混合FSO/RF傳輸鏈路性能分析與編譯碼FPGA實(shí)現(xiàn)
發(fā)布時(shí)間:2022-02-23 06:00
自由空間光(Free Space Optical,FSO)通信又稱為無(wú)線光通信,具有傳輸速率高、無(wú)頻譜許可、組網(wǎng)靈活和保密性高等優(yōu)點(diǎn),是當(dāng)前無(wú)線通信領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。然而,FSO通信在大氣信道傳輸時(shí)易受大氣湍流效應(yīng)和瞄準(zhǔn)誤差的影響,嚴(yán)重限制了系統(tǒng)的通信性能。將FSO鏈路與射頻(Radio Frequency,RF)鏈路進(jìn)行優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)結(jié)合,混合FSO/RF通信系統(tǒng)可有效提高無(wú)線光通信鏈路的性能,在實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景中具有重要的意義;旌螰SO/RF鏈路傳輸?shù)闹饕芯績(jī)?nèi)容包括:FSO與RF鏈路閾值切換方案、系統(tǒng)調(diào)制技術(shù)、檢測(cè)技術(shù)以及混合信道編碼與譯碼方法等。本論文考慮大氣湍流效應(yīng)和瞄準(zhǔn)誤差等因素的影響,分析了混合FSO/RF鏈路采用硬切換傳輸方案的中斷概率、誤碼率等性能,研究了 FSO 信道下 LDPC(Low Density Parity Check Code)編譯碼算法的 FGPA(Field Programmable Gate Array)實(shí)現(xiàn)過(guò)程。具體工作如下:(1)研究了不同參數(shù)條件對(duì)FSO鏈路和RF鏈路的影響,根據(jù)系統(tǒng)應(yīng)用場(chǎng)景特點(diǎn),確定FSO鏈路和RF鏈路分別采用Gamma-Gamm...
【文章來(lái)源】:西安理工大學(xué)陜西省
【文章頁(yè)數(shù)】:74 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景與意義
1.1.1 課題研究背景
1.1.2 課題研究意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展
1.2.1 大氣湍流和瞄準(zhǔn)誤差下不同調(diào)制技術(shù)的研究進(jìn)展
1.2.2 大氣湍流和瞄準(zhǔn)誤差下外差檢測(cè)技術(shù)的研究進(jìn)展
1.3 論文研究?jī)?nèi)容及結(jié)構(gòu)安排
2 混合FSO/RF鏈路的信道模型
2.1 FSO鏈路的影響因素
2.1.1 大氣湍流對(duì)FSO鏈路的影響
2.1.2 瞄準(zhǔn)誤差對(duì)FSO鏈路的影響
2.1.3 大氣損耗對(duì)FSO鏈路的影響
2.2 RF鏈路的影響因素
2.2.1 雨天對(duì)RF的影響
2.2.2 霧天對(duì)RF的影響
2.3 FSO/RF信道模型
2.4 本章小結(jié)
3 混合FSO/RF傳輸鏈路性能分析
3.1 混合FSO/RF系統(tǒng)硬切換機(jī)制
3.1.1 單閾值混合系統(tǒng)
3.1.2 雙閾值混合系統(tǒng)
3.2 OOK調(diào)制直接檢測(cè)下系統(tǒng)的性能
3.2.1 OOK調(diào)制
3.2.2 OOK調(diào)制下中斷概率
3.2.3 OOK調(diào)制下誤碼率
3.3 不同調(diào)制方式下FSO鏈路的誤碼率性能
3.3.1 BPSK調(diào)制下的誤碼率
3.3.2 DPSK調(diào)制下的誤碼率
3.4 OOK調(diào)制外差檢測(cè)下FSO鏈路性能
3.4.1 外差檢測(cè)
3.4.2 FSO鏈路外差檢測(cè)下的中斷概率
3.4.3 FSO鏈路外差檢測(cè)下的誤碼率
3.5 本章小結(jié)
4 FSO通信中QC-LDPC編碼器設(shè)計(jì)
4.1 LDPC碼的定義
4.1.1 線性分組碼的定義
4.1.2 LDPC碼的定義
4.1.3 LDPC碼的表示
4.2 QC-LDPC碼定義
4.3 QC-LDPC硬件編碼
4.3.1 SRAA硬件編碼實(shí)現(xiàn)
4.3.2 基于SRAA電路的并行化編碼
4.4 本章小結(jié)
5 QC-LDPC碼的譯碼器設(shè)計(jì)
5.1 QC-LDPC碼譯碼算法
5.1.1 對(duì)數(shù)域上的BP譯碼算法
5.1.2 標(biāo)準(zhǔn)最小和譯碼算法
