LDPC碼以其接近Shannon極限的優(yōu)異性能在編碼界引起了轟動(dòng),成為研究的熱點(diǎn)。隨著研究的不斷深入和技術(shù)的發(fā)展,目前,LDPC碼已經(jīng)被多個(gè)通信系統(tǒng)定為信道編碼方案,并被應(yīng)用到第二代數(shù)字視頻廣播衛(wèi)星(DVB—S2)通信系統(tǒng)中。由于LDPC碼譯碼過(guò)程中所涉及的數(shù)據(jù)量龐大,譯碼時(shí)序控制復(fù)雜,如何實(shí)現(xiàn)LDPC碼譯碼器成為了人們研究的重點(diǎn)。 論文以基于FPGA實(shí)現(xiàn)LDPC碼譯碼器為研究目標(biāo),主要對(duì)譯碼算法選擇、譯碼數(shù)據(jù)量化、定點(diǎn)數(shù)據(jù)表示方式、譯碼算法關(guān)鍵運(yùn)算單元的FPGA設(shè)計(jì)和譯碼的時(shí)序控制進(jìn)行了深入研究。首先分析了LDPC碼的基本譯碼原理和常用譯碼算法。然后重點(diǎn)分析了BP算法、Log-BP算法、最小和算法和歸一化最小和算法,并對(duì)四種譯碼算法的糾錯(cuò)性能和譯碼復(fù)雜度進(jìn)行比較論證,選出適合硬件實(shí)現(xiàn)的譯碼方案。結(jié)合通信系統(tǒng),對(duì)譯碼算法進(jìn)行仿真分析,確定了譯碼算法的各個(gè)參數(shù)值和譯碼量化方案。 在系統(tǒng)仿真分析論證的基礎(chǔ)之上,以歸一化最小和譯碼算法為理論方案,利用硬件描述語(yǔ)言編寫(xiě)譯碼功能模塊,并基于FPGA實(shí)現(xiàn)了固定譯碼長(zhǎng)度的LDPC碼譯碼器,利用MATLAB和Modelsim分別對(duì)譯碼器進(jìn)行了功能驗(yàn)證和時(shí)序驗(yàn)證,最后模擬通信系統(tǒng)完成了譯碼器的硬件測(cè)試。
標(biāo)簽: LDPC FPGA 譯碼器 實(shí)現(xiàn)研究
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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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
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利用AD650壓頻轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)頻壓轉(zhuǎn)換器:
標(biāo)簽: 650 AD 壓頻轉(zhuǎn)換器 轉(zhuǎn)換器
上傳時(shí)間: 2013-06-03
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SEED-XDS560PLUS仿真器驅(qū)動(dòng)
標(biāo)簽: SEED-XDS PLUS 560 仿真器
上傳時(shí)間: 2013-06-16
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搶答器除具有基本的搶答功能外,還具有定時(shí)、計(jì)時(shí)和報(bào)警功能。
標(biāo)簽: 搶答器
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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四電壓比較器LM339的典型應(yīng)用實(shí)例: LM339集成塊內(nèi)部裝有四個(gè)獨(dú)立的電壓比較器,該電壓比較器的特點(diǎn)是:1)失調(diào)電壓小,典型值為2mV;2)電源電壓范圍寬,單電源為2-36V,雙電源電壓為±1V-
上傳時(shí)間: 2013-07-11
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在溫差電偶實(shí)驗(yàn)中,要保持冷端溫度恒定,通常是將其冷端置于冰水混和物中。這種方法需要制冰,實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備復(fù)雜,且效果也不很理想。對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn),制作一臺(tái)冷端溫度補(bǔ)償器,用其取代冰水混和物。實(shí)踐證明,補(bǔ)償器工作
上傳時(shí)間: 2013-05-27
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ARM微處理器的應(yīng)用已經(jīng)遍及工業(yè)控制、消費(fèi)類(lèi)電子產(chǎn)品、通信系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、無(wú)線系統(tǒng)等各類(lèi)產(chǎn)品市場(chǎng),占領(lǐng)了32位RISC微處理器75%以上的市場(chǎng)份額。 本文設(shè)計(jì)的基于JTAG接口的ARM編程器,以ARM微處理器作為CPU,利用其JTAG接口對(duì)Flash在線編程的技術(shù),給以ARM為內(nèi)核的應(yīng)用板(數(shù)控系統(tǒng)硬件平臺(tái))進(jìn)行快速軟件升級(jí)。在分析相關(guān)技術(shù)的基礎(chǔ)上,給出了系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案,設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的硬件和軟件。 首先詳細(xì)分析了JTAG技術(shù)、USB技術(shù)和Modem通信原理。編程器以USB口和RS-232口作為通信接口,以JTAG接口作為調(diào)試接口和編程接口。 其次,在分析編程器需求的基礎(chǔ)上,給出了系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案,選擇了主要的部件。系統(tǒng)硬件的核心部件采用了Philips LPC2144ARM芯片,擴(kuò)展了JTAG接口、USB接口、Modem接口,同時(shí)又構(gòu)造出了一個(gè)JTAG接口。該芯片具有SPI總線,采用與SPI兼容的外部Flash作為存儲(chǔ)器。編程器軟件在ADS集成開(kāi)發(fā)環(huán)境下開(kāi)發(fā)調(diào)試。 最后,對(duì)編程器技術(shù)實(shí)現(xiàn)上的不足作了分析和編程器設(shè)計(jì)的不完善之處作了總結(jié),并對(duì)編程器的發(fā)展趨勢(shì)作了探討和展望。
上傳時(shí)間: 2013-06-16
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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(lèi)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?;谏删仃嚨木幋a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(lèi)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(lèi)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??鐚勇?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)。
上傳時(shí)間: 2013-07-26
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基于STM32的雙極性逆變器軟件,用于對(duì)逆變電源的研究,里面有雙極性SPWM數(shù)組的計(jì)算公式
上傳時(shí)間: 2013-05-24
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