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基于OFDM的卷积编译码与自适应传输技术的研究

作　者: 孙婷
导　师: 李维英
学　校: 西安电子科技大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 卷积编码 Viterbi译码 增信删余 自适应传输
分类号: TN911.22
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 88次
引　用: 3次
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内容摘要


随着数字通信、数据处理和计算机通信网的飞速发展,用户对信息传输的可靠性和有效性,提出了更高的要求。卷积码作为一种重要的信道编码,由于性能优良,在无线通信、卫星通信和空间通信等领域发挥着重要作用。本文首先介绍了卷积码编码原理,并对Viterbi译码算法作了详细的介绍。对不同码率、约束长度的卷积码编译码系统的误码性能进行了计算机仿真,并与其他译码方案的性能进行了比较。讨论了Viterbi译码算法在实际系统中的应用,着重研究了在FPGA上卷积编码和Viterbi译码的实现方案,Viterbi译码采用并行方案,译码流程清晰,易于修改和扩充,相比传统算法具有实时性强,延时少,译码速度快等特点。编译码模块均采用硬件描述语言Verilog HDL编写,并在QuartusⅡ6.0环境下逻辑综合。接着介绍了可变码率的卷积增信删余的概念,并在硬件上得到实现。在增信删余模块的设计中,本文采用倍频基准时钟方法,相比传统方法需要外部控制信号和FIFO寄存器的实现方法更简单,消耗资源更少,接收数据根据系统需求采用串行方式,不需要控制信号便可以实现收发速率匹配。最后,在讨论了自适应传输技术基础上,提出了一种基于卷积删余码的自适应编码方案。

全文目录


摘要  3-4
Abstract  4-7
第一章 绪论  7-11
  1.1 数字通信与信道编码  7-8
  1.2 信道编码技术及其发展  8-9
    1.2.1 信道编码技术  8
    1.2.2 信道编码发展  8-9
  1.3 本文的主要研究工作和内容安排  9-11
第二章 卷积编码及Viterbi译码算法  11-21
  2.1 卷积码编码  11-15
    2.1.1 卷积码的一般结构  11-12
    2.1.2 卷积码的描述  12-15
  2.2 Viterbi译码算法  15-19
    2.2.1 Viterbi译码算法的描述  15-18
    2.2.2 Viterbi译码的特点  18-19
  2.3 小结  19-21
第三章 卷积编码及Viterbi译码性能研究  21-33
  3.1 Viterbi译码算法的误码性能  21-23
    3.1.1 二进制对称信道(BSC)中Viterbi译码算法的误码性能  21-22
    3.1.2 高斯信道中Viterbi译码器输出的误码率  22-23
  3.2 卷积编码及Viterbi译码的性能仿真  23-30
    3.2.1 卷积编码及Viterbi译码过程  23-25
    3.2.2 仿真通信系统模型  25-26
    3.2.3 卷积码的Matlab仿真及其性能分析  26-30
  3.3 其他译码方案的性能比较  30-32
  3.4 小结  32-33
第四章 Viterbi算法的FPGA实现  33-49
  4.1 系统硬件平台  33-34
  4.2 Viterbi译码器的FPGA设计  34-46
    4.2.1 Viterbi译码器的总体设计  34-36
    4.2.2 卷积编码器的设计  36-37
    4.2.3 Viterbi译码器的组成框图  37-38
    4.2.4 时钟模块  38-39
    4.2.5 加比选(ACS)蝶形单元  39-42
    4.2.6 寄存器交换模块  42-44
    4.2.7 输出模块和测试模块  44-46
  4.3 译码仿真结果分析  46-48
  4.4 小结  48-49
第五章 OFDM中卷积增信删余的自适应编码  49-61
  5.1 自适应传输技术  49-51
    5.1.1 自适应技术  49-50
    5.1.2 自适应编码调制  50-51
  5.2 增信删余的实现  51-57
    5.2.1 增信删余实现过程  51-54
    5.2.2 增信删余的FPGA实现  54-56
    5.2.3 增信删余的仿真结果分析  56-57
  5.3 基于卷积码增信删余的自适应方案  57-59
    5.3.1 自适应方案框图  58
    5.3.2 自适应方案具体描述  58-59
  5.4 小结  59-61
结束语  61-63
致谢  63-65
参考文献  65-67

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 通信 > 通信理论 > 信息论 > 信道编码理论
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