5.1.3 歸一化最小和譯碼算法
5.2 QC-LDPC譯碼器的FPGA實(shí)現(xiàn)
5.2.1 QC-LDPC譯碼器總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
5.2.2 QC-LDPC譯碼器的整體控制部分
5.2.3 初始信道單元模塊
5.2.4 變量節(jié)點(diǎn)處理單元
5.2.5 校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)處理單元
5.2.6 譯碼輸出模塊
5.2.7 頂層控制模塊
5.3 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
6.1 全文總結(jié)
6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間主要研究成果
本文編號(hào):3641011
【文章來(lái)源】:西安理工大學(xué)陜西省
【文章頁(yè)數(shù)】:74 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景與意義
1.1.1 課題研究背景
1.1.2 課題研究意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展
1.2.1 大氣湍流和瞄準(zhǔn)誤差下不同調(diào)制技術(shù)的研究進(jìn)展
1.2.2 大氣湍流和瞄準(zhǔn)誤差下外差檢測(cè)技術(shù)的研究進(jìn)展
1.3 論文研究?jī)?nèi)容及結(jié)構(gòu)安排
2 混合FSO/RF鏈路的信道模型
2.1 FSO鏈路的影響因素
2.1.1 大氣湍流對(duì)FSO鏈路的影響
2.1.2 瞄準(zhǔn)誤差對(duì)FSO鏈路的影響
2.1.3 大氣損耗對(duì)FSO鏈路的影響
2.2 RF鏈路的影響因素
2.2.1 雨天對(duì)RF的影響
2.2.2 霧天對(duì)RF的影響
2.3 FSO/RF信道模型
2.4 本章小結(jié)
3 混合FSO/RF傳輸鏈路性能分析
3.1 混合FSO/RF系統(tǒng)硬切換機(jī)制
3.1.1 單閾值混合系統(tǒng)
3.1.2 雙閾值混合系統(tǒng)
3.2 OOK調(diào)制直接檢測(cè)下系統(tǒng)的性能
3.2.1 OOK調(diào)制
3.2.2 OOK調(diào)制下中斷概率
3.2.3 OOK調(diào)制下誤碼率
3.3 不同調(diào)制方式下FSO鏈路的誤碼率性能
3.3.1 BPSK調(diào)制下的誤碼率
3.3.2 DPSK調(diào)制下的誤碼率
3.4 OOK調(diào)制外差檢測(cè)下FSO鏈路性能
3.4.1 外差檢測(cè)
3.4.2 FSO鏈路外差檢測(cè)下的中斷概率
3.4.3 FSO鏈路外差檢測(cè)下的誤碼率
3.5 本章小結(jié)
4 FSO通信中QC-LDPC編碼器設(shè)計(jì)
4.1 LDPC碼的定義
4.1.1 線性分組碼的定義
4.1.2 LDPC碼的定義
4.1.3 LDPC碼的表示
4.2 QC-LDPC碼定義
4.3 QC-LDPC硬件編碼
4.3.1 SRAA硬件編碼實(shí)現(xiàn)
4.3.2 基于SRAA電路的并行化編碼
4.4 本章小結(jié)
5 QC-LDPC碼的譯碼器設(shè)計(jì)
5.1 QC-LDPC碼譯碼算法
5.1.1 對(duì)數(shù)域上的BP譯碼算法
5.1.2 標(biāo)準(zhǔn)最小和譯碼算法
5.1.3 歸一化最小和譯碼算法
5.2 QC-LDPC譯碼器的FPGA實(shí)現(xiàn)
5.2.1 QC-LDPC譯碼器總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
5.2.2 QC-LDPC譯碼器的整體控制部分
5.2.3 初始信道單元模塊
5.2.4 變量節(jié)點(diǎn)處理單元
5.2.5 校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)處理單元
5.2.6 譯碼輸出模塊
5.2.7 頂層控制模塊
5.3 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
6.1 全文總結(jié)
6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間主要研究成果
本文編號(hào):3641011
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