本文關(guān)鍵詞：基于CCSDS標(biāo)準(zhǔn)的低碼率LDPC碼的編碼器設(shè)計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：信道編碼技術(shù)為數(shù)字通信系統(tǒng)的可靠傳輸信息提供了有效的保障,低密度奇偶校驗(LDPC)碼是現(xiàn)今性能最接近香農(nóng)限的一種信道編碼。本文基于空間咨詢委員會(CCSDS)推薦的深空通信標(biāo)準(zhǔn),針對碼長為4096,碼率為1/2、2/3、4/5的LDPC碼,提出了一種實現(xiàn)在FPGA的編碼器設(shè)計方法。根據(jù)生成矩陣的塊循環(huán)特性,使用移位累加寄存器來設(shè)計編碼器,三個碼率使用同一套觸發(fā)器,從而極大的節(jié)省了硬件消耗資源。具體內(nèi)容包括:首先,本文研究了基于原模圖構(gòu)造的LDPC碼,詳細(xì)介紹了AR4JA原模圖LDPC碼,研究了AR4JA的校驗矩陣的構(gòu)造和生成矩陣的求解,通過DE理論和EXIT分析AR4JA碼的譯碼性能。分析CCSDS標(biāo)準(zhǔn)中使用的AR4JA原模圖LDPC,給出CCSDS標(biāo)準(zhǔn)中構(gòu)造校驗矩陣的方法,詳細(xì)分析CCSDS標(biāo)準(zhǔn)中的編碼方法。其次,本文詳細(xì)介紹了準(zhǔn)循環(huán)編碼的編碼原理。CCSDS標(biāo)準(zhǔn)中求解出的生成矩陣具有系統(tǒng)碼特性和準(zhǔn)循環(huán)特性,根據(jù)其特性,提出了一種基于反饋移位寄存累加器的編碼電路,實現(xiàn)復(fù)雜度低,消耗硬件資源較少。最后,基于CCSDS標(biāo)準(zhǔn),本文提出了一個LDPC碼的編碼器設(shè)計。通過數(shù)據(jù)分組完成數(shù)據(jù)成幀運算,通過末位補(bǔ)零使核心編碼器模塊的輸入完畢和輸出完畢所需要的時鐘周期一致,從而保證連續(xù)編碼的正確性和穩(wěn)定性。依據(jù)不同應(yīng)用場合,提出了串行編碼電路和并行編碼電路。同時,驗證FPGA編碼的正確性。通過軟件仿真編碼,分析譯碼性能曲線,以達(dá)到CCSDS標(biāo)準(zhǔn)給出的譯碼性能標(biāo)準(zhǔn)。再將硬件編碼結(jié)果與軟件編碼結(jié)果進(jìn)行比較,從而驗證FPGA編碼的正確性。
【關(guān)鍵詞】：信道編碼 LDPC碼 CCSDS標(biāo)準(zhǔn) 準(zhǔn)循環(huán)矩陣 FPGA 反饋移位寄存器
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)院國家空間科學(xué)中心
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN911.22
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-12
• 第1章 緒論12-18
• 1.1 信息論12-13
• 1.2 信道編碼13-15
• 1.3 LDPC碼的研究現(xiàn)狀15-16
• 1.4 論文研究內(nèi)容簡介16-18
• 第2章 LDPC碼的基本原理18-32
• 2.1 有限域18-19
• 2.2 線性分組碼19-21
• 2.3 LDPC碼的基本概念21-23
• 2.4 LDPC碼的編譯碼23-26
• 2.4.1 LDPC碼編碼23-25
• 2.4.2 LDPC碼的譯碼25-26
• 2.5 LDPC碼的性能分析26-31
• 2.5.1 DE理論27-29
• 2.5.2 EXIT圖29-31
• 2.6 本章小結(jié)31-32
• 第3章 基于CCSDS標(biāo)準(zhǔn)的LDPC碼32-42
• 3.1 原模圖LDPC碼32-34
• 3.2 AR4AJ原模圖LDPC碼34-36
• 3.3 AR4JA碼性能分析36-37
• 3.4 CCSDS標(biāo)準(zhǔn)下的LDPC碼37-40
• 3.5 本章小結(jié)40-42
• 第4章 LDPC碼編碼器設(shè)計42-56
• 4.1 編碼原理42-45
• 4.1.1 生成矩陣的求解42-43
• 4.1.2 準(zhǔn)循環(huán)編碼器43-45
• 4.2 編碼器設(shè)計45-49
• 4.2.1 數(shù)據(jù)分組47
• 4.2.2 生成矩陣存儲47-48
• 4.2.3 編碼核心48-49
• 4.3 編碼器FPGA實現(xiàn)49-52
• 4.3.1 串行編碼電路49-51
• 4.3.2 并行編碼電路51-52
• 4.4 編碼正確性驗證52-54
• 4.5 本章小結(jié)54-56
• 第5章 總結(jié)與展望56-58
• 5.1 論文主要貢獻(xiàn)56-57
• 5.2 進(jìn)一步工作建議57-58
• 附錄58-60
• 參考文獻(xiàn)60-68
• 碩士學(xué)位期間科研成果68-70
• 致謝70

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 李慧;楊明川;李明;呂谷;郭慶;;行星際網(wǎng)絡(luò)中AR4JA碼性能分析[J];通信技術(shù);2012年09期

  本文關(guān)鍵詞：基于CCSDS標(biāo)準(zhǔn)的低碼率LDPC碼的編碼器設(shè)計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

，

本文編號：320274