由于信道中存在干扰,数字信号在信道中传输的过程中会产生误码.为了提高通信质量,保证通信的正确性和可靠性,通常采用差错控制的方法来纠正传输过程中的错误.本文的目的就是研究如何通过差错控制的方法以提高通信质量,保证传输的正确性和可靠性.重点研究一种信道编解码的算法和逻辑电路的实现方法,并在硬件上验证,利用码流传输的测试方法,对设计进行测试.在以上的研究基础之上,横向扩展和课题相关问题的研究,包括FPGA实现和高速硬件电路设计等方面的研究. 纠错码技术是一种通过增加一定的冗余信息来提高信息传输可靠性的有效方法.RS码是一种典型的纠错码,在线性分组码中,它具有最强的纠错能力,既能纠正随机错误,也能纠正突发错误.在深空通信,移动通信以及数字视频广播等系统中具有广泛的应用,随着RS编码和解码算法的改进和相关的硬件实现技术的发展,RS码在实际中的应用也将更加广泛. 在研究中,对所研究的问题进行分解,集中精力研究课题中的重点和难点,在各个模块成功实现的基础上,成功的进行系统组合,协调各个模块稳定的工作. 在本文中的EDA设计中,使用了自顶向下的设计方法,编解码算法每一个子模块分开进行设计,最后在顶层进行元件例化,正确实现了编码和解码的功能. 本文首先介绍相关的数字通信背景;接着提出纠错码的设计方案,介绍RS(31,15)码的编译码算法和逻辑电路的实现方法,RTL代码编写和逻辑仿真以及时序仿真,并讨论了FPGA设计的一般性准则以及高速数字电路设计的一些常用方法和注意事项;最后设计基于FPGA的硬件电路平台,并利用静态和动态的方法对编解码算法进行测试. 通过对编码和解码算法的充分理解,本人使用Verilog HDL语言对算法进行了RTL描述,在Altera公司Cyclone系列FPGA平台上面实现了编码和解码算法. 其中,编码的最高工作频率达到158MHz,解码的最高工作频率达到91MHz.在进行硬件调试的时候,整个系统工作在30MHz的时钟频率下,通过了硬件上的静态测试和动态测试,并能够正确实现预期的纠错功能.
上传时间: 2013-07-01
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RS(Reed-Solomon)码是差错控制领域中一类重要的线性分组码,由于其出众的纠错能力,被广泛地应用于各种差错控制系统中,以满足对数据传输通道可靠性的要求。 本文主要研究RS码的编译码方法以及基于FPGA(Field Programmable Gate Array)的RS码的实现方法。对所设计的编码译码器的主要性能指标进行了仿真及实际功能测试,并给出了时序仿真波形图和实际测试的结果。最后对于RS软判决译码器的实现进行试探性的研究。 本文的主要工作有:1)采用现场可编程门阵列(FPGA)实现了 RS 码的编码和译码;2)采用更高效的RiBM算法,不仅减少了逻辑单元(Logic Element)的使用量,而且速度上也得到提高;3)用 VHDL 语言实现RS编码译码,包括伽罗华(Galoias)域内的乘法除法器的设计,伴随式求解电路,关键方程求解电路等;4)对于钱搜索电路的实现进行了改进;5)硬件上用ALrERA公司Cyclone系列的。EP1C20F324C8芯片加以实现。
上传时间: 2013-04-24
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纠错码技术是一种通过增加一定冗余信息来提高信息传输可靠性的有效方法。RS码是一种典型的纠错码,在线性分组码中,它具有最强的纠错能力,既能纠正随机错误,也能纠正突发错误,在深空通信、移动通信、磁盘阵列、光存储及数字视频广播(DVB)等系统中具有广泛的应用。 DVD是一种高容量的存储媒质。DVD技术的应用很广泛,在数字技术中占有重要地位。DVD系统中采用里德-所罗门乘积码(RS-PC:Reed-Solomon ProductCode)进行纠错,RS码译码器在伺服芯片中具有重要作用。 FPGA在开发阶段具有安全、方便、可随时修改设计等不可替代的优点,在电子系统中采用FPGA可以极大的提升硬件系统设计的灵活性,可靠性,同时提高硬件开发的速度和降低系统的成本。FPGA的固有优点使其得到越来越广泛的应用,FPGA设计技术也被越来越多的设计人员所掌握。 本文首先介绍了编码理论和常用的RS编译码算法,提出RS编码器实现方案,详细分析了译码器的ME算法和改进BM算法的实现,针对ME算法提出了一种流水线结构的纠删纠错RS译码器实现方案,在译码器复杂度和延时上作了折衷,降低了译码器的复杂度并提高了最高工作频率,利用有限域乘法器的特性对编译码电路进行优化。这些技术的采用大大的提高了RS编译码器的效率,节省了RS编译码器占用的资源。在Xilinx公司的Virtex-II系列FPGA上设计并成功实现了RS(208,192)编译码器。
