隨著信息時(shí)代的到來(lái),用戶對(duì)數(shù)據(jù)保護(hù)和傳輸可靠性的要求也在不斷提高。由于信道衰落,信號(hào)經(jīng)信道傳輸后,到達(dá)接收端不可避免地會(huì)受到干擾而出現(xiàn)信號(hào)失真。因此需要采用差錯(cuò)控制技術(shù)來(lái)檢測(cè)和糾正由信道失真引起的信息傳輸錯(cuò)誤。RS(Reed—Solomon)碼是差錯(cuò)控制領(lǐng)域中一類重要的線性分組碼,由于它編解碼結(jié)構(gòu)相對(duì)固定,性能強(qiáng),不但可以糾正隨機(jī)差錯(cuò),而且對(duì)突發(fā)錯(cuò)誤的糾錯(cuò)能力也很強(qiáng),被廣泛應(yīng)用在數(shù)字通信、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)中,以滿足對(duì)數(shù)據(jù)傳輸通道可靠性的要求。因此設(shè)計(jì)一款高性能的RS編解碼器不但具有很大的應(yīng)用意義,而且具有相當(dāng)大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。 本文首先介紹了線形分組碼及其子碼循環(huán)碼、BCH碼的基礎(chǔ)理論知識(shí),重點(diǎn)介紹了BCH碼的重要分支RS碼的常用編解碼算法。由于其算法在有限域上進(jìn)行,接著介紹了有限域的有關(guān)理論。基于RS碼傳統(tǒng)的單倍結(jié)構(gòu),本文提出了一種八倍并行編碼及九倍并行解碼方案,并用Verilog HDL語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)。其中編碼器基于傳統(tǒng)的線性反饋移位寄存器除法電路并進(jìn)行八倍并行擴(kuò)展,譯碼器關(guān)鍵方程求解模塊基于修正的歐幾里德算法設(shè)計(jì)了一種便于硬件實(shí)現(xiàn)的脈動(dòng)關(guān)鍵方程求解結(jié)構(gòu),其他模塊均采用九倍并行實(shí)現(xiàn)。由于進(jìn)行了超前運(yùn)算、流水線及并行處理,使編解碼的數(shù)據(jù)吞吐量大為提高,同時(shí)延時(shí)更小。 本論文設(shè)計(jì)了C++仿真平臺(tái),并與HDL代碼結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比驗(yàn)證。Verilog HDL代碼經(jīng)過modelsim仿真驗(yàn)證,并在ALTERA STRATIX3 EP3SL15OF1152C2 FPGA上進(jìn)行綜合驗(yàn)證以及靜態(tài)時(shí)序分析,綜合軟件為QUATURSⅡ V8.0。驗(yàn)證及測(cè)試表明,本設(shè)計(jì)在滿足編解碼基本功能的基礎(chǔ)上,能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的高吞吐量和低延時(shí)傳輸,達(dá)到性能指標(biāo)要求。本論文在基于FPGA的RS(255,223)編解碼器的高速并行實(shí)現(xiàn)方面的研究成果,具有通用性、可移植性,有一定的理論及經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
上傳時(shí)間: 2013-04-24
上傳用戶:思琦琦
reed-solomon碼(簡(jiǎn)稱RS碼)是一種具有很強(qiáng)糾正突發(fā)和隨機(jī)錯(cuò)誤能力的信道編碼方式,在深空通信、移動(dòng)通信、磁盤陣列以及數(shù)字視頻廣播(DVB)等系統(tǒng)中具有廣泛的應(yīng)用。 本文簡(jiǎn)要介紹了有限域基本運(yùn)算的算法和常用的RS編碼算法,分析了改進(jìn)后的Euclid算法和改進(jìn)后的BM算法,針對(duì)改進(jìn)后的BM算法提出了一種流水線結(jié)構(gòu)的譯碼器實(shí)現(xiàn)方案并改進(jìn)了該算法的實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu),在譯碼器復(fù)雜度和譯碼延時(shí)上作了折衷,降低了譯碼器的復(fù)雜度并提高了譯碼器的最高工作頻率。在Xilinx公司的Virtex-Ⅱ系列FPGA上設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了RS(255,239)編譯碼器,證明了該方案的可行性。
上傳時(shí)間: 2013-06-11
上傳用戶:奇奇奔奔
本文研究數(shù)字音頻無(wú)線傳輸中的前向糾錯(cuò)(FEC)算法和電路的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn).在本文中介紹了一種基于Altera公司的FPGA Cyclone芯片的實(shí)現(xiàn)方案.文章首先介紹了本前向糾錯(cuò)系統(tǒng)采用的方案,然后從總體規(guī)劃的角度介紹了整個(gè)系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、模塊劃分及所采用的設(shè)計(jì)方法和編程風(fēng)格.之后對(duì)各個(gè)模塊的設(shè)計(jì)進(jìn)行了詳細(xì)的描述,并給出了測(cè)試數(shù)據(jù)、實(shí)現(xiàn)結(jié)果及時(shí)序仿真波形圖,并對(duì)設(shè)計(jì)的硬件下載驗(yàn)證進(jìn)行了詳細(xì)描述.本文對(duì)FEC中的主要功能模塊,諸如reed-solomon編解碼,交織與解交織,以及與外圍的接口電路等給出了基本算法以及基于FPGA及硬件描述語(yǔ)言的解決方法.
