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FPGA 無(wú)線通信 Matlab

  • 基于FPGA的DQPSK調(diào)制解調(diào)器研究與設(shè)計(jì)

    本課題對(duì)DQPSK調(diào)制解調(diào)技術(shù)的FPGA實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了比較全面的研究,利用DQPSK調(diào)制技術(shù)實(shí)現(xiàn)了碼速200Kbps的調(diào)制器。調(diào)制載頻3.2MHz、帶寬180KHz、帶外抑制大于45dB,調(diào)制器設(shè)計(jì)達(dá)到預(yù)定要求。解調(diào)器硬件完成,軟件未全部實(shí)現(xiàn),但完成了CIC濾波器、載波跟蹤環(huán)、位定時(shí)同步、并串轉(zhuǎn)換等幾個(gè)關(guān)鍵模塊的設(shè)計(jì)。對(duì)解調(diào)器做了實(shí)驗(yàn)測(cè)試,驗(yàn)證了相關(guān)模塊設(shè)計(jì)的正確性,解調(diào)器中重要的載波同步功能已能實(shí)現(xiàn)。 在本文中,主要介紹了DQPSK調(diào)制解調(diào)技術(shù)的FPGA實(shí)現(xiàn)。著重對(duì)差分編解碼、成形濾波器、Costas載波跟蹤環(huán)以及CIC濾波器進(jìn)行了詳細(xì)敘述,對(duì)硬件設(shè)計(jì)則做了簡(jiǎn)要的說(shuō)明,給出了主要電路圖和實(shí)物圖。 在重要設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)上,文中進(jìn)行了比較細(xì)致的Matlab仿真及System View仿真,并給出了相關(guān)分析與說(shuō)明。最后,采用VHDL 硬件描述語(yǔ)言對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。文中對(duì)位定時(shí)同步以及CIC濾波器的可變速設(shè)計(jì)做了創(chuàng)新與改進(jìn)。

    標(biāo)簽: DQPSK FPGA 調(diào)制解調(diào)器

    上傳時(shí)間: 2013-05-22

    上傳用戶:michael52

  • G729A語(yǔ)音編解碼算法研究及FPGA實(shí)現(xiàn)

    語(yǔ)音編碼技術(shù)始終是語(yǔ)音研究的熱點(diǎn)。語(yǔ)音編碼作為多媒體通信中信息傳輸?shù)囊粋€(gè)重要環(huán)節(jié),越來(lái)越受到廣泛的重視。G729是由美國(guó)、法國(guó)、日本和加拿大的幾家著名國(guó)際電信實(shí)體聯(lián)合開(kāi)發(fā)的,國(guó)際電信聯(lián)盟(ITU-T)于1995年11月正式通過(guò)了G729。96年ITU-T又制定了G729的簡(jiǎn)化方案G729A,主要降低了計(jì)算的復(fù)雜度以便于實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)。因其具有良好的合成語(yǔ)音質(zhì)量、適中的復(fù)雜度、較低的時(shí)延等優(yōu)點(diǎn),G729A標(biāo)準(zhǔn)已被廣泛應(yīng)用在VOIP網(wǎng)關(guān)、IP電話中。 論文利用Altera公司的新一代可編程邏輯器件在數(shù)字信號(hào)處理領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì),對(duì)G729A語(yǔ)音編碼中的線性預(yù)測(cè)(LP)濾波器系數(shù)提取的FPGA(現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列,F(xiàn)ield Programmable Gate Array)實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了深入研究。論文首先對(duì)語(yǔ)音信號(hào)處理及其發(fā)展進(jìn)行介紹,深入討論了G729A語(yǔ)音編解碼技術(shù)。第二,對(duì)Altera公司的Stratix系列可編程器件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究,分析了在QuartusII開(kāi)發(fā)平臺(tái)上進(jìn)行FPGA設(shè)計(jì)的流程。第三,基于FPGA,對(duì)G729A編碼系統(tǒng)的LP分析部分做了具體設(shè)計(jì),其中包括自相關(guān)函數(shù)和杜賓(Durbin)遞推兩個(gè)主要功能模塊,并對(duì)其工作過(guò)程進(jìn)行了詳細(xì)的分析。第四,針對(duì)系統(tǒng)所使用的除法運(yùn)算都是商小于1的特點(diǎn),設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一個(gè)系統(tǒng)專用的除法器模塊。最后,在Altera FPGA目標(biāo)芯片EP1S30F780C7上,對(duì)LP分析系統(tǒng)進(jìn)行了驗(yàn)證,證明了方案的可行性。