上传时间: 2013-07-20
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研制发射微小卫星,是我国利用空间技术服务经济建设、造福人类的重要途径。现代微小卫星在短短20年里能取得长足的发展,主要取决于微小卫星自身的一系列特点:重量轻,体积小,成本低,性能高,安全可靠,发射方便、快捷灵活等。在卫星通信系统中,由于传输信道的多径和各种噪声的影响,信号在接收端会引起差错,通过信道编码环节,可对这些不可避免的差错进行检测和纠正。 在微小卫星通信链路中,信道编码器的任务是差错控制。本文采用符合空间数据系统咨询委员会CCSDS标准的链接码进行信道编码,即内码为(2,1,6)的卷积码,外码为(255,223)的RS码,中间进行交织操作。其中,里德-索罗蒙码(简称RS码)是一种重要的非二进制BCH码,是分组码中纠错能力最强的纠错码,一次可以纠正多个突发错误,广泛地用于空间通信中。 本文针对南京航空航天大学自行研制的微小卫星通信分系统的技术要求,在用SystemView和C语言仿真的基础上,用硬件描述语言Verilog设计了RS(255,223)编码器和译码器,使用Modelsim软件进行了功能仿真,并通过Xilinx公司的软件ISE对设计进行综合、布局布线,最后生成可下载的比特流文件下载到Xilinx公司的型号为XC3S2000的FPGA芯片中,完成了电路的设计并实现了编码译码的功能,表明本文设计的信道编解码器的正确性和实用性,满足了微小卫星通信分系统的技术要求。
上传时间: 2013-08-01
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可靠通信要求消息从信源到信宿尽量无误传输,这就要求通信系统具有很好的纠错能力,如使用差错控制编码。自仙农定理提出以来,先后有许多纠错编码被相继提出,例如汉明码,BCH码和RS码等,而C。Berrou等人于1993年提出的Turbo码以其优异的纠错性能成为通信界的一个里程碑。 然而,Turbo码迭代译码复杂度大,导致其译码延时大,故而在工程中的应用受到一定限制,而并行Turbo译码可以很好地解决上述问题。本论文的主要工作是通过硬件实现一种基于帧分裂和归零处理的新型并行Turbo编译码算法。论文提出了一种基于多端口存储器的并行子交织器解决方法,很好地解决了并行访问存储器冲突的问题。 本论文在现场可编程门阵列(FPGA)平台上实现了一种基于帧分裂和篱笆图归零处理的并行Turbo编译码器。所实现的并行Turbo编译码器在时钟频率为33MHz,帧长为1024比特,并行子译码器数和最大迭代次数均为4时,可支持8.2Mbps的编译码数掘吞吐量,而译码时延小于124us。本文还使用EP2C35FPGA芯片设计了系统开发板。该开发板可提供高速以太网MAC/PHY和PCI接口,很好地满足了通信系统需求。系统测试结果表明,本文所实现的并行Turbo编译码器及其开发板运行正确、有效且可靠。 本论文主要分为五章,第一章为绪论,介绍Turbo码背景和硬件实现相关技术。第二章为基于帧分裂和归零的并行Turbo编码的设计与实现,分别介绍了编码器和译码器的RTL设计,还提出了一种基于多端口存储器的并行子交织器和解交织器设计。第三章讨论了使用NIOS处理器的SOC架构,使用SOC架构处理系统和基于NIOSII处理器和uC/0S一2操作系统的架构。第四章介绍了FPGA系统开发板设计与调试的一些工作。最后一章为本文总结及其展望。
上传时间: 2013-04-24
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差错控制编码技术是现代通信技术中的关键技术之一,在移动通信、数字电视、计算机存储等数据通信系统中得到了广泛应用。在信道条件恶劣的情况中,常采用纠错能力更强的级联编解码方法,进行差错控制。本课题以RS码、LDPC 码...