標(biāo)簽: FPGA 前向糾錯(cuò) 算法 電路設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間: 2013-04-24
上傳用戶:duoshen1989
本論文主要對(duì)無(wú)線擴(kuò)頻集成電路設(shè)計(jì)中的信道編解碼算法進(jìn)行研究并對(duì)其FPGA實(shí)現(xiàn)思路和方法進(jìn)行相關(guān)研究。 近年來(lái)無(wú)線局域網(wǎng)IEEE802.11b標(biāo)準(zhǔn)建議物理層采用無(wú)線擴(kuò)頻技術(shù),所以開發(fā)一套擴(kuò)頻通信芯片具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。無(wú)線擴(kuò)頻通信系統(tǒng)與常規(guī)通信相比,具有很強(qiáng)的抗干擾能力,并具有信息蔭蔽、多址保密通信等特點(diǎn)。無(wú)線信道的特性較復(fù)雜,因此在無(wú)線擴(kuò)頻集成電路設(shè)計(jì)中,加入信道編碼是提高芯片穩(wěn)定性的重要方法。 在了解擴(kuò)頻通信基本原理的基礎(chǔ)上,本文提出了“串聯(lián)級(jí)聯(lián)碼+兩次交織”的信道編碼方案。串聯(lián)的級(jí)聯(lián)碼由外碼——(15,9,4)里德-所羅門(reed-solomon)碼,和內(nèi)碼-(2,1,3)卷積碼構(gòu)成,交織則采用交織深度為4的塊交織。重點(diǎn)對(duì)RS碼的時(shí)域迭代譯碼算法和卷積碼的維特比譯碼算法進(jìn)行了詳細(xì)的討論,并完成信道編譯碼方案的性能仿真及用FPGA實(shí)現(xiàn)的方法。 計(jì)算機(jī)仿真的結(jié)果表明,采用此信道編碼方案可以較好的改善現(xiàn)有仿真系統(tǒng)的誤符號(hào)率。 本論文的內(nèi)容安排如下:第一章介紹了無(wú)線擴(kuò)頻通信技術(shù)的發(fā)展?fàn)顟B(tài)以及國(guó)內(nèi)外開發(fā)擴(kuò)頻通信芯片的現(xiàn)狀,并給出了本論文的研究?jī)?nèi)容和安排。第二章主要介紹了擴(kuò)頻通信的基本原理,主要包括擴(kuò)頻通信的定義、理論基礎(chǔ)和分類,直接序列擴(kuò)頻通信方式的數(shù)學(xué)模型。第三章介紹了基本的信道編碼原理,信道編碼的分類和各自的特點(diǎn)。第四章給出了本課題選擇的信道編碼方案——“串聯(lián)級(jí)聯(lián)碼+兩次交織”,詳細(xì)討論了方案中里德-所羅門(reed-solomon)碼和卷積碼的基本原理、編碼算法和譯碼算法。最后給出編碼方案的實(shí)際參數(shù)。第五章對(duì)第四章提出的編碼方案進(jìn)行了性能仿真。第六章結(jié)合項(xiàng)目實(shí)際,討論了FPGA開發(fā)基帶擴(kuò)頻通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路和方法。首先對(duì)FPGA開發(fā)流程以及實(shí)際開發(fā)的工具進(jìn)行了簡(jiǎn)要的介紹,然后給出了擴(kuò)頻通信系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)。對(duì)發(fā)射和接收子系統(tǒng)中信道編碼、解碼等相關(guān)功能模塊的實(shí)現(xiàn)原理和方法進(jìn)行分析。第七章對(duì)論文的工作進(jìn)行總結(jié)。
標(biāo)簽: FPGA 無(wú)線擴(kuò)頻 信道編解 技術(shù)研究
上傳時(shí)間: 2013-07-07
上傳用戶:時(shí)代電子小智
RS(reed-solomon)碼是差錯(cuò)控制領(lǐng)域中一類重要的線性分組碼,由于其出眾的糾錯(cuò)能力,被廣泛地應(yīng)用于各種差錯(cuò)控制系統(tǒng)中,以滿足對(duì)數(shù)據(jù)傳輸通道可靠性的要求。 本文主要研究RS碼的編譯碼方法以及基于FPGA(Field Programmable Gate Array)的RS碼的實(shí)現(xiàn)方法。對(duì)所設(shè)計(jì)的編碼譯碼器的主要性能指標(biāo)進(jìn)行了仿真及實(shí)際功能測(cè)試,并給出了時(shí)序仿真波形圖和實(shí)際測(cè)試的結(jié)果。最后對(duì)于RS軟判決譯碼器的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行試探性的研究。 