    標(biāo)簽: G729A FPGA 語(yǔ)音編解碼 算法研究

    上傳時(shí)間: 2013-04-24

    上傳用戶:miaochun888

  • H264AVC的CAVLC編碼算法研究及FPGA實(shí)現(xiàn)

    H.264/AVC是國(guó)際電信聯(lián)盟與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織/國(guó)際電工委員會(huì)聯(lián)合推出的活動(dòng)圖像編碼標(biāo)準(zhǔn),簡(jiǎn)稱H.264。作為最新的國(guó)際視頻編碼標(biāo)準(zhǔn),H.264/AVC與MPEG-4、H.263等視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)相比,性能有了很大的提高,并已在流媒體、數(shù)字電視、電話會(huì)議、視頻存儲(chǔ)等諸多領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。 本論文的研究課題是基于H.264/AVC視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)的CAVLC(Context-based Adaptive Variable Length Coding,基于上下文的自適應(yīng)可變長(zhǎng)編碼)編碼算法研究及FPGA實(shí)現(xiàn)。對(duì)于變換后的熵編碼,H.264/AVC支持兩種編碼模式:基于上下文的可變長(zhǎng)編碼(CAVLC)和基于上下文的自適應(yīng)算術(shù)編碼(CABAC,Context-based Adaptive BinaryArithmetic Coding)。在H.264/AVC中,盡管CAVLC算法也是采用了VLC編碼,但是同以往標(biāo)準(zhǔn)不同,它所有的編碼都是基于上下文進(jìn)行。這種方法比傳統(tǒng)的查單一表的方法提高了編碼效率,但也增加了設(shè)計(jì)上的困難。 作者在全面學(xué)習(xí)H.264/AVC協(xié)議和深入研究CAVLC編碼算法的基礎(chǔ)上,確定了并行編碼的CAVLC編碼器結(jié)構(gòu)框圖,并總結(jié)出了影響CAVLC編碼器實(shí)現(xiàn)的瓶頸。針對(duì)這些瓶頸,對(duì)CAVLC編碼器中的各個(gè)功能模塊進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì),這些優(yōu)化設(shè)計(jì)包括多參考?jí)K的表格預(yù)測(cè)法、快速查找表法、算術(shù)消除法等。最后,用Verilog硬件描述語(yǔ)言對(duì)所設(shè)計(jì)的CAVLC編碼器進(jìn)行了描述,用EDA軟件對(duì)其主要功能模塊進(jìn)行了仿真,并在Cyclone II系列EP2C20F484的FPGA上驗(yàn)證了它們的功能。結(jié)果表明,該CAVLC編碼器各編碼單元的編碼速度得到了顯著提高且均能滿足實(shí)時(shí)通信要求,為整個(gè)CAVLC編碼器的實(shí)時(shí)通信提供了良好的基礎(chǔ)。

    標(biāo)簽: CAVLC H264 FPGA 264

    上傳時(shí)間: 2013-06-04

    上傳用戶:libenshu01

  • OFDMMIMO系統(tǒng)接收機(jī)關(guān)鍵技術(shù)研究與FPGA實(shí)現(xiàn)

