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水声数据无线传输信道编码的应用研究

作　者: 夏晓剑
导　师: 宁永海
学　校: 河南科技大学
专　业: 控制工程与控制理论
关键词: 纠错编码 RS码交织卷积码维特比译码 DSP
分类号: TN911.22
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 24次
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内容摘要

随着无线通信技术的发展,各个领域对通信质量的要求也不断提高。尤其在航空反潜领域,对水声数据的准确性要求极高。传统的发射机采用模拟信号传输水声数据,在无线信道中极易受到噪声干扰,严重破坏了反潜的准确性。数字发射机技术的发展,在一定程度上削弱了水声数据在无线传输中受到的干扰,但依然无法满足不断提升的航空反潜精度要求。而信道编码技术作为一种有效的抗干扰手段,可很大程度的保证水声数据传输的可靠性。本课题主要根据水声发射机系统中抗信道干扰这一工程背景,对信道纠错编码进行了理论分析以及工程实现。本文针对水声发射机无线传输信道的干扰情况,引出信道纠错编码技术。根据信道纠错编码的特点,结合通信系统要求,确定了一种适合本系统的纠错编码级联方案,即RS码+交织+卷积编码的级联码方案。在对RS码、交织技术和卷积码的原理以及编译码方式深入研究的基础上,对级联码方案首先在MATLAB环境下进行仿真实验,确定编码算法并验证方案的可行性。项目中采用TMS320VC5502作为发射机核心处理器,最后本文介绍了信道纠错方案在DSP中的实现方法,并通过汇编在一定程度上实现了算法的优化。测试结果表明,本方案的信道纠错编码方案运行速度快,纠错能力强,极大地提高了无线传输的可靠性。

全文目录

摘要  2-3
ABSTRACT  3-6
第1章绪论  6-11
  1.1 研究背景、目的与意义  6
  1.2 信道编码发展过程及国内外研究现状  6-9
  1.3 论文的主要研究内容  9-10
  1.4 论文的内容安排  10-11
第2章信道编码的理论研究  11-25
  2.1 信道的基本概念  11
  2.2 信道编码的基本原理  11-13
    2.2.1 信道编码定理  12
    2.2.2 纠错码的基本原理  12-13
  2.3 常见的几种信道编码类型  13-20
    2.3.1 线性分组码简介以及常见的编码类型  13-16
    2.3.2 循环码和BCH 码  16-17
    2.3.3 RS 码  17-18
    2.3.4 卷积码  18-20
  2.4 交织技术  20-22
  2.5 级联码方案  22-23
  2.6 本章小结  23-25
第3章级联码编、译码方法的研究与性能分析  25-38
  3.1 里德-所罗蒙码（RS 码）  25-30
    3.1.1 有限域  25
    3.1.2 RS 码编码方法  25-28
    3.1.3 RS 码译码方法  28-30
  3.2 卷积交织技术  30-32
  3.3 卷积码  32-34
    3.3.1 卷积码编码方法  32-33
    3.3.2 Viterbi 译码  33-34
  3.4 级联码方案的MATLAB 仿真与性能分析  34-37
  3.5 本章小结  37-38
第4章信道纠错编码的 DSP 实现  38-53
  4.1 信道纠错方案的硬件系统设计  38-41
    4.1.1 TMS320VC55 系列DSP 芯片简介  38-39
    4.1.2 发射机硬件电路设计  39-40
    4.1.3 接收机硬件电路设计  40-41
  4.2 信道纠错编码的软件实现  41-52
    4.2.1 RS 码的编、解码算法在DSP 上的实现  41-45
    4.2.2 交织、解交织在DSP 上的软件实现  45-47
    4.2.3 卷积码编、解码算法在DSP 上的实现  47-52
  4.3 本章小结  52-53
第5章信道纠错编码的性能测试与分析  53-57
  5.1 级联系统纠错功能测试  53-55
    5.1.1 RS 码程序的纠错性能测试  53-54
    5.1.2 卷积码程序的功能测试  54-55
  5.2 级联系统纠错性能的联机测试  55-56
  5.3 本章小结  56-57
第6章结论与展望  57-59
  6.1 全文总结  57
  6.2 展望  57-59
参考文献  59-62
附录 A 发射机数字板原理图  62-63
附录 B 发射机模拟板原理图  63-64
致谢  64-65
攻读硕士学位期间的研究成果  65

水声数据无线传输信道编码的应用研究

内容摘要

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