本文的主要工作有:1)采用現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)實(shí)現(xiàn)了 RS 碼的編碼和譯碼;2)采用更高效的RiBM算法,不僅減少了邏輯單元(Logic Element)的使用量,而且速度上也得到提高;3)用 VHDL 語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)RS編碼譯碼,包括伽羅華(Galoias)域內(nèi)的乘法除法器的設(shè)計(jì),伴隨式求解電路,關(guān)鍵方程求解電路等;4)對(duì)于錢搜索電路的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了改進(jìn);5)硬件上用ALrERA公司Cyclone系列的。EP1C20F324C8芯片加以實(shí)現(xiàn)。
上傳時(shí)間: 2013-04-24
上傳用戶:qoovoop
本論文主要對(duì)無(wú)線擴(kuò)頻集成電路設(shè)計(jì)中的信道編解碼算法進(jìn)行研究并對(duì)其FPGA實(shí)現(xiàn)思路和方法進(jìn)行相關(guān)研究。 近年來(lái)無(wú)線局域網(wǎng)IEEE802.11b標(biāo)準(zhǔn)建議物理層采用無(wú)線擴(kuò)頻技術(shù),所以開發(fā)一套擴(kuò)頻通信芯片具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。無(wú)線擴(kuò)頻通信系統(tǒng)與常規(guī)通信相比,具有很強(qiáng)的抗干擾能力,并具有信息蔭蔽、多址保密通信等特點(diǎn)。無(wú)線信道的特性較復(fù)雜,因此在無(wú)線擴(kuò)頻集成電路設(shè)計(jì)中,加入信道編碼是提高芯片穩(wěn)定性的重要方法。 在了解擴(kuò)頻通信基本原理的基礎(chǔ)上,本文提出了“串聯(lián)級(jí)聯(lián)碼+兩次交織”的信道編碼方案。串聯(lián)的級(jí)聯(lián)碼由外碼——(15,9,4)里德-所羅門(reed-solomon)碼,和內(nèi)碼-(2,1,3)卷積碼構(gòu)成,交織則采用交織深度為4的塊交織。重點(diǎn)對(duì)RS碼的時(shí)域迭代譯碼算法和卷積碼的維特比譯碼算法進(jìn)行了詳細(xì)的討論,并完成信道編譯碼方案的性能仿真及用FPGA實(shí)現(xiàn)的方法。 計(jì)算機(jī)仿真的結(jié)果表明,采用此信道編碼方案可以較好的改善現(xiàn)有仿真系統(tǒng)的誤符號(hào)率。 本論文的內(nèi)容安排如下:第一章介紹了無(wú)線擴(kuò)頻通信技術(shù)的發(fā)展?fàn)顟B(tài)以及國(guó)內(nèi)外開發(fā)擴(kuò)頻通信芯片的現(xiàn)狀,并給出了本論文的研究?jī)?nèi)容和安排。第二章主要介紹了擴(kuò)頻通信的基本原理,主要包括擴(kuò)頻通信的定義、理論基礎(chǔ)和分類,直接序列擴(kuò)頻通信方式的數(shù)學(xué)模型。第三章介紹了基本的信道編碼原理,信道編碼的分類和各自的特點(diǎn)。第四章給出了本課題選擇的信道編碼方案——“串聯(lián)級(jí)聯(lián)碼+兩次交織”,詳細(xì)討論了方案中里德-所羅門(reed-solomon)碼和卷積碼的基本原理、編碼算法和譯碼算法。最后給出編碼方案的實(shí)際參數(shù)。第五章對(duì)第四章提出的編碼方案進(jìn)行了性能仿真。第六章結(jié)合項(xiàng)目實(shí)際,討論了FPGA開發(fā)基帶擴(kuò)頻通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路和方法。首先對(duì)FPGA開發(fā)流程以及實(shí)際開發(fā)的工具進(jìn)行了簡(jiǎn)要的介紹,然后給出了擴(kuò)頻通信系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)。對(duì)發(fā)射和接收子系統(tǒng)中信道編碼、解碼等相關(guān)功能模塊的實(shí)現(xiàn)原理和方法進(jìn)行分析。第七章對(duì)論文的工作進(jìn)行總結(jié)。
標(biāo)簽: FPGA 無(wú)線擴(kuò)頻 信道編解 技術(shù)研究
上傳時(shí)間: 2013-07-18
上傳用戶:hbsunhui