    近年來(lái),移動(dòng)通信技術(shù)在全球范圍內(nèi)得到了迅猛的發(fā)展及應(yīng)用,各種全新的無(wú)線通信概念層出不窮、各種新的體制及其關(guān)鍵技術(shù)日新月異。由于正交頻分復(fù)用(OFDM)技術(shù)可以高效地利用頻譜資源并有效地對(duì)抗頻率選擇性衰落,多入多出(MIMO)利用多個(gè)天線實(shí)現(xiàn)多發(fā)多收,在不增加帶寬和發(fā)送功率的情況下,可以成倍提高信道容量,因此OFDM-MIMO技術(shù)被廣泛認(rèn)為是后三代通信系統(tǒng)(B3G)的關(guān)鍵技術(shù),是當(dāng)今移動(dòng)通信領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。 本文對(duì)OFDM-MIMO通信系統(tǒng)接收機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)--數(shù)字下變頻,OFDM同步、解調(diào)進(jìn)行了相關(guān)研究,在多天線接收板的XC2VP70-5FF1704芯片上,完成了數(shù)字下變頻,OFDM同步和解調(diào)的FPGA設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。通過(guò)功能仿真、時(shí)序仿真、板級(jí)電路測(cè)試,驗(yàn)證了該設(shè)計(jì)的正確性。 本文首先介紹了OFDM基本原理以其特點(diǎn),然后對(duì)同步技術(shù)和數(shù)字下變頻技術(shù)作了相應(yīng)的介紹。同步是OFDM系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù),即是針對(duì)系統(tǒng)中存在的時(shí)間偏差、頻率偏差進(jìn)行定時(shí)恢復(fù)、頻偏的估計(jì)與補(bǔ)償,來(lái)減少各種同步偏差對(duì)系統(tǒng)性能的影響。數(shù)字下變頻是軟件無(wú)線電的核心技術(shù)之一,其基本功能是從高速中頻數(shù)字信號(hào)中提取所需的窄帶信號(hào),將其下變頻為基帶信號(hào),降低數(shù)據(jù)率,以供后續(xù)DSP器件作進(jìn)一步處理。 在數(shù)字下變頻器的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)方面,本文先介紹了數(shù)字下變頻器的原理和基本結(jié)構(gòu),然后根據(jù)系統(tǒng)要求對(duì)其進(jìn)行了設(shè)計(jì),并在實(shí)現(xiàn)上作了一些簡(jiǎn)化,節(jié)約了硬件資源。 在對(duì)時(shí)間同步的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)方面,本文采用了利用PN序列進(jìn)行時(shí)間同步的算法。在實(shí)現(xiàn)上根據(jù)系統(tǒng)實(shí)際情況將數(shù)據(jù)分為四路分別與本地PN碼做滑動(dòng)相關(guān)運(yùn)算,更有效的利用了同步數(shù)據(jù),達(dá)到了更好的同步性能。 在OFDM的頻率同步的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)方面,本文采用重復(fù)的PN碼兩兩相關(guān)來(lái)估計(jì)頻偏值,并聯(lián)合一個(gè)二階負(fù)反饋環(huán)路進(jìn)行補(bǔ)償。該算法利用環(huán)路自身噪聲帶寬抑制噪聲,提高頻率估計(jì)精度,并同時(shí)利用負(fù)反饋擴(kuò)大頻偏估計(jì)范圍。本文在對(duì)算法的詳細(xì)研究分析的基礎(chǔ)上對(duì)其進(jìn)行了FPGA設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。

    標(biāo)簽: OFDMMIMO FPGA 接收機(jī)

