面向小卫星用户终端卷积码FPGA设计与实现
发布时间：2020-12-10 10:04
随着现代科技不断的进步,人类到世界各地探索的需求越来越大,如广阔无垠的大洋、势艰险雪山、无人烟的沙漠,而其中许多地方是传统的蜂窝移动通信系统无法覆盖的。如当今的物联网技术运用于海洋之上,目的在于整合海样上多样化的数据信息,并对其进行监控和系统化管理;又如我国在西藏高海拔常年积雪地区架设的积雪厚度探测仪。在上述的地理场景下,架设并维护传统的蜂窝通信基站并长距离铺设电信光缆是不切实际的。由于卫星通信是直接与用户终端通信的,终端只要处于开阔的地带,且上方没有物体遮挡,即能实现与卫星高质量的通信。卫星通信得天独厚的优势在上述各地理条件下便充分的展现出来了。为了确保通信质量,纠错编码通常是通信系统中不可缺少的一环。因此与蜂窝通信系统一样,卫星通信系统也需要使用纠错编码。卷积码作为一种成熟的FEC纠错编码,复杂度适中,且提供的编码增益比较高,因而目前卷积码成熟地应用于4G系统的广播信道（BCH）,控制信道（CCH）等信道中;虽然目前有更新更强大的纠错编码,例如运用于4G数据信道（SCH）的Turbo编码,运用于5G系统的LDPC、Polar编码,这些编码方式需要进行大量的矩阵乘法计算以及大量的记忆...
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：96 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
缩略词
第一章 绪论
1.1 研究工作的背景与意义
1.2 国内外研究现状
1.3 论文结构安排
第二章 LTE系统物理层简介
2.1 无线帧结构
2.2 物理资源
2.3 物理层发射端处理流程
2.4 比特级处理
2.5 本章小结
第三章 卫星终端系统总体设计
3.1 系统组成
3.2 工作流程
3.3 总体指标要求
3.3.1 通信体制
3.3.2 相关指标
3.4 信号处理单元概述
3.4.1 导频处理链路
3.4.2 下行业务数据链路
3.4.3 上行业务处理链路
3.5 FPGA及相关芯片选型
3.6 本章小结
第四章 卷积码算法及MATLAB仿真
4.1 仿真平台
4.2 卷积码技术方案概述
4.3 卷积码算法原理
4.3.1 编码器约束长度
4.3.2 状态图
4.3.3 树状图
4.3.4 网格图
4.3.5 汉明距离与欧式距离
4.3.6 维特比卷积码译码器算法
4.3.7 编码增益
4.4 卷积码MATLAB仿真
4.4.1 编码器
4.4.2 交织
4.4.3 QPSK调制
4.4.4 加AWGN噪声
4.4.5 接收匹配滤波器,抽头与抽取
4.4.6 解交织
4.4.7 译码器
4.4.8 平均译码正确率仿真结果
4.5 本章小结
第五章 卷积码编/解码器FPGA实现
5.1 开发平台
5.2 系统框图及主要接口
5.3 卷积码编码器FPGA代码设计
5.3.1 编码器处理流程
5.3.2 编码器接口
5.4 卷积码解码器FPGA代码设计
5.4.1 解码处理流程
5.4.2 解码器子模块
5.4.3 解码器接口设计
5.5 FPGA仿真及实测
5.5.1 资源使用
5.5.2 时序评估
5.5.3 RTL图
5.5.4 编码器仿真
5.5.5 解码器仿真
5.5.6 接收机性能测试（上板）
5.6 本章小结
第六章 全文总结及展望
6.1 论文工作总结
6.2 下一步研究展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间取得的成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种基于加窗的窄带干扰抑制技术仿真与硬件实现[J]. 王坚,刘伟,柳彦. 电讯技术. 2008(01)
[2]SOVA算法对Viterbi算法的修正[J]. 杨建祖,顾小卓,杜晓宁,胡捍英. 通信技术. 2007(04)
[3]基于加窗DFT的DSSS系统变换域窄带干扰抑制技术[J]. 张春海,卢树军,张尔扬. 解放军理工大学学报(自然科学版). 2004(04)
[4]基于FPGA的高速Viterbi译码器设计与实现[J]. 阮铭,徐友云,宋文涛. 电讯技术. 2001(01)
[5]Viterbi译码器的优化设计[J]. 秦东,肖斌,李志勇,周汀. 微电子学. 2000(03)
[6]Viterbi译码器VLSI设计中幸存路径存储管理的新方法[J]. 韩雁,石教英. 电子学报. 1996(02)
博士论文
[1]卫星通信移动地球站Ka天线及跟踪技术的研究[D]. 赵来定.南京邮电大学 2018
[2]美国卫星产业组织研究[D]. 李卓键.吉林大学 2019
[3]卫星物联网系统中多址接入技术研究[D]. 李鹏绪.北京邮电大学 2019
硕士论文
[1]LDPC编译码器的实现[D]. 郝晓博.电子科技大学 2019
[2]可见光通信中QC-LDPC码编译码算法与实现[D]. 刘祥.安徽理工大学 2019
[3]5G系统Polar码的译码算法研究与实现[D]. 唐成.重庆邮电大学 2019
[4]删余卷积码的维特比译码器的设计与实现[D]. 黄瑶.西安电子科技大学 2018
[5]基于FPGA的卫星通信信道编码设计与工程实现[D]. 于剑.河北科技大学 2015
