何翠侠[1]2004年在《信道纠错编码的理论研究及其DSP实现》文中进行了进一步梳理随着通信技术的不断发展，对通信质量的要求也不断提高。信道纠错编码作为提高信息传输可靠性的一种重要手段，越来越受到重视。信道纠错编码是对信号进行设计变换，使传输信号更好地抵抗信道损伤的影响，例如噪声、干扰以及衰落等，从而提高通信质量。 本课题主要根据毫米波指令制导系统中的信道抗干扰这一工程背景，对信道纠错编码进行理论分析和仿真研究。针对毫米波指令制导系统的高速率、小流量的通信特点和信道噪声干扰情况，确定了一种适合系统的编码方案——卷积交织级连码。对编码方案进行算法的软件编程设计，并采用通用可编程定点DSP芯片TMS320VC5410和其他外围器件，设计了实现算法的硬件电路系统，利用与PC机的高速串口通信电路对纠错编码算法进行了硬件调试。
任崇玉[2]2008年在《基于DSP短消息发送数据传输拥塞控制及纠错编码的研究》文中提出在智能交通系统的研究中,实时数据通信技术越来越重要。实时数据通信的目的是通过无线通信网络,使车辆及其使用者与交通监控中心之间能够互相交换实时交通信息,增强车载导航系统的功能。由于信道传输特性的不理想以及加性高斯白噪声的影响,在实际信道上传输数据时,所收到的数据不可避免地会产生错误。当无线网络处于拥塞状态时,短消息数据传输时延会加大,将严重影响定位的精度。本文利用纠错编码技术对数据传输的可靠性进行研究,采用(2,1,3)卷积码实现数据传输的纠错编码。论文在分析其原理的基础上,着重讨论分析了卷积码的软件实现方法。编码时充分利用DSP器件的移位和双字处理能力,使卷积编码数据能够快速有效地完成;在译码程序算法实现上,首先通过MATLAB仿真,在信道的误码率小于1%的情况下确定了Viterbi译码算法的最佳回溯深度,其次运用查表的方法,避免了大量繁琐计算,使得译码简洁迅速,译码器的实时性能良好。通过实际测试数据,验证了纠错编码的有效性,为提高数据传输的质量奠定了基础。针对短消息数据传输的时延问题,利用排队论理论对无线通信信道进行分析,建立了短消息无线数据传输的排队论模型,推导了短消息的排队长度和排队等待时间等参数,并且通过对短消息业务中心(SMSC)排队模型的MATLAB仿真验证了模型的合理性,为进行拥塞控制提供了理论依据。另外,设计了实现算法的硬件电路系统,包括电源模块、时钟模块、复位电路、JTAG仿真接口、程序存储器模块等。并对存储器的电平转换以及时钟模块的配置进行了详细的分析。
王虹[3]2004年在《毫米波通信中信道编码的理论研究及其应用》文中认为随着通信和雷达的发展，毫米波技术越来越受到重视。由于毫米波通信系统体积小、重量轻、战场抗烟雾干扰能力强，经常应用于精确制导武器和军用通信。 本论文是“十五”国防科研项目的重要组成部分，主要采用信道中纠错编码的手段研究了毫米波通信系统的抗干扰问题，编码的方法选用串行级联卷积编码。首先建立了毫米波通信系统框架，对毫米波通信系统前端信号处理作了理论研究和大量实验验证。然后针对信道编码问题，提出了卷积交织级联编码的方法，对卷积码、交织、Viterbi解码作了详细的理论分析，在此基础上进行了算法的软件仿真，验证了信道编码的性能指标。最后用DSP+FPGA相结合的方法进行硬件实现。