    上傳時(shí)間: 2013-04-24

    上傳用戶:heminhao

  • 基于DSP和FPGA的四軸運(yùn)動(dòng)控制卡

    本文首先從數(shù)控系統(tǒng)的組成與特點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)分析,然后對(duì)運(yùn)動(dòng)控制卡在整個(gè)系統(tǒng)中承擔(dān)功能進(jìn)行了分析。根據(jù)數(shù)字型號(hào)處理器件的快速運(yùn)算能力和現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列器件的靈活、通用性提出了基于DSP器件和FPGA器件進(jìn)行總體設(shè)計(jì)的規(guī)劃。 本文重點(diǎn)詳細(xì)闡述了四軸運(yùn)動(dòng)控制卡硬件電路的設(shè)計(jì)。通過(guò)對(duì)現(xiàn)有部分PC總線的介紹與比較,設(shè)計(jì)選擇了PCI總線作為上位PC與運(yùn)動(dòng)控制卡的通信總線,并且選擇PCI9052芯片來(lái)設(shè)計(jì)PCI接口模塊;基于DSP器件的特點(diǎn),設(shè)計(jì)選擇了TMS320LF2407芯片為核心,進(jìn)行運(yùn)算控制單元的設(shè)計(jì),同時(shí)對(duì)其主要內(nèi)部資源進(jìn)行了分配。最后,根據(jù)硬件的原理圖,完成了具體電路板的制作。 對(duì)軟件設(shè)計(jì),文章主要對(duì)插補(bǔ)算法在DSP上的實(shí)現(xiàn)作了一些探討。介紹了兩種加速模式:梯形加速模式和s曲線加速模式。就逐點(diǎn)比較法直線和圓弧插補(bǔ)算法以及數(shù)字積分插補(bǔ)原理也進(jìn)行了分析。最終,提出總體程序流程控制、速度控制算法、插補(bǔ)算法等的程序設(shè)計(jì)框架,并進(jìn)行了具體程序設(shè)計(jì)。

    標(biāo)簽: FPGA DSP 四軸 運(yùn)動(dòng)控制卡

    上傳時(shí)間: 2013-05-31

    上傳用戶:kennyplds

  • TDSCDMA頻點(diǎn)拉遠(yuǎn)系統(tǒng)的FPGA設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

    隨著TD—SCDMA技術(shù)的不斷發(fā)展,TD—SCDMA系統(tǒng)產(chǎn)品也逐步成熟并隨之完善。產(chǎn)品家族日益豐富,室內(nèi)型宏基站、室外型宏基站、分布式基站(BBU+RRU)、微基站等系列化基站產(chǎn)品逐步問(wèn)世,可以滿足不同場(chǎng)景的建網(wǎng)需求。而分布式基站(BBU+RRU)越來(lái)越多地受到業(yè)界的關(guān)注和重視。 本文主要從TD—SCDMA頻點(diǎn)拉遠(yuǎn)系統(tǒng)(RRU)和軟件無(wú)線電技術(shù)的發(fā)展入手,重點(diǎn)研究TD—SCDMA頻點(diǎn)拉遠(yuǎn)系統(tǒng)的FPGA設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。TD—SCDMA通信系統(tǒng)通過(guò)靈活分配不同的上下行時(shí)隙,實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的不對(duì)稱性,但是多路數(shù)字中頻所構(gòu)成的系統(tǒng)成本高和控制的復(fù)雜性,以及TDD雙工模式下,系統(tǒng)的峰均比隨時(shí)隙數(shù)增加而增加,對(duì)整個(gè)頻點(diǎn)拉遠(yuǎn)系統(tǒng)的前端放大器線性輸入提出了很高的要求。TD—SCDMA系統(tǒng)使用軟件無(wú)線電平臺(tái),一方面軟件算法可以有效保證時(shí)隙分配的準(zhǔn)確性,保證對(duì)前端控制器的開(kāi)關(guān)控制,以及對(duì)上下行功率讀取計(jì)算和子幀的靈活提取,另一方面靈活的DUC/CFR算法可以有效的提高頻帶利用率和抗干擾能力,有效的控制TDD系統(tǒng)的峰均比,有效降低系統(tǒng)對(duì)前端放大器線性輸出能力的要求。 本文主要研究軟件無(wú)線電中DUC和CFR的關(guān)鍵技術(shù)以及FPGA實(shí)現(xiàn),DUC主要由3倍FIR內(nèi)插成型濾波器、2倍插值補(bǔ)償濾波器以及5級(jí)CIC濾波器級(jí)聯(lián)組成;而CFR主要采用類似基帶削峰的加窗濾波的中頻削峰算法,可以降低相鄰信道的溢出,更有效的降低CF值。將DUC/CFR以單片F(xiàn)PGA實(shí)現(xiàn),能很好提高RRU性能,減少其硬件結(jié)構(gòu),降低成本,降低功耗,增加外部環(huán)境的穩(wěn)定性。

    標(biāo)簽: TDSCDMA FPGA 頻點(diǎn)

    上傳時(shí)間: 2013-04-24

    上傳用戶:18752787361

  • 常模算法的FPGA實(shí)現(xiàn)