上传时间: 2013-05-25
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功能描述STL215为8位FLASH结构单片机,内置68K字节FLASH程序空间及1.5K字节数据空间。36个双向IO口,可以直接与3.3V及5V的系统连接,仅使用SCL及SDA可以在板上下载程序及调试。内置32K带掉电记忆的空间,可以不增加24C01或类似的芯片完成记忆功能。内置由RC振荡独立运行的看门狗,即使在较大干扰的场合也能获得更稳定的运行。内置掉电复位电路,当电压低于额定电压的15%后系统复位,复位后所有IO都为高电平。所有IO口在上电时都为高电平,由STL215内部的上拉电阻拉高。RST复位脚可以用复位IC或使用由电阻及电容组成RC复位以降低成本。晶振使用的范围可从4MHz至33MHz,只需晶振及一个电容即可实现振荡,降低了成本及简化了电路。PD7至PD0没有内置上拉电阻,应用时可接地或增加上拉电阻作控制之用。PB2有遥控输入端口,内置专用的接收硬件,纠错能力更强,在没有用到遥控输入的场合可作普通IO之用。使用龙珠科技专用的AR5升级器可以从SCL及SDA下载程序及调试。SCL及SDA可与其他标准的I2C器件相连,在有I2C的应用中不需要额外使用资源即可下载程序及调试。配套用WriteAR5.exe文件,可以通过网络升级程序文件,更换及升级软件方便快捷。
上传时间: 2013-10-20
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这里描述的是配合本书设计的一套MC9S12XD/E系列单片机开发工具包。 开发包的主要硬件是一块MC9S12XDP512(或MC9S12XE100)开发板,是MC9S12XD/E系列单片机的基本系统,和一个具有USB接口的BDM调试器。 HCS12X系列单片机 HCS12X系列单片机是Freescale新推出的带协处理器的双核高性能16位微控制器。HCS12X单片机系列提供128KB~1MB的第三代快闪嵌入式存储器。HCS12X单片机D系列总线速度40MHz,E系列可达50MHz。协处理器XGATE的运行时钟是S12XCPU的2倍,可达80或100MHz。E系列单片机还具备片上纠错能力,并与MC68HC11、MC68HC12和HCS12等CPU结构及代码向下兼容。 D系列单片机的基本系统使用112引脚封装的MC9S12XDP52单片机,E系列系统的单片机采用MC9S12XEP100,封装为144引脚的扩展系统。 带有USB接口的单片机BDM开发工具采用CodeWarrior支持的TBDML驱动程序,可直接通过PC机的USB口,接入CodeWarrior集成开发环境。
上传时间: 2013-10-17
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基于P87 C591的CAN总线系统智能节点设计Design of CAN System Intelligent Node Based on P87C591 给出了基于带CAN控制器的单片8位微控制器P87C591的智能节点的硬件电路及软件结构,详细介绍了设计中的难点及实现过程中应注意的问题。关键词:CAN总线;智能节点 Abstract:A h ardc ircuita nds oftw arec onfigurationo fth ei ntelligentnode based on a microcontroller with CAN controller P87C591 arepresented.E speciallyt hec ruxi nd esigninga ndt hep roblemst hatshould be paid attention in realizing are discussed in details.Keyw ords:C AN;in telligentn ode CA N 总线 是德国Bosch从20世纪80年代初为解决现代汽车中众多的控制与测试仪器之间的数据交换而开发的一种串行数据通信协议,它是一种多主总线,通信介质可以是双绞线、同轴电缆或光导纤维。由于CAN总线具有较强的纠错能力,支持差分收发,因而适合高噪声环境。并具有较远的传输距离,适用于许多领域的分布式测控系统。目前已在工业自动化、建筑物环境控制、医疗设备等许多领域得到广泛的应用。CAN已成为国际标准化组织IS011898标准。
上传时间: 2013-10-30
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本文采用Altera公司的FPGA器件Cyclone III系列EP3C10作为核心器件构成了R-S(255,223)编码系统;利用Quartus II 9.0作为硬件仿真平台,用硬件描述语言Verilog_HDL实现编程,并且通过JTAG接口与EP3C10连接。R-S(Reed-Solomon)码是一类纠错能力很强的特殊的非二进制BCH码,能应对随机性和突发性错误,广泛应用于各种通信系统中和保密系统中。R-S(255,223)码能够检测32字节长度和纠错16字节长度的连续数据错误信息。
标签: CycloneIII RS编码
上传时间: 2013-11-07
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