糾錯(cuò)碼技術(shù)是一種通過增加一定冗余信息來(lái)提高信息傳輸可靠性的有效方法。RS碼是一種典型的糾錯(cuò)碼,在線性分組碼中,它具有最強(qiáng)的糾錯(cuò)能力,既能糾正隨機(jī)錯(cuò)誤,也能糾正突發(fā)錯(cuò)誤,在深空通信、移動(dòng)通信、磁盤陣列、光存儲(chǔ)及數(shù)字視頻廣播(DVB)等系統(tǒng)中具有廣泛的應(yīng)用。 DVD是一種高容量的存儲(chǔ)媒質(zhì)。DVD技術(shù)的應(yīng)用很廣泛,在數(shù)字技術(shù)中占有重要地位。DVD系統(tǒng)中采用里德-所羅門乘積碼(RS-PC:reed-solomon ProductCode)進(jìn)行糾錯(cuò),RS碼譯碼器在伺服芯片中具有重要作用。 FPGA在開發(fā)階段具有安全、方便、可隨時(shí)修改設(shè)計(jì)等不可替代的優(yōu)點(diǎn),在電子系統(tǒng)中采用FPGA可以極大的提升硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)的靈活性,可靠性,同時(shí)提高硬件開發(fā)的速度和降低系統(tǒng)的成本。FPGA的固有優(yōu)點(diǎn)使其得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用,F(xiàn)PGA設(shè)計(jì)技術(shù)也被越來(lái)越多的設(shè)計(jì)人員所掌握。 本文首先介紹了編碼理論和常用的RS編譯碼算法,提出RS編碼器實(shí)現(xiàn)方案,詳細(xì)分析了譯碼器的ME算法和改進(jìn)BM算法的實(shí)現(xiàn),針對(duì)ME算法提出了一種流水線結(jié)構(gòu)的糾刪糾錯(cuò)RS譯碼器實(shí)現(xiàn)方案,在譯碼器復(fù)雜度和延時(shí)上作了折衷,降低了譯碼器的復(fù)雜度并提高了最高工作頻率,利用有限域乘法器的特性對(duì)編譯碼電路進(jìn)行優(yōu)化。這些技術(shù)的采用大大的提高了RS編譯碼器的效率,節(jié)省了RS編譯碼器占用的資源。在Xilinx公司的Virtex-II系列FPGA上設(shè)計(jì)并成功實(shí)現(xiàn)了RS(208,192)編譯碼器。
上傳時(shí)間: 2013-07-20
上傳用戶:xinshou123456
本文采用Altera公司的FPGA器件Cyclone III系列EP3C10作為核心器件構(gòu)成了R-S(255,223)編碼系統(tǒng);利用Quartus II 9.0作為硬件仿真平臺(tái),用硬件描述語(yǔ)言Verilog_HDL實(shí)現(xiàn)編程,并且通過JTAG接口與EP3C10連接。R-S(reed-solomon)碼是一類糾錯(cuò)能力很強(qiáng)的特殊的非二進(jìn)制BCH碼,能應(yīng)對(duì)隨機(jī)性和突發(fā)性錯(cuò)誤,廣泛應(yīng)用于各種通信系統(tǒng)中和保密系統(tǒng)中。R-S(255,223)碼能夠檢測(cè)32字節(jié)長(zhǎng)度和糾錯(cuò)16字節(jié)長(zhǎng)度的連續(xù)數(shù)據(jù)錯(cuò)誤信息。
標(biāo)簽: CycloneIII RS編碼
上傳時(shí)間: 2013-11-07
上傳用戶:exxxds
本文采用Altera公司的FPGA器件Cyclone III系列EP3C10作為核心器件構(gòu)成了R-S(255,223)編碼系統(tǒng);利用Quartus II 9.0作為硬件仿真平臺(tái),用硬件描述語(yǔ)言Verilog_HDL實(shí)現(xiàn)編程,并且通過JTAG接口與EP3C10連接。R-S(reed-solomon)碼是一類糾錯(cuò)能力很強(qiáng)的特殊的非二進(jìn)制BCH碼,能應(yīng)對(duì)隨機(jī)性和突發(fā)性錯(cuò)誤,廣泛應(yīng)用于各種通信系統(tǒng)中和保密系統(tǒng)中。R-S(255,223)碼能夠檢測(cè)32字節(jié)長(zhǎng)度和糾錯(cuò)16字節(jié)長(zhǎng)度的連續(xù)數(shù)據(jù)錯(cuò)誤信息。
標(biāo)簽: CycloneIII RS編碼
上傳時(shí)間: 2013-10-08
上傳用戶:yuchunhai1990
在matlab中,使用Koetter-Vardy算法進(jìn)行reed-solomon碼的解碼。
標(biāo)簽: matlab
上傳時(shí)間: 2015-06-09
上傳用戶:zhuimenghuadie
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