    常模信號(hào)是一類非常重要的信號(hào),而專門應(yīng)用于常模信號(hào)的常模算法[1]具有復(fù)雜度較低、實(shí)現(xiàn)起來(lái)比較簡(jiǎn)單、對(duì)陣列模型的偏差不敏感等顯著的優(yōu)點(diǎn)。因此,常模算法引起了眾多學(xué)者的廣泛關(guān)注。近年來(lái),常模算法在多用戶檢測(cè)領(lǐng)域[2]的研究越來(lái)越受到諸多學(xué)者的關(guān)注。不僅如此,常模算法在其他領(lǐng)域也是備受矚目,如常模算法在盲均衡以及波束形成等領(lǐng)域的應(yīng)用也是目前研究的熱點(diǎn)。除此之外,常模算法已經(jīng)不僅僅局限在應(yīng)用于常模信號(hào),也可應(yīng)用于多模信號(hào)[3]等。 本文對(duì)常模算法在多用戶檢測(cè)領(lǐng)域的應(yīng)用以及FPGA[4]實(shí)現(xiàn)作了較多的研究工作,共分六章進(jìn)行闡述。第一章為緒論,介紹了論文相關(guān)背景和本文的結(jié)構(gòu);第二章首先對(duì)常模算法作了理論分析,并改進(jìn)了傳統(tǒng)的2-2型常模算法,我們稱之為M2-2CMA,它在誤碼率性能上有一些改善;之后在MATLAB平臺(tái)上搭建了仿真平臺(tái),分析了常模算法在多用戶檢測(cè)中的應(yīng)用;第三章研究了相關(guān)文獻(xiàn),簡(jiǎn)單介紹了FPGA概念及其設(shè)計(jì)流程和設(shè)計(jì)方法,并對(duì)VerilogHDL以及Quartus軟件做了簡(jiǎn)要介紹;第四章則詳細(xì)介紹了常模算法的FPGA實(shí)現(xiàn),用一種基于統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的方法確定了數(shù)據(jù)位長(zhǎng)及精度,提出了其實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)框圖,并詳細(xì)闡述了各主要模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn),同時(shí)給出了最后的報(bào)告文件以及最高數(shù)據(jù)處理速度;第五章則在MATLAB平臺(tái)和QuartuslI的基礎(chǔ)上搭建了一個(gè)仿真平臺(tái),借助于平臺(tái)分析了2-2型常模算法移植到FPGA平臺(tái)后的性能,對(duì)不同的精度對(duì)系統(tǒng)性能的影響做了討論,也統(tǒng)計(jì)了不同信噪比、多址干擾下的誤碼率性能。最后一章是對(duì)全文的總結(jié)和對(duì)未來(lái)的展望。

    標(biāo)簽: FPGA 算法

    上傳時(shí)間: 2013-06-23

    上傳用戶:hzy5825468

  • 高速FIR數(shù)字濾波器在FPGA上的實(shí)現(xiàn)

