学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

紫外光通信调制与信道编码技术的FPGA实现

作　者: 于晓娜
导　师: 李霁野
学　校: 中国科学院研究生院（空间科学与应用研究中心）
专　业: 计算机应用技术
关键词: 日盲紫外光通信调制解调 RS信道编解码 FPGA
分类号: TN929.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 175次
引　用: 2次
阅　读: 论文下载

内容摘要

日盲紫外光通信作为一种新的通信手段,由于其保密性强、抗干扰能力强及可实现非视距传输等优点,可用于多种近距离抗干扰通信环境,近几年来受到军事强国的广泛关注。本课题基于紫外大气信道的特点,研究并实现了紫外光的调制解调和信道编解码这两项国内外紫外光通信研究的关键技术。首先,通过从平均发射功率、频带利用率、传输容量、误比特率及抗码间干扰能力等不同方面比较四种常见无线光通信的调制解调方式(OOK, PPM, DPIM, FDPIM),选择FDPIM调制和PPM两种方式作为本课题的通信调制方式;其次,通过编码增益、编解码复杂度和误码率等方面比较了常见的无线光通信的信道编解码方式(RS码, LDPC码, Turbo码),选择RS(15,9)作为本课题的信道编码方式。最后,利用XILINX Virtex-4系列FPGA XC4VSX35搭建了硬件平台,并基于此平台,用VHDL语言实现了多速率多方式的调制解调器和RS信道编解码器。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-12
1 绪论  12-18
  1.1 技术背景介绍  12-13
  1.2 技术现状及进展  13-15
    1.2.1 国外研究情况  13-14
    1.2.2 国内研究情况  14-15
  1.3 课题研究的任务及意义  15-16
  1.4 论文章节的安排  16-18
2 紫外光通信的调制解调方式  18-30
  2.1 光调制简介及其性能指标  18-20
    2.1.1 光调制简介  18-19
    2.1.2 衡量紫外光调制的性能指标  19-20
  2.2 常见调制方式性能比较  20-28
    2.2.1 调制方式  20-22
    2.2.2 解调方式  22
    2.2.3 平均发射功率  22-23
    2.2.4 频带利用率  23-24
    2.2.5 传输容量  24-25
    2.2.6 差错性能分析  25-27
    2.2.7 码间干扰分析  27-28
  2.3 结论  28-30
3 紫外光通信的信道编解码方式  30-50
  3.1 紫外大气信道特点  30-34
    3.1.1 紫外大气信道影响因素  30
    3.1.2 紫外传输特性的数学模型  30-34
  3.2 差错控制  34-35
  3.3 常见信道编码方式的性能比较  35-39
    3.3.1 三种码的简介  35
    3.3.2 编码增益比较  35-37
    3.3.3 编译码复杂度比较  37-38
    3.3.4 误码率数值比较  38-39
    3.3.5 性能比较小结  39
  3.4 RS 码的定义  39-40
  3.5 RS 码的数学基础  40-42
    3.5.1 有限域  40-41
    3.5.2 扩展域的加法和乘法  41-42
    3.5.3 有限域的本原多项式  42
  3.6 RS 编译码方法  42-48
    3.6.1 RS 码的编码方法  42-43
    3.6.2 RS 码的译码方法  43-48
  3.7 小结  48-50
4 硬件平台的搭建  50-58
  4.1 FPGA 介绍  50-52
    4.1.1 FPGA 工作原理与简介  50-52
    4.1.2 FPGA 的开发流程  52
  4.2 FPGA 芯片的选择  52
  4.3 基于FPGA 的平台设计  52-56
    4.3.1 原理图设计  52-54
    4.3.2 PCB 设计  54-56
  4.4 小结  56-58
5 调制解调模块的 FPGA 实现  58-70
  5.1 FDPIM 调制解调FPGA 实现及仿真  58-63
    5.1.1 FDPIM 调制FPGA 实现  58
    5.1.2 位同步提取电路实现  58-61
    5.1.3 FDPIM 解调的FPGA 实现  61-62
    5.1.4 FDPIM 调制解调仿真结果  62-63
  5.2 PPM 调制解调的FPGA 实现及仿真  63-68
    5.2.1 PPM 调制的FPGA 实现  63-64
    5.2.2 PPM 解调的FPGA 实现  64-65
    5.2.3 帧同步技术的实现  65-67
    5.2.4 PPM 调制解调仿真结果  67-68
  5.3 小结  68-70
6 RS 编解码模块的 FPGA 实现  70-86
  6.1 RS 编码模块的FPGA 实现及仿真  70-75
    6.1.1 RS 编码模块的FPGA 实现  70-74
    6.1.2 RS 编码模块的仿真  74-75
  6.2 RS 解码模块的FPGA 实现及仿真  75-84
    6.2.1 RS 解码模块的FPGA 实现  75-83
    6.2.2 RS 信道解码的仿真  83-84
  6.3 小结  84-86
7 系统调试及实验结果  86-90
  7.1 系统总体联调  86-87
  7.2 调试结果  87-90
    7.2.1 FDPIM 调制解调结果图  87-88
    7.2.2 PPM 调制解调结果图  88-90
8 总结  90-92
参考文献  92-95
硕士期间发表论文  95-96
致谢  96

紫外光通信调制与信道编码技术的FPGA实现

内容摘要

全文目录

相似论文