[6]基于FPGA的DVB-S卫星数字信号监测系统研制[D]. 宋月.北华航天工业学院 2015
[7]LDPC编译码的研究与性能仿真[D]. 吴亚楠.河北大学 2014
[8]基于FPGA的OFDM同步系统实现[D]. 唐珂.重庆大学 2012
[9]无人机测控系统技术研究[D]. 涂强.电子科技大学 2011
[10]数码复印机原稿信息采集与处理系统研究[D]. 吕茹茹.南京林业大学 2011
本文编号：2908511
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：96 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
缩略词
第一章 绪论
1.1 研究工作的背景与意义
1.2 国内外研究现状
1.3 论文结构安排
第二章 LTE系统物理层简介
2.1 无线帧结构
2.2 物理资源
2.3 物理层发射端处理流程
2.4 比特级处理
2.5 本章小结
第三章 卫星终端系统总体设计
3.1 系统组成
3.2 工作流程
3.3 总体指标要求
3.3.1 通信体制
3.3.2 相关指标
3.4 信号处理单元概述
3.4.1 导频处理链路
3.4.2 下行业务数据链路
3.4.3 上行业务处理链路
3.5 FPGA及相关芯片选型
3.6 本章小结
第四章 卷积码算法及MATLAB仿真
4.1 仿真平台
4.2 卷积码技术方案概述
4.3 卷积码算法原理
4.3.1 编码器约束长度
4.3.2 状态图
4.3.3 树状图
4.3.4 网格图
4.3.5 汉明距离与欧式距离
4.3.6 维特比卷积码译码器算法
4.3.7 编码增益
4.4 卷积码MATLAB仿真
4.4.1 编码器
4.4.2 交织
4.4.3 QPSK调制
4.4.4 加AWGN噪声
4.4.5 接收匹配滤波器,抽头与抽取
4.4.6 解交织
4.4.7 译码器
4.4.8 平均译码正确率仿真结果
4.5 本章小结
第五章 卷积码编/解码器FPGA实现
5.1 开发平台
5.2 系统框图及主要接口
5.3 卷积码编码器FPGA代码设计
5.3.1 编码器处理流程
5.3.2 编码器接口
5.4 卷积码解码器FPGA代码设计
5.4.1 解码处理流程
5.4.2 解码器子模块
5.4.3 解码器接口设计
5.5 FPGA仿真及实测
5.5.1 资源使用
5.5.2 时序评估
5.5.3 RTL图
5.5.4 编码器仿真
5.5.5 解码器仿真
5.5.6 接收机性能测试（上板）
5.6 本章小结
第六章 全文总结及展望
6.1 论文工作总结
6.2 下一步研究展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间取得的成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种基于加窗的窄带干扰抑制技术仿真与硬件实现[J]. 王坚,刘伟,柳彦. 电讯技术. 2008(01)
[2]SOVA算法对Viterbi算法的修正[J]. 杨建祖,顾小卓,杜晓宁,胡捍英. 通信技术. 2007(04)
[3]基于加窗DFT的DSSS系统变换域窄带干扰抑制技术[J]. 张春海,卢树军,张尔扬. 解放军理工大学学报(自然科学版). 2004(04)
[4]基于FPGA的高速Viterbi译码器设计与实现[J]. 阮铭,徐友云,宋文涛. 电讯技术. 2001(01)
[5]Viterbi译码器的优化设计[J]. 秦东,肖斌,李志勇,周汀. 微电子学. 2000(03)
[6]Viterbi译码器VLSI设计中幸存路径存储管理的新方法[J]. 韩雁,石教英. 电子学报. 1996(02)
博士论文
[1]卫星通信移动地球站Ka天线及跟踪技术的研究[D]. 赵来定.南京邮电大学 2018
[2]美国卫星产业组织研究[D]. 李卓键.吉林大学 2019
[3]卫星物联网系统中多址接入技术研究[D]. 李鹏绪.北京邮电大学 2019
硕士论文
[1]LDPC编译码器的实现[D]. 郝晓博.电子科技大学 2019
[2]可见光通信中QC-LDPC码编译码算法与实现[D]. 刘祥.安徽理工大学 2019
[3]5G系统Polar码的译码算法研究与实现[D]. 唐成.重庆邮电大学 2019
[4]删余卷积码的维特比译码器的设计与实现[D]. 黄瑶.西安电子科技大学 2018
[5]基于FPGA的卫星通信信道编码设计与工程实现[D]. 于剑.河北科技大学 2015
[6]基于FPGA的DVB-S卫星数字信号监测系统研制[D]. 宋月.北华航天工业学院 2015
[7]LDPC编译码的研究与性能仿真[D]. 吴亚楠.河北大学 2014
[8]基于FPGA的OFDM同步系统实现[D]. 唐珂.重庆大学 2012
[9]无人机测控系统技术研究[D]. 涂强.电子科技大学 2011
[10]数码复印机原稿信息采集与处理系统研究[D]. 吕茹茹.南京林业大学 2011
本文编号：2908511
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianzigongchenglunwen/2908511.html
