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基于宽带多媒体通信卫星的RS编译码器设计与实现

2020-11-29阅读(560)

基于宽带多媒体通信卫星的RS编译码器设计与实现

论文摘要

RS码具有优异的纠正突发错误的能力,它作为外码与Viterbi码交织级联可显著提高多媒体卫星通信的可靠性,目前国内外许多通信标准中都采用RS与Viterbi的级联码。本文面向多媒体卫星通信需求,对RS编译码算法及RS与Viterbi交织级联技术展开研究,并进行RS编译码器的设计优化与实现。主要工作和成果有以下几点:1、时域RS编译码算法研究与分析。将改进的BM算法、欧几里德算法的实现复杂度进行对比,前者优于后者;研究Forney算法,对其中的求逆运算实现的复杂度作出了分析并提出实现方案。2、RS(244,212)编码器设计优化与实现。通过对低复杂度位并行体系结构多项式有限域乘法器原理的研究,设计实现了GF( 28 )域速度快、资源占用少的通用乘法器和固定因子乘法器;给出编码器的电路实现,并且提出改进的电路结构方案;在此基础上用Verilog语言实现了RS(244,212)编码器;用Xilinx ISE 9.1i Vertex2p综合后编码器最大速度为2.0Gbps,资源占用为285个slice;3、RS(244,212)译码器设计优化与实现。给出伴随式计算模块、解关键方程模块、解错误位置和错误值模块的电路实现,特别是解关键方程电路结构中提出两步乘法完成一次乘法运算的方法,减少将近一半的通用乘法器;通过对译码器三个模块的时序分析,给出译码器的三级流水结构;在此基础上用Verilog语言实现了RS(244,212)译码器。用Xilinx ISE 9.1i Vertex2p综合后译码器最大速度为1.4Gbps,资源占用为1832个slice;4、RS与Viterbi交织级联研究与设计。对级联码进行研究,分析级联码加交织的好处;对几种交织矩阵进行实验分析,得到最优的交织矩阵128×61;在此基础上设计了符合多媒体通信卫星用户链路TDM载波通信体制标准的交织级联码。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 绪论
  • 1.1 课题的意义及应用背景
  • 1.2 国内外发展情况
  • 1.3 课题研究的主要内容
  • 1.4 论文组织结构
  • 第二章 RS 编译码基础与算法研究
  • 2.1 信道编码
  • 2.1.1 信道编码概述
  • 2.1.2 信道编码的基本原理
  • 2.1.3 信道编码的基本术语
  • 2.2 有限域
  • 2.2.1 有限域的概念
  • 2.2.2 有限域的加法
  • 2.2.3 有限域的乘法
  • 2.3 循环码基本理论
  • 2.3.1 循环码的特点
  • 2.3.2 生成多项式和本原多项式
  • 2.4 RS 码
  • 2.5 RS 编译码算法研究
  • 2.5.1 RS 编译码算法研究中的重要概念
  • 2.5.2 BM 算法研究
  • 2.5.3 欧几里德算法研究
  • 2.5.4 改进的BM 算法与欧几里德算法的比较
  • 2.5.5 钱搜索和Forney 算法研究
  • 2.6 本章小结
  • 第三章 RS 编码器设计及实现
  • 3.1 RS（244,212）的编码
  • 3.1.1 RS（244,212）码的生成多项式与本原多项式
  • 3.1.2 RS（244,212）码编码方法
  • 8）域乘法器设计实现'>3.2 GF（28）域乘法器设计实现
  • 3.2.1 通用乘法器设计
  • 3.2.2 固定因子乘法器设计
  • 3.3 RS（244,212）编码器的实现与改进
  • 3.3.1 RS（244,212）编码器的电路实现
  • 3.3.2 RS（244,212）编码器的改进
  • 3.4 RS（244,212）编码器的时序分析与仿真测试
  • 3.4.1 RS（244,212）编码器的时序
  • 3.4.2 性能测试
  • 3.5 本章小结
  • 第四章 RS（244,212）译码器的设计与实现
  • 4.1 RS（244,212）译码流程
  • 4.2 伴随式计算模块
  • 4.2.1 伴随式计算模块电路实现
  • 4.2.2 伴随式计算模块的时序
  • 4.2.3 伴随式计算模块测试验证
  • 4.3 解关键方程模块
  • 4.3.1 解关键方程模块设计流程
  • 4.3.2 解关键方程模块电路实现
  • 4.3.3 解关键方程模块的时序
  • 4.3.4 解关键方程模块测试验证
  • 4.4 解错误位置和错误值模块
  • 4.4.1 解错误位置和错误值模块电路实现
  • 4.4.2 解错误位置和错误值模块的时序
  • 4.4.3 解错误位置和错误值模块测试验证
  • 4.5 译码器的流水设计
  • 4.6 译码器的测试仿真与性能分析
  • 4.6.1 译码器的时序
  • 4.6.2 译码器的测试仿真
  • 4.6.3 译码器的性能分析
  • 4.7 本章小结
  • 第五章 RS 与 Viterbi 交织级联的研究与应用
  • 5.1 级联码研究
  • 5.1.1 级联编译码
  • 5.1.2 级联码的交织
  • 5.2 RS 与 Viterbi 交织级联与性能分析
  • 5.2.1 Viterbi 码
  • 5.2.2 RS（244,212）与Viterbi 的交织分析
  • 5.2.3 RS（244,212）与Viterbi 的交织级联
  • 5.2.4 RS（244,212）与Viterbi 交织级联的性能分析
  • 5.3 RS 与 Viterbi 交织级联在多媒体卫星中的应用
  • 5.3.1 TDM 载波通信体制
  • 5.3.2 RS 与Viterbi 交织级联的应用
  • 5.4 本章小结
  • 第六章 结束语
  • 致谢
  • 参考文献
  • 作者在学期间取得的学术成果

    • 相关论文文献

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