谌鹏飞[4]2015年在《常用纠错编码DSP实现技术研究》文中认为伴随着通信技术的不断迅猛发展,人们对通信质量的要求不断提高。纠错编码是提高信息传输可靠性和有效性的一种重要手段,它已经经历了几十年的历史,在此期间有了很大的进展。如今,纠错码已不再单纯是一个理论上探讨的课题了,它已成为一门标准技术而被广泛采用。针对在加性高斯白噪声信道下的纠错编码技术,本文对几种常用的纠错编码技术进行了编译码算法介绍和研究,其中包括卷积码,RS码,Turbo码和Turbo乘积码(TPC码),并对上述几种纠错码的编译码进行了Matlab仿真,并完成了DSP实现。本文首先介绍了纠错编码发展的国内外现状,分析了纠错编码研究的重大意义,还介绍了纠错编码的发展历程,并对完成编译码实现的DSP(TMS320C6455)进行了简要的介绍。其次,对卷积码,RS码,Turbo码和TPC码的编译码算法进行了分别地介绍,以及完成了对上述四种纠错码的编译码进行了Matlab仿真,并讲述了各自的DSP实现过程。还详细介绍了一种新型的高码率卷积编码的打孔DSP实现方法。最后本文针对上述四种纠错编码在加性高斯白噪声信道下的浮点和定点的仿真性能,进行了详细的性能分析与比较。
尹瑾[5]2016年在《信道编码盲识别算法研究与实现》文中研究表明信道编码技术是现代通信系统中广泛应用的技术,纠错码和扰码是其中重要的编码方式。信道编码的盲识别技术是对编码参数的逆向识别,在通信领域有着重要的应用价值。本文主要围绕信道编码的盲识别算法展开研究,完成的工作如下:1)对信道编码盲识别领域一些现有的算法进行了研究。对二进制线性分组码、RS码、卷积码和扰码的一些盲识别算法的性能表现进行了对比,重点研究了基于线性矩阵分析的盲识别方法,基于Walsh-Hadamard变换的含错方程求解算法,以及基于OMP算法的卷积码识别算法,完成算法的MATLAB仿真,并进行了基于TMS320C6678DSP的实现,验证了算法在硬件平台上的正确性。2)本文在伽罗华域傅里叶变换(Galois Field Fourier Transform,GFFT)法的基础上,研究一种改进的RS码盲识别方案。该方法避免了在未知码长时对接收序列遍历进行GFFT的大量计算,且有较好的抗误码性能。3)针对低信噪比情况下自同步扰码的识别问题,提出了基于软判决求解含错方程的盲识别方法,主要通过提取软判决序列中比特的可靠度信息,来寻找真正的扰码多项式。仿真实验表明,相比于基于硬判决的Walsh-Hadamard变换算法,该方法在低信噪比下的容错性能较好。4)针对自同步扰码器的输入序列为RS码的情况,研究一种自同步扰码的盲识别算法。该方法先识别出RS码的等价分组码长,再遍历可能的多项式对扰码序列进行抽取,引入一种新的零元素熵函数差值来识别扰码多项式。仿真验证了该算法可以对RS码的自同步扰码进行有效的盲识别。
彭玉吉[6]2006年在《Turbo码编译码技术的研究及DSP实现》文中提出在数字通信系统中，由于信道中不可避免地会引起噪声和干扰，所以要实现可靠通信就必须考虑到信道编码的问题。自Shannon在1948年发表了论文《通信的数学理论》以来，信道编码的发展取得了很大的成就。Turbo码于1993年被提出。由于其接近Shannon极限的译码性能，Turbo码很快成为信道编码领域的研究热点，许多研究人员围绕Turbo码做了大量的工作。随着理论基础的日益完善，Turbo码开始进入实际应用领域。但由于其译码算法复杂度高，延时大，存储量大，因此设计简单有效的译码算法使译码器性能优异，且易于工程实现，是Turbo码研究工作中的重点之一。本文针对上述问题，以Turbo码译码器的DSP实现为目标，对Turbo码的迭代译码算法及其实现中的技术问题进行了深入研究。在此基础上，本文简化了译码算法，减少了计算的复杂度与存储量，以适合DSP实现。