元的改進(jìn)及仿真30-32
• 2.4 本章小結(jié)32-33
• 3 卷積交織技術(shù)33-38
• 3.1 卷積交織原理33-35
• 3.2 卷積交織器的實(shí)現(xiàn)及仿真35-37
• 3.3 本章小結(jié)37-38
• 4 RS譯碼的實(shí)現(xiàn)38-54
• 4.1 伽羅華域38
• 4.2 RS碼編碼原理與仿真實(shí)現(xiàn)38-42
• 4.3 RS譯判決譯碼原理42-44
• 4.4 RS碼硬判決實(shí)現(xiàn)44-52
• 4.4.1 求解伴隨式s(x)及仿真實(shí)現(xiàn)45-46
• 4.4.2 求解錯(cuò)誤位置多項(xiàng)式 s(x)46
• 4.4.3 對(duì)BM算法的改進(jìn)——Ri BM算法及仿真實(shí)現(xiàn)46-49
• 4.4.4 錢搜索—計(jì)算錯(cuò)誤位置49-50
• 4.4.5 Forney算法—計(jì)算錯(cuò)誤值50-51
• 4.4.6 RS軟判決譯碼算法51-52
• 4.5 本章小結(jié)52-54
• 5 FPGA設(shè)計(jì)及性能分析54-64
• 5.1 FPGA設(shè)計(jì)基礎(chǔ)54-55
• 5.2 (2,1,7)卷積碼的設(shè)計(jì)與性能分析55-58
• 5.2.1 Viterbi硬判決和軟判決譯碼性能比較56-57
• 5.2.2 Viterbi軟判決多電平量化時(shí)的性能比較57-58
• 5.3 RS(255,223)碼的設(shè)計(jì)和性能分析58-62
• 5.3.1 RS碼硬軟判決譯碼的性能對(duì)比60-61
• 5.3.2 冗余度對(duì)硬判決譯碼性能的影響61-62
• 5.4 級(jí)聯(lián)碼與卷積碼、RS碼的性能比較62
• 5.5 本章小結(jié)62-64
• 結(jié)論64-65
• 致謝65-66
• 參考文獻(xiàn)66-70
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及研究成果70

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 向良軍;王梓斌;金國(guó)平;鄭林華;;高速RS編譯碼器的設(shè)計(jì)及其FPGA實(shí)現(xiàn)[J];計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用;2012年01期

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 李一凡;數(shù)字視頻傳輸信道編解碼的算法研究與硬件實(shí)現(xiàn)[D];北京郵電大學(xué);2008年

2 張?jiān)隽?基于FPGA的卷積編碼和維特比譯碼的研究與實(shí)現(xiàn)[D];天津大學(xué);2007年

  本文關(guān)鍵詞：無(wú)線通信中卷積碼和RS碼應(yīng)用的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號(hào)：319654