    常用的實(shí)時(shí)數(shù)字信號(hào)處理的器件有可編程的數(shù)字信號(hào)處理(DSP)芯片(如AD系列、TI系列)、專用集成電路(ASIC)、現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)等。在工程實(shí)踐中,往往要求對(duì)信號(hào)處理要有高速性、實(shí)時(shí)性和靈活性,而已有的一些軟件和硬件實(shí)現(xiàn)方式則難以同時(shí)達(dá)到這幾方面的要求。隨著可編程邏輯器件和EDA技術(shù)的發(fā)展,使用FPGA來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)處理,既具有實(shí)時(shí)性,又兼顧了一定的靈活性。FPGA具有的靈活的可編程邏輯可以方便的實(shí)現(xiàn)高速數(shù)字信號(hào)處理,突破了并行處理、流水級(jí)數(shù)的限制,有效地利用了片上資源,加上反復(fù)的可編程能力,越來(lái)越受到國(guó)內(nèi)外從事數(shù)字信號(hào)處理的研究者所青睞。 FIR數(shù)字濾波器以其良好的線性特性被廣泛使用,屬于數(shù)字信號(hào)處理的基本模塊之一。本論文對(duì)基于FPGA的FIR數(shù)字濾波器實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了研究,所做的主要工作如下: 1.介紹了FIR數(shù)字濾波器的基本理論和FPGA的基本概況,以及FPGA設(shè)計(jì)流程、設(shè)計(jì)指導(dǎo)原則和常用的設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想與技巧。 2.以FIR數(shù)字濾波器的基本理論為依據(jù),使用分布式算法為濾波器的硬件實(shí)現(xiàn)算法,并對(duì)其進(jìn)行了詳細(xì)的討論。針對(duì)分布式算法中查找表規(guī)模過(guò)大的缺點(diǎn),采用優(yōu)化分布式算法的多塊查找表方式使得硬件規(guī)模極大的減小。 3.設(shè)計(jì)出一個(gè)192階的FIR濾波器實(shí)例。其系統(tǒng)要求為:定點(diǎn)16位輸入、定點(diǎn)12位系數(shù)、定點(diǎn)16位輸出,采樣率為75MHz。設(shè)計(jì)用Quartus II軟件進(jìn)行仿真,并將其仿真結(jié)果與Matlab仿真結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析。 仿真結(jié)果表明,本論文設(shè)計(jì)的濾波器硬件規(guī)模較小,采樣率達(dá)到了75MHz。同時(shí)只要將查找表進(jìn)行相應(yīng)的改動(dòng),就能分別實(shí)現(xiàn)低通、高通、帶通FIR濾波器,體現(xiàn)了設(shè)計(jì)的靈活性。

    標(biāo)簽: FPGA FIR 數(shù)字濾波器

    上傳時(shí)間: 2013-06-06

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  • 高吞吐量LDPC碼編碼構(gòu)造及其FPGA實(shí)現(xiàn)

    低密度校驗(yàn)碼(LDPC,Low Density Parity Check Code)是一種性能接近香農(nóng)極限的信道編碼,已被廣泛地采用到各種無(wú)線通信領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)中,包括我國(guó)的數(shù)字電視地面?zhèn)鬏敇?biāo)準(zhǔn)、歐洲第二代衛(wèi)星數(shù)字視頻廣播標(biāo)準(zhǔn)(DVB-S2,Digital Video Broadcasting-Satellite 2)、IEEE 802.11n、IEEE 802.16e等。它是3G乃至將來(lái)4G通信系統(tǒng)中的核心技術(shù)之一。 當(dāng)今LDPC碼構(gòu)造的主流方向有兩個(gè),分別是結(jié)合準(zhǔn)循環(huán)(QC,Quasi Cyclic)移位結(jié)構(gòu)的單次擴(kuò)展構(gòu)造和類似重復(fù)累積(RA,Repeat Accumulate)碼構(gòu)造。相應(yīng)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(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單,但是吞吐量不高,且不容易構(gòu)造高性能的好碼。 本文在研究了上述幾種碼構(gòu)造和編碼算法之后,結(jié)合編譯碼器綜合實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜度考慮,提出了一種切實(shí)可行的基于二次擴(kuò)展(Dex,Duplex Expansion)的QC-LDPC碼構(gòu)造方法,以實(shí)現(xiàn)高吞吐量的LDPC碼收發(fā)端;并且充分利用該類碼校驗(yàn)矩陣準(zhǔn)循環(huán)移位結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),結(jié)合RU算法,提出了一種新編碼器的設(shè)計(jì)方案。 基于二次擴(kuò)展的QC-LDPC碼構(gòu)造方法,是通過(guò)對(duì)母矩陣先后進(jìn)行亂序擴(kuò)展(Pex,Permutation Expansion)和循環(huán)移位擴(kuò)展(CSEx,Cyclic Shift Expansion)實(shí)現(xiàn)的。在此基礎(chǔ)上,為了實(shí)現(xiàn)可變碼長(zhǎng)、可變碼率,一般編譯碼器需同時(shí)支持多個(gè)亂序擴(kuò)展和循環(huán)移位擴(kuò)展的擴(kuò)展因子。本文所述二次擴(kuò)展構(gòu)造方法的特點(diǎn)在于,固定循環(huán)移位擴(kuò)展的擴(kuò)展因子大小不變,支持多個(gè)亂序擴(kuò)展的擴(kuò)展因子,使得譯碼器結(jié)構(gòu)得以精簡(jiǎn);構(gòu)造得到的碼字具有近似規(guī)則碼的結(jié)構(gòu),便于硬件實(shí)現(xiàn);(偽)隨機(jī)生成的循環(huán)移位系數(shù)能夠提高碼字的誤碼性能,是對(duì)硬件實(shí)現(xiàn)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(fù)用,使得實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度近似與碼長(zhǎng)成正比。考慮到吞吐量的要求,新編碼器結(jié)構(gòu)完全拋棄了RU算法中串行的前向替換(FS,F(xiàn)orward Substitution)模塊,同時(shí)簡(jiǎn)化了流水線結(jié)構(gòu),由原先RU算法的6級(jí)降低為4級(jí);為了縮短編碼延時(shí),設(shè)計(jì)時(shí)安排每一級(jí)流水線計(jì)算所需的時(shí)鐘數(shù)大致相同。 這種碼字構(gòu)造和編碼聯(lián)合設(shè)計(jì)方案具有以下優(yōu)勢(shì):相比RU算法,新方案對(duì)可變碼長(zhǎng)、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(jié)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(fù)累積碼結(jié)構(gòu)的基于迭代譯碼的編碼算法,新方案使高性能LDPC碼的構(gòu)造更為方便。以上結(jié)果都在Xilinx Virtex II pro 70 FPGA上得到驗(yàn)證。 通過(guò)在實(shí)驗(yàn)板上實(shí)測(cè)表明,上述基于二次擴(kuò)展的QC-LDPC碼構(gòu)造和相應(yīng)的編碼方案能夠?qū)崿F(xiàn)高吞吐量LDPC碼收發(fā)端,在實(shí)際應(yīng)用中具有很高的價(jià)值。 目前,LDPC碼正向著非規(guī)則、自適應(yīng)、信源信道及調(diào)制聯(lián)合編碼方向發(fā)展。跨層聯(lián)合編碼的構(gòu)造方法,及其對(duì)應(yīng)的編碼算法,也必將成為信道編碼理論未來(lái)的研究重點(diǎn)。

