低密度校驗碼(LDPC,Low Density Parity Check Code)是一種性能接近香農極限的信道編碼,已被廣泛地采用到各種無線通信領域標準中,包括我國的數字電視地面傳輸標準、歐洲第二代衛星數字視頻廣播標準(DVB-S2,Digital Video Broadcasting-Satellite 2)、IEEE 802.11n、IEEE 802.16e等。它是3G乃至將來4G通信系統中的核心技術之一。 當今LDPC碼構造的主流方向有兩個,分別是結合準循環(QC,Quasi Cyclic)移位結構的單次擴展構造和類似重復累積(RA,Repeat Accumulate)碼構造。相應地,主要的LDPC碼編碼算法有基于生成矩陣的算法和基于迭代譯碼的算法。基于生成矩陣的編碼算法吞吐量高,但是需要較多的寄存器和ROM資源;基于迭代譯碼的編碼算法實現簡單,但是吞吐量不高,且不容易構造高性能的好碼。 本文在研究了上述幾種碼構造和編碼算法之后,結合編譯碼器綜合實現的復雜度考慮,提出了一種切實可行的基于二次擴展(Dex,Duplex Expansion)的QC-LDPC碼構造方法,以實現高吞吐量的LDPC碼收發端;并且充分利用該類碼校驗矩陣準循環移位結構的特點,結合RU算法,提出了一種新編碼器的設計方案。 基于二次擴展的QC-LDPC碼構造方法,是通過對母矩陣先后進行亂序擴展(Pex,Permutation Expansion)和循環移位擴展(CSEx,Cyclic Shift Expansion)實現的。在此基礎上,為了實現可變碼長、可變碼率,一般編譯碼器需同時支持多個亂序擴展和循環移位擴展的擴展因子。本文所述二次擴展構造方法的特點在于,固定循環移位擴展的擴展因子大小不變,支持多個亂序擴展的擴展因子,使得譯碼器結構得以精簡;構造得到的碼字具有近似規則碼的結構,便于硬件實現;(偽)隨機生成的循環移位系數能夠提高碼字的誤碼性能,是對硬件實現和誤碼性能的一種折中。 新編碼器在很大程度上考慮了資源的復用,使得實現復雜度近似與碼長成正比。考慮到吞吐量的要求,新編碼器結構完全拋棄了RU算法中串行的前向替換(FS,Forward Substitution)模塊,同時簡化了流水線結構,由原先RU算法的6級降低為4級;為了縮短編碼延時,設計時安排每一級流水線計算所需的時鐘數大致相同。 這種碼字構造和編碼聯合設計方案具有以下優勢:相比RU算法,新方案對可變碼長、可變碼率的支持更靈活,吞吐量也更大;相比基于生成矩陣的編碼算法,新方案節省了50%以上的寄存器和ROM資源,單位資源下的吞吐量更大;相比類似重復累積碼結構的基于迭代譯碼的編碼算法,新方案使高性能LDPC碼的構造更為方便。以上結果都在Xilinx Virtex II pro 70 FPGA上得到驗證。 通過在實驗板上實測表明,上述基于二次擴展的QC-LDPC碼構造和相應的編碼方案能夠實現高吞吐量LDPC碼收發端,在實際應用中具有很高的價值。 目前,LDPC碼正向著非規則、自適應、信源信道及調制聯合編碼方向發展。跨層聯合編碼的構造方法,及其對應的編碼算法,也必將成為信道編碼理論未來的研究重點。
標簽: LDPC FPGA 吞吐量 編碼
上傳時間: 2013-07-26
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數字語音通信是當前信息產業中發展最快、普及面最廣的業務。語音信號壓縮編碼是數字語音信號處理的一個方面,它和通信領域聯系最為密切。在現有的語音編碼中,美國聯邦標準混合激勵線性預測(MELP—Mixed Excited Linear Prediction)算法在2.4kb/s的碼率下取得了較好的語音質量,具有廣闊的應用前景。 FPGA作為一種快速、高效的硬件平臺在數字信號處理和通信領域具有著獨特的優勢。現代大容量、高速度的FPGA一般都內嵌有可配置的高速RAM、PLL、LVDS、LVTTL以及硬件乘法累加器等DSP模塊。用FPGA來實現數字信號處理可以很好地解決并行性和速度問題,而且其靈活的可配置特性,使得FPGA構成的DSP系統非常易于修改、測試及硬件升級。 本論文闡述了一種基于FPGA的混合激勵線性預測聲碼器的研究與設計。首先介紹了語音編碼研究的發展狀況以及低速率語音編碼研究的意義,接著在對MELP算法進行深入分析的基礎上,提出了利用DSP Builder在Matlab中建模的思路及實現過程,最后本文把重點放在MELP聲碼器的編解碼器設計上,利用DSP Builder、QuartusⅡ分別設計了其中的濾波器、分幀加窗處理、線性預測分析等關鍵模塊。 在Simulink環境下運用SignalCompiler對編解碼系統進行功能仿真,為了便于仿真,系統中沒有設計的模塊在Simulink中用數學模型代替,仿真結果表明,合成語音信號與原始信號很好的擬合,系統編解碼后語音質量基本良好。
標簽: 低速 語音 聲碼器
上傳時間: 2013-06-02
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擴頻通信技術是信息時代的三大高技術通信傳輸方式之一,與常規的通信技術相比。具有低截獲率、強抗噪聲、抗干擾性,具有信息隱蔽和多址通信等特點,目前已從軍事領域向民用領域迅速發展。在民用化之后,它被迅速推廣到各種公用和專用通信網絡之中,如衛星通信、數據傳輸、定位、測距等系統中。 擴頻通信技術中,最常見的是直接序列擴頻通信(DSSS)系統,然而目前專用擴頻芯片大部分功能都已固化。缺少產品開發的靈活性。其次,目前用FPGA與DSP相結合實現的直接序列擴頻的收發系統比較多,系統復雜且成本高。另外,現代擴頻通信系統在接收和發送端需要完成許多快速復雜的信號處理,這對電路的可靠性和處理速度提出了更高的要求。因此,設計一個全部用FPGA技術實現的擴頻通信收、發系統具有較強的實際應用價值。 根據FPGA的高速并行處理能力和全硬件實現的特點,采用直接序列擴頻技術,借助QuartusⅡ6.0及Protel99se工具,完成了系統的軟件仿真和硬件電路設計。實驗結果表明,比用傳統的FPGA與DSP相結合實現方式,提高了處理速度,減少了硬件延時。同時采用了流水線技術,提高了系統并行處理的能力。并且系統功能可以通過程序來修改和升級,與專用擴頻芯片相比,具有很大的靈活性。所有模塊都集成在一個芯片中,提高了系統的穩定性和可靠性。
標簽: FPGA 擴頻通信
上傳時間: 2013-05-18
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超寬帶沖激雷達是一種新體制雷達,其發射信號是無高頻載頻,寬度僅為納秒級的沖激脈沖。得益于這種特殊的發射信號,超寬帶沖激雷達具有優異的探測性能和廣泛的應用前景。自然地,對于發射機的研究,在超寬帶沖激雷達研究領域有著極其重要的地位。本文在超寬帶沖激雷達實驗系統的基礎上,對其發射機進行了深入研究,主要內容如下: 1、介紹了超寬帶沖激雷達發射機,尤其是脈沖源的原理及設計。 2、分析了決定超寬帶沖激雷達探測距離的因素。在此基礎上尋求通過提高發射信號脈沖重復頻率來增大發射機的能量輸出;提出了一種提高脈沖重復頻率的方法。設計了基于現場可編程門陣列的延時控制電路,對提高脈沖重復頻率予以工程實現。 3、提出了超寬帶沖激雷達波束掃描的實現方法:通過精密控制各發射機脈沖源觸發時間,在各路發射信號之間產生一定的延時。設計了運用現場可編程門陣列實現這種控制的精密延時電路。
標簽: UWB 精密 延時電路 雷達發射機
上傳時間: 2013-08-05
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當前正處于第三代移動通信技術發展的關鍵時期,各種與3G相關的無線網絡終端的需求量與日俱增。為3G無線網絡終端選擇一個高性能的處理器,并且提供一套完整的系統解決方案,滿足3G時代人們對數據通信業務的需求,無疑是一個有意義且亟待解決的重要問題。 OMAP(Open Multimedia Applications Platform)是美國德州公司(TI)推出的專門為支持第三代(3G)無線終端應用而設計的應用處理器體系結構。OMAP處理器平臺堪稱無線技術發展的里程碑,它提供了語音、數據和多媒體所需的帶寬和功能,可以極低的功耗為高端3G無線設備提供極佳的性能。 本文的研究內容是開發基于OMAP5910處理器的具有多個擴展接口的嵌入式開發平臺,以及攝像頭顯示驅動程序,以便能為3G相關的無線網絡終端提供一個系統級的解決方案,本文首先介紹了OMAP技術的特點和優點,并對OMAP5910處理器的硬件結構進行了簡單說明,在此基礎上提出了基于OMAP5910嵌入式平臺的FPGA設計,包括用FPGA擴展的接口:觸摸屏接口,硬盤接口,以太網接口;控制的接口:USB口,串口;以及實現的功能:與OMAP5910處理器的通信功能,中斷控制功能,選擇啟動順序功能,復位延時功能。然后介紹了基于OMAP5910的攝像顯示系統的硬件設計,主要包括攝像頭接口和攝像頭模塊,EMIFS和EMIFF接口以及LCD接口。最后描述了嵌入式Linux操作系統下攝像頭驅動程序的完整實現過程。
標簽: FPGA 擴展 接口設計 攝像頭
上傳時間: 2013-05-24
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本文介紹了用MATLAB 分析、設計、和實現IIR數字低通濾波器的方法。并依據IIR型數字濾波器設計的傳統方法,利用MATLAB工具采用兩種不同的方法快速有效的實現了對IIR數字濾波器的設計. 關鍵詞:MATLAB IIR數字低通濾波器
標簽: Matlab IIR 數字 低通濾波器
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卷積Turbo碼因其優異的糾錯性能越來越受人門的關注,而編碼器和譯碼器是編碼理論實際應用的重點和難點。論文根據IEEE802.16e標準,以低時延、高吞吐量、支持高時鐘頻率、參數可配置為目標,對卷積Turbo碼編碼器和譯碼器的FPG...
標簽: Turbo FPGA 卷積 編譯碼器
上傳時間: 2013-05-19
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光伏低電壓穿越資料 介紹光伏并網中低電壓解決辦法
標簽: 光伏 低電壓
上傳時間: 2013-04-24
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·摘要: 在介紹了G.723.1雙速率編解碼算法標準,LSI Logicc公司的DSP芯片LSI403LP的特性以及對G.723.1標準的C源代碼進行深入分析的基礎上,對標準中的雙速率語音編解碼算法進行了優化,并且在LSI403LP上進行了實現,結果表明可以得到較低的算法時延和極高的語音音質.
標簽: 723.1 DSP 雙速 語音編解碼
上傳時間: 2013-05-27
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·交流電機低諧波繞組及程序設計
標簽: 交流電機 低諧波 繞組 程序設計
上傳時間: 2013-06-10
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