主要内容包括：首先，研究了Turbo码编码器结构、译码器结构与译码迭代流程，分析了常用的交织器，尤其是第叁代移动通信系统所采用的交织器。其次，讨论了MAP算法和MAX-Log-MAP算法原理、推导过程、计算步骤。在深入分析MAX-Log-MAP算法基础上，对该算法中转移度量、后向度量的计算进行了简化，并且对译码算法的迭代流程进行分析，给出了无需估计信噪比参数的详细推导过程。仿真分析了迭代次数对Turbo码性能的影响。最后，研究了用定点DSP芯片实现Turbo码译码器时的相关问题。讨论了译码过程中接收数据的量化问题、迭代累加中前后向度量溢出问题与变量存储问题。给了新的防溢出处理方法：在进行前后向度量的递推运算时只存储度量的相对值，使得度量值范围大大压缩，有效地防止运算过程中的溢出。提出在迭代过程中，采用并行运算，即先进行后向度量的计算，然后将对数似然比的和前向度量的计算同步进行，这样节约对前向度量的存储空间，同时还减小了译码延时。结合本文中给出的译码过程中相关问题的处理，在DSP上实现了Turbo码译码器，并在TMS320C6201EVM板上测试该译码器。与MATLAB浮点仿真相比较，DSP实现的Turbo码译码器性能与浮点译码的性能接近。
王福刚[7]2011年在《Turbo乘积码编译码算法研究及其DSP实现》文中进行了进一步梳理差错控制编码技术是现代无线通信系统中的关键技术之一。差错控制编码研究的主要内容是希望在低译码复杂度的前提下,寻找一种逼近香农极限的编译码方法。Turbo乘积码与卷积Turbo码性能相近,分量码采用了线性分组码,不仅译码复杂度低,译码延迟小,且能在高码率时保持较高的译码性能,近年来成为纠错编码领域的研究热点,在移动通信、卫星通信和高速数据传输方面具有广阔的应用前景。本文首先研究了Turbo乘积码的编译码原理。重点研究了Chase-Pyndiah软输入软输出迭代译码算法,推导了算法过程,深入分析了迭代译码的核心思想,提出了一种寻找竞争码字的简化的方法,并给出了MATLAB仿真结果。接下来,论文对由Chase-Pyndiah算法改进而来的梯度译码算法作了研究,并以TPC(64,57,4)~2为例,通过MATLAB仿真分析了梯度译码算法与Chase-Pyndiah算法相比在算法复杂度和编码增益上的改变。此外,论文还从不同分量码、最不可靠位个数、迭代次数叁方面对影响Turbo乘积码译码性能的因素作了仿真分析。其结果表明,在高斯白噪声信道下,经BPSK调制,译码过程经4～6次迭代,信噪比接近4dB时,误码率已达到10~(-7)数量级。改进的梯度译码算法相对于Chase-Pyndiah算法编码增益下降了0.7dB左右,却使译码复杂度下降了10倍。梯度译码算法在译码复杂度和译码性能间实现了很好的折中。论文最后对编译码算法的DSP实现作了探究。以CCS3.1为软件工具,编写C代码,通过程序调试,实现了算法在simulator和TMS320C6416 DSP芯片上的运行仿真,实验结果表明定点DSP与MATLAB仿真相比大致存在0.5dB的差异量。
戴鹏[8]2008年在《无线数字通信中级联纠错码的研究与设计》文中研究指明自从1948年,香农(C.E.Shannon)的论文“A Mathematical Theory ofCommunication”(通信的数学理论)发表以来,科学工作者为了在噪声环境下更好地控制差错而在设计有效的编译码方法方面做出了大量的努力和贡献,给出了一系列设计好码和有效译码的方法。例如目前使用较为广泛的纠随机错误的卷积码,维特比(Viterbi)译码算