    標(biāo)簽: LDPC FPGA 吞吐量 編碼

    上傳時(shí)間: 2013-07-26

    上傳用戶:qoovoop

  • 基于FPGA的數(shù)字上變頻方法研究

    本論文介紹了毫米波通信系統(tǒng)中常用的上變頻方案和調(diào)制方式,比較了它們的性能和特點(diǎn),最終在發(fā)射系統(tǒng)中選擇了DQPSK調(diào)制方式。提出了一種利用數(shù)字上變頻技術(shù)進(jìn)行基帶信號(hào)的數(shù)字域上變頻調(diào)制的方法。系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用了現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯器件FPGA和通用正交上變頻器AD9857相結(jié)合的方案。 本設(shè)計(jì)硬件平臺(tái)以AD公司的AD9857為核心,在數(shù)字域完成了基帶數(shù)字信號(hào)內(nèi)插濾波、正交調(diào)制、D/A變換等功能;選用ALTERA公司的Cyclone系列EPlC6Q240C8完成了基帶數(shù)字信號(hào)的處理,并實(shí)現(xiàn)了對(duì)AD9857的控制。軟件部分,應(yīng)用Quartus Ⅱ和硬件描述語(yǔ)言VHDL在FPGA中完成了基帶數(shù)字信號(hào)處理模塊(串并轉(zhuǎn)換模塊、差分編碼模塊)和與AD9857的通信模塊(串口通信模塊、并口通信模塊)的設(shè)計(jì),并進(jìn)行了仿真,仿真結(jié)果達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。整個(gè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了在70MHz中頻載波上的DQPSK調(diào)制。系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,控制靈活,頻率分辨率高,頻率變化速率高等優(yōu)點(diǎn)。

    標(biāo)簽: FPGA 數(shù)字 方法研究

    上傳時(shí)間: 2013-07-18

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