星基增强系统中信道编码技术研究及FPGA设计

发布时间：2017-08-20 05:17

  本文关键词：星基增强系统中信道编码技术研究及FPGA设计

  更多相关文章： 星基增强系统 QC-LDPC码 Turbo码 FPGA

【摘要】：星基增强系统通过提供一系列修正信息,提高了原有导航系统的定位精度。作为一种基于地球静止轨道卫星的导航增强系统,星基增强系统中存在受信道噪声和干扰影响严重、链路衰减大等不利因素,系统信息的可靠传输较为困难。信道编码技术是星基增强系统实现可靠传输的关键技术之一,现有星基增强系统中常用的信道编码是卷积码,因其长码实现困难,使得系统编码增益受到一定限制。本文研究了两种适用于星基增强系统中、性能优异且长码实现简单的信道编码技术——LDPC码和Turbo码,主要工作如下:1.给出了适用于星基增强系统的LDPC码构造方案和Turbo码构造方案,构造了不同条件下的码字,并完成了仿真分析;结合仿真分析结论,给出了星基增强系统中应用LDPC码和Turbo码的两种编码方案。2.根据QC-LDPC码的结构特性,给出了基于行生成向量的串行编码器结构;研究了译码过程的量化处理及信息存储管理,给出了复杂度低、资源占用少的译码器结构;完成了(2048,3,6)QC-LDPC码编译码器的FPGA设计,在AWGN信道下进行仿真测试,仿真结果表明:2.2dB时码字误码率为4.2826e-06,与理论仿真结果相近。3.根据前文方案构造的Turbo码字的特点,给出了双归零编码器结构;研究了译码器结构特性、量化处理及度量信息计算过程,设计了一种结构简单、资源利用率高且性能损耗少的译码器结构;完成了码长512、码率1/2Turbo码编译码器的FPGA设计,在AWGN信道下进行仿真测试,仿真结果表明:2.8dB时码字误码率为1.7108e-04,与理论仿真结果相近。
【关键词】：星基增强系统 QC-LDPC码 Turbo码 FPGA
【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN911.22;TN791
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-12
• 符号对照表12-13
• 缩略语对照表13-16
• 第一章 绪论16-20
• 1.1 课题研究背景与意义16-17
• 1.2 全球卫星导航系统中常用信道编码技术17-19
• 1.3 论文主要研究内容和结构安排19-20
• 第二章 LDPC码和Turbo码基础20-32
• 2.1 LDPC码基本概念20-21
• 2.1.1 LDPC码的定义20
• 2.1.2 LDPC码的描述20-21
• 2.2 Turbo码基本概念21-25
• 2.2.1 卷积码简介21-22
• 2.2.2 Turbo码及其编码22-23
• 2.2.3 Turbo码交织技术23-25
• 2.3 LDPC码和Turbo码的迭代译码算法25-30
• 2.3.1 迭代译码25-26
• 2.3.2 LDPC码的BP译码算法26-27
• 2.3.3 Turbo码的MAP译码算法27-30
• 2.4 本章小结30-32
• 第三章 适用于星基增强系统的LDPC码和Turbo码构造方案32-44
• 3.1 QC-LDPC码的构造32-35
• 3.1.1 基于循环置换矩阵的构造方法32-34
• 3.1.2 QC-LDPC码的编码34-35
• 3.2 Turbo码构造方案35-38
• 3.2.1 编码器参数选择35-36
• 3.2.2 译码器参数选择36-38
• 3.3 QC-LDPC码和Turbo码仿真及应用分析38-42
• 3.3.1 QC-LDPC码和Turbo码仿真分析38-39
• 3.3.2 QC-LDPC码和Turbo码在SBAS中的应用方案39-42
• 3.4 本章小结42-44
• 第四章 QC-LDPC码编译码器的FPGA实现44-58
• 4.1 QC-LDPC码编码器的FPGA实现44-49
• 4.1.1 编码器总体实现44-45
• 4.1.2 编码器各模块实现45-47
• 4.1.3 仿真验证47-49
• 4.2 QC-LDPC码译码器的FPGA实现49-56
• 4.2.1 译码器的总体实现49-52
• 4.2.2 译码器各模块实现52-54
• 4.2.3 仿真验证54-56
• 4.3 QC-LDPC码编译码器联合测试56-57
• 4.4 本章小结57-58
• 第五章 Turbo码编译码器的FPGA实现58-76
• 5.1 Turbo码编码器的FPGA实现58-62
• 5.1.1 编码器总体实现58
• 5.1.2 编码器各模块实现58-60
• 5.1.3 仿真验证60-62
• 5.2 Turbo码译码器的FPGA实现62-73
• 5.2.1 译码器总体实现62-67
• 5.2.2 译码器各模块实现67-69
• 5.2.3 仿真验证69-73
• 5.3 Turbo码编译码器联合测试73-74
• 5.4 本章小结74-76
• 结束语76-78
• 参考文献78-82
• 致谢82-84
• 作者简介84-85

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前6条

1 王杰华;;国外卫星导航增强系统最新进展研究[J];中国航天;2011年09期

2 邵霞;张德辉;张卫党;;Turbo码中交织器误比特率的分布分析方法[J];郑州大学学报(工学版);2010年02期

3 杨友福;刘建伟;张其善;田甜;宫晓妍;;卫星信道编码技术及新发展[J];通信技术;2008年07期

4 黄卉;王辉;;高速并行Turbo译码中的交织器技术研究[J];通信技术;2008年06期

5 陈南;;卫星导航系统导航电文结构的性能评估[J];武汉大学学报(信息科学版);2008年05期

6 宋炜琳;谭述森;;WAAS技术现状与发展[J];无线电工程;2007年06期

，

本文编号：704797