应急视频通信系统的物理层设计与实现

发布时间：2020-06-29 15:33

【摘要】：频繁发生的自然灾害会给人类的生命财产造成巨大的损失,如2008年中国四川地震,2010年海地地震。此外,生活中还有很多突发事故,如火灾,交通事故等。灾难一旦发生,基础网络设施往往遭到破坏,使得复杂的救援环境中缺乏完善的网络基础设施和应急通信设备,导致很多信息传递失败,错过了最佳救援时机,使得国家人力财力遭受不必要的损失。因此,完善的应急通信系统显得尤为重要。应急通信过程中,大量的现场情况需要进行实时传送,视频信息因其具有信息量大、直观的特点越来越受到关注。通过实时地回传视频数据,指挥中心可以方便地进行远程监控、指挥和调度。本文借鉴地面数字电视广播标准DVB-T2,设计了一套应急视频通信系统的物理层方案。本系统具有传输远、广覆盖、高带宽、低时延等特点。与目前的公网通信相比,基站数量少,结构相对简单,采用点对点的传输方式,且不需要依赖固定的网络设备,能够满足应急视频通信的需求。具体工作包括:首先,本文对系统中的关键技术进行分析并建模,具体包括:系统帧结构的设计、OFDM技术、LDPC编解码技术、系统同步技术。LDPC译码算法、系统同步算法是本次设计的难点,关键部分的算法通过MATLAB仿真实现,来降低算法实现的复杂度,设计并实现硬件算法。其次,整个系统在Simulink上进行仿真,验证不同信噪比下的传输性能。最后,完成整体方案的硬件实现。硬件平台以Xilinx公司的XC7Z020-CLG484芯片为核心,采用Verilog语言完成物理层部分的设计,包括时钟产生模块、Ts码流同步模块、发射端速率转换模块、加扰模块、BCH编码模块、LDPC编码模块、符号交织模块、星座映射模块、导频插入模块、OFDM子载波映射模块、IFFT变换模块、T2帧组帧模块等发射端部分及接收端对应的解调部分。对系统的发射端、接收端及其整体进行测试,实现了整个系统的开发和验证,能够满足系统设计的要求。
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TN919.8
【图文】：

图 2.8 3/5 码率编码地址Fig.2.8 Encoding address of 3/5 code rate 个信息比特分为一组，除开0i 以外，后面59)相对应的编码表地址 addr 如式 2.8 所示：ldpc ldpcaddr ( x mmod360*q)mod(N K )表0i 对应奇偶比特的编码地址，即编码地址表的第如式 2.9 所示：ldpc ldpcq (N K )/Mc表示 LDPC 编码之后的总长度，ldpcK 表示信息比特，等于 360，最终q 计算为 72。361~720 个信息比特，对应编码地址表的第二行，得到，余下的信息比特也按照上述办法求出。的信息比特，还是依据编码地址表，按照第一行

图 3.5 误码率和信噪比的对应关系ig.3.5 Relationship between error rate and signal to noise r图 3.6 误码率和迭代次数的对应关系ig.3.6 Relationship between error rate and number of iterati步算法实现同步算法

【参考文献】

相关期刊论文 前1条

1 姜文波;冯景锋;;中国地面数字电视发展历史与未来展望[J];广播与电视技术;2014年08期

相关博士学位论文 前1条

1 张波涛;片上高性能嵌入式计算—面向软基带的应用并行处理模型及体系结构[D];国防科学技术大学;2011年

相关硕士学位论文 前3条

1 洪旭;应急通信网络架构研究与机动指挥通信能力评估分析[D];云南大学;2015年

2 郭艺峰;基于LDPC码的BP译码改进算法研究[D];西安电子科技大学;2014年

3 江滔;一种COFDM无线视频传输系统的设计与实现[D];华中科技大学;2013年

本文编号：2734036