本文關(guān)鍵詞：Turbo碼在機(jī)載數(shù)據(jù)鏈中的應(yīng)用及FPGA實(shí)現(xiàn)

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【摘要】：本文主要對(duì)機(jī)載數(shù)據(jù)鏈中的Turbo碼以及利用FPGA實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了研究分析。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,戰(zhàn)爭(zhēng)所使用的武器裝備和其作戰(zhàn)方式也在逐步演變,現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)已經(jīng)進(jìn)入信息化時(shí)代。在信息化戰(zhàn)爭(zhēng)中,決定戰(zhàn)斗力的重要因素就是信息。數(shù)據(jù)鏈可以保證所有的作戰(zhàn)單元都能夠及時(shí)共享信息,并以此迅速實(shí)現(xiàn)同步的作戰(zhàn)行動(dòng)。由于飛行器的作戰(zhàn)空間大,移動(dòng)速度快,因此機(jī)載數(shù)據(jù)鏈?zhǔn)菙?shù)據(jù)鏈中的重要分支。同時(shí),數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃允菣C(jī)載數(shù)據(jù)鏈的重要指標(biāo),為了提高可靠性,引入了糾錯(cuò)編碼技術(shù)。在進(jìn)行多方面考慮后,本文的機(jī)載數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)中采用Turbo碼作為其糾錯(cuò)編碼。本文首先介紹了機(jī)載數(shù)據(jù)鏈和Turbo碼的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,并簡(jiǎn)要介紹了以往的機(jī)載數(shù)據(jù)鏈中常用的信道編碼方式,并將其與Turbo碼進(jìn)行簡(jiǎn)單比較,體現(xiàn)出Turbo碼的優(yōu)勢(shì)。然后,本文對(duì)Turbo碼的基本原理進(jìn)行了研究,并利用MATLAB進(jìn)行實(shí)現(xiàn),根據(jù)其仿真結(jié)果,分析了譯碼算法、迭代次數(shù)、交織長(zhǎng)度等因素對(duì)Turbo碼性能的影響,根據(jù)機(jī)載數(shù)據(jù)鏈的實(shí)際情況和要求,確定了其采用的Turbo碼方案。最后,本文利用FPGA,對(duì)Turbo碼方案進(jìn)行了硬件實(shí)現(xiàn)。通過對(duì)Turbo碼進(jìn)行至頂而下的模塊分解,將FPGA實(shí)現(xiàn)過程細(xì)化,并詳細(xì)描述了每個(gè)模塊的構(gòu)成,給出時(shí)序仿真結(jié)果。最后將程序燒寫到硬件板卡上,進(jìn)行板級(jí)測(cè)試。測(cè)試結(jié)果表明硬件實(shí)現(xiàn)結(jié)果與MATLAB仿真結(jié)果一致,編碼增益達(dá)到了8.2dB,實(shí)現(xiàn)了Turbo碼的優(yōu)異性能,達(dá)到了機(jī)載數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)要求。
【關(guān)鍵詞】：Turbo碼 機(jī)載數(shù)據(jù)鏈 FPGA
【學(xué)位授予單位】：北京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN911.22
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 緒論9-14
• 1.1 論文背景及意義9-10
• 1.2 研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.1 機(jī)載數(shù)據(jù)鏈研究現(xiàn)狀10-11
• 1.2.2 Turbo碼研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3 論文安排12-14
• 第2章 機(jī)載數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)14-24
• 2.1 機(jī)載數(shù)據(jù)鏈概念及組成14-18
• 2.2 機(jī)載數(shù)據(jù)鏈中的糾錯(cuò)編碼18-24
• 2.2.1 漢明碼18-20
• 2.2.2 RS碼20-21
• 2.2.3 卷積碼21-23
• 2.2.4 Turbo碼23-24
• 第3章 機(jī)載數(shù)據(jù)鏈中的Turbo碼設(shè)計(jì)24-47
• 3.1 Turbo碼編碼24-28
• 3.1.1 分量碼25-26
• 3.1.2 交織器26-28
• 3.1.3 刪余28
• 3.2 Turbo碼譯碼28-38
• 3.2.1 MAP算法30-34
• 3.2.2 MAX-Log-MAP算法34-36
• 3.2.3 SOVA算法36-38
• 3.3 Turbo碼性能仿真38-42
• 3.3.1 譯碼算法39-41
• 3.3.2 迭代次數(shù)41
• 3.3.3 交織長(zhǎng)度41-42
• 3.4 機(jī)載數(shù)據(jù)鏈中的Turbo碼方案選擇及改進(jìn)42-47
• 第4章 機(jī)載數(shù)據(jù)鏈中Turbo碼的FPGA實(shí)現(xiàn)47-67
• 4.1 Turbo碼編碼器設(shè)計(jì)49-55
• 4.1.1 編碼模塊50-52
• 4.1.2 刪余和復(fù)接52-53
• 4.1.3 交織器53-55
• 4.2 Turbo碼譯碼器設(shè)計(jì)55-63
• 4.2.1 分接，內(nèi)插模塊57-58
• 4.2.2 譯碼模塊58-63
• 4.3 Turbo碼編譯碼器性能測(cè)試63-67
• 總結(jié)67-68
• 參考文獻(xiàn)68-71
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文與研究成果清單71-72
• 致謝72

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