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基于DTMB发端系统的FPGA实现

作　者: 周慧影
导　师: 唐斌
学　校: 电子科技大学
专　业: 信息获取与探测技术
关键词: 数字电视地面多媒体广播 时域同步正交频分复用 LDPC码 帧结构 FPGA
分类号: TN934.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要


数字电视地面多媒体广播（DTMB）标准采用与绝对时间同步的帧结构、时域同步正交频分复用（TDS-OFDM）调制方式和基于BCH外码-LDPC内码-交织的系统级联纠错技术，能同时支持高清晰度电视、标清晰度电视和多媒体数据广播等多种业务，与其他三种地面广播国际标准相比具有快速的码字捕获、稳健的同步跟踪、高效的频谱利用率、较强的抗脉冲干扰能力和较好的移动接收等优势。围绕DTMB发射系统编码、调制与帧结构的工程实现，本文做了如下几方面的工作：1.介绍了DTMB发射端系统架构，阐述了标准中信道编码技术、信道调制原理和帧结构组成方法。结合数据处理流程特点，优化调整系统结构，给出实现方案。2.根据实现方案对信道编码、调制和帧结构三部分各功能模块进行FPGA逻辑设计和硬件实现，并对这些模块进行仿真验证。信道编码部分包括扰码、BCH编码、LDPC编码、比特符号交织和频域交织；信道调制和帧结构部分包括帧体信息生成、帧体数据处理（3780点FFT/IFFT）、信号帧形成和基带后处理。其中根据LDPC码生成矩阵中各分块矩阵的准循环特性，提出一种基于分块矩阵内按列分解，分块矩阵间按行计算的编码方案。按照这种方案设计的LDPC编码器在逻辑结构、硬件存储空间方面都有所优化。3.搭建了一个DTMB编码调制系统的FPGA测试平台，对各功能模块级联后进行了调试和验证。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
第一章 绪论  8-12
  1.1 课题研究背景  8
  1.2 国内外 DTTB 传输标准  8-10
  1.3 论文研究内容及章节安排  10-12
第二章 DTMB 发端系统概述及实现方案  12-24
  2.1 DTMB 发端系统架构  12
  2.2 信道编码  12-18
    2.2.1 数据码流格式  12-13
    2.2.2 扰码  13
    2.2.3 前向纠错编码  13-16
    2.2.4 交织编码  16-17
    2.2.5 系统信息符号  17-18
  2.3 信道调制  18-20
    2.3.1 符号星座映射  18
    2.3.2 帧体数据处理  18-19
    2.3.3 基带后处理  19-20
  2.4 帧结构  20-22
    2.4.1 复帧结构  20
    2.4.2 信号帧  20-22
  2.5 系统净荷数据率  22
  2.6 系统模块级联结构调整及实现方案制定  22-23
  2.7 本章小结  23-24
第三章 DTMB 发端系统关键模块设计及 FPGA 实现  24-56
  3.1 扰码器  24-26
  3.2 BCH 编码  26-28
    3.2.1 BCH 码编码基础  26-27
    3.2.2 BCH（762,752）编码实现  27-28
  3.3 QC-LDPC 编码  28-37
    3.3.1 QC-LDPC 编码原理  28-30
    3.3.2 QC-LDPC 编码实现  30-37
      3.3.2.1 总体方案设计与模块划分  30-31
      3.3.2.2 子模块功能参数介绍以及核心模块设计实现  31-35
      3.3.2.3 QC-LDPC 编码器总体实现  35-37
  3.4 比特符号卷积交织  37-40
  3.5 帧体信息生成  40-42
  3.6 频域交织  42-44
  3.7 帧体数据处理  44-50
    3.7.1 3780 点 FFT 算法基础  44-46
    3.7.2 3780 点 FFT 算法设计  46-47
    3.7.3 3780 点 IFFT 处理器实现  47-50
  3.8 信号帧形成  50-53
    3.8.1 帧头符号生成  51
    3.8.2 组帧模块  51-53
  3.9 基带后处理  53-54
  3.10 本章小结  54-56
第四章 系统联合测试  56-62
  4.1 DTMB 传输系统开发和测试平台  56-57
  4.2 测试结果分析  57-61
  4.3 本章小结  61-62
第五章 总结与展望  62-64
  5.1 本文主要工作结论  62
  5.2 后续工作展望  62-64
致谢  64-65
参考文献  65-68
攻硕期间取得成果  68-69

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 广播 > 无线广播 > 数字广播系统
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