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基于TURBO的UWB接收机的FPGA实现

作　者: 陈富龙
导　师: 汪一鸣
学　校: 苏州大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 超宽带 LMS算法 Flash烧写异步FIFO Viterbi译码
分类号: T851
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

超宽带(UWB)通信技术是一种新兴的短距离无线通信技术,因具有高达GHz的带宽并能提供上百兆的高速率等优点,成为当前研究与开发的热点。但是,超宽带技术要走向成熟,还需要解决许多关键的技术问题。其中之一就是接收机的硬件实现,要求它不仅有良好的接收性能,还要有简单的结构。本文首先论述了超宽带通信的研究现状、基本理论和信道模型。接下来讨论了卷积码理论和Viterbi译码算法。然后着重围绕基于TURBO迭代方法的DS-UWB接收机方案展开论述。借助软件设计为硬件实现提供接收信号并利用FPGA实现了该接收过程,其中提出了一种利用SOPC开发的方法将接收数据烧写入Flash中。另外,为了协调Flash与FPGA时钟频率不同的问题,设计了一种异步FIFO使读写同时进行来提高设计的性能和灵活性。对读取的接收数据进行LMS算法处理及Viterbi译码,并通过译码软信息反馈来调整自适应权系数,从而提高接收机的性能。

全文目录

中文摘要  3-4
Abstract  4-7
第一章引言  7-12
  1.1 课题研究的意义  7-9
  1.2 国内外研究现状  9-10
  1.3 课题研究内容  10-11
  1.4 论文结构  11-12
第二章 UWB 通信与卷积码理论基础  12-20
  2.1 UWB 的定义  12
  2.2 UWB 信号模型  12-14
    2.2.1 脉冲波形  12-13
    2.2.2 UWB 调制方式  13-14
  2.3 UWB 信道模型  14-16
  2.4 卷积编码原理  16-19
  2.5 本章小结  19-20
第三章 DS-UWB 接收机的设计方案  20-28
  3.1 系统模型描述  20-21
  3.2 产生接收信号  21-23
  3.3 接收机结构  23-27
    3.3.1 MMSE 接收机  23
    3.3.2 自适应算法  23-24
    3.3.3 卷积码的Viterbi 译码原理  24-27
  3.4 本章小结  27-28
第四章基于TURBO 的DS-UWB 接收机实现  28-53
  4.1 FPGA 实现方案  28
  4.2 数据存储  28-33
    4.2.1 利用mif 文件存储数据  28-29
    4.2.2 基于SOPC 的Flash 数据烧写  29-33
  4.3 异步FIFO 读取数据  33-36
  4.4 基于FPGA 的LMS 算法实现  36-40
  4.5 Viterbi 译码模块实现  40-48
    4.5.1 卷积码编码器设计  40-41
    4.5.2 Viterbi 译码器设计  41-48
  4.6 译码软信息的反馈迭代  48-50
  4.7 顶层文件设计及综合  50-52
  4.8 本章小结  52-53
第五章结束语  53-54
参考文献  54-57
攻读学位期间公开发表的论文  57-58
致谢  58-59
详细摘要  59-61

基于TURBO的UWB接收机的FPGA实现

内容摘要

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