發(fā)布時間：2017-04-21 12:01

  本文關鍵詞：基于CCSDS標準的低碼率LDPC碼的編碼器設計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：信道編碼技術為數字通信系統的可靠傳輸信息提供了有效的保障,低密度奇偶校驗(LDPC)碼是現今性能最接近香農限的一種信道編碼。本文基于空間咨詢委員會(CCSDS)推薦的深空通信標準,針對碼長為4096,碼率為1/2、2/3、4/5的LDPC碼,提出了一種實現在FPGA的編碼器設計方法。根據生成矩陣的塊循環(huán)特性,使用移位累加寄存器來設計編碼器,三個碼率使用同一套觸發(fā)器,從而極大的節(jié)省了硬件消耗資源。具體內容包括:首先,本文研究了基于原模圖構造的LDPC碼,詳細介紹了AR4JA原模圖LDPC碼,研究了AR4JA的校驗矩陣的構造和生成矩陣的求解,通過DE理論和EXIT分析AR4JA碼的譯碼性能。分析CCSDS標準中使用的AR4JA原模圖LDPC,給出CCSDS標準中構造校驗矩陣的方法,詳細分析CCSDS標準中的編碼方法。其次,本文詳細介紹了準循環(huán)編碼的編碼原理。CCSDS標準中求解出的生成矩陣具有系統碼特性和準循環(huán)特性,根據其特性,提出了一種基于反饋移位寄存累加器的編碼電路,實現復雜度低,消耗硬件資源較少。最后,基于CCSDS標準,本文提出了一個LDPC碼的編碼器設計。通過數據分組完成數據成幀運算,通過末位補零使核心編碼器模塊的輸入完畢和輸出完畢所需要的時鐘周期一致,從而保證連續(xù)編碼的正確性和穩(wěn)定性。依據不同應用場合,提出了串行編碼電路和并行編碼電路。同時,驗證FPGA編碼的正確性。通過軟件仿真編碼,分析譯碼性能曲線,以達到CCSDS標準給出的譯碼性能標準。再將硬件編碼結果與軟件編碼結果進行比較,從而驗證FPGA編碼的正確性。
【關鍵詞】：信道編碼 LDPC碼 CCSDS標準 準循環(huán)矩陣 FPGA 反饋移位寄存器
【學位授予單位】：中國科學院國家空間科學中心
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN911.22
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-12
• 第1章 緒論12-18
• 1.1 信息論12-13
• 1.2 信道編碼13-15
• 1.3 LDPC碼的研究現狀15-16
• 1.4 論文研究內容簡介16-18
• 第2章 LDPC碼的基本原理18-32
• 2.1 有限域18-19
• 2.2 線性分組碼19-21
• 2.3 LDPC碼的基本概念21-23
• 2.4 LDPC碼的編譯碼23-26
• 2.4.1 LDPC碼編碼23-25
• 2.4.2 LDPC碼的譯碼25-26
• 2.5 LDPC碼的性能分析26-31
• 2.5.1 DE理論27-29
• 2.5.2 EXIT圖29-31
• 2.6 本章小結31-32
• 第3章 基于CCSDS標準的LDPC碼32-42
• 3.1 原模圖LDPC碼32-34
• 3.2 AR4AJ原模圖LDPC碼34-36
• 3.3 AR4JA碼性能分析36-37
• 3.4 CCSDS標準下的LDPC碼37-40
• 3.5 本章小結40-42
• 第4章 LDPC碼編碼器設計42-56
• 4.1 編碼原理42-45
• 4.1.1 生成矩陣的求解42-43
• 4.1.2 準循環(huán)編碼器43-45
• 4.2 編碼器設計45-49
• 4.2.1 數據分組47
• 4.2.2 生成矩陣存儲47-48
• 4.2.3 編碼核心48-49
• 4.3 編碼器FPGA實現49-52
• 4.3.1 串行編碼電路49-51
• 4.3.2 并行編碼電路51-52
• 4.4 編碼正確性驗證52-54
• 4.5 本章小結54-56
• 第5章 總結與展望56-58
• 5.1 論文主要貢獻56-57
• 5.2 進一步工作建議57-58
• 附錄58-60
• 參考文獻60-68
• 碩士學位期間科研成果68-70
• 致謝70

【參考文獻】

中國期刊全文數據庫 前1條

1 李慧;楊明川;李明;呂谷;郭慶;;行星際網絡中AR4JA碼性能分析[J];通信技術;2012年09期

  本文關鍵詞：基于CCSDS標準的低碼率LDPC碼的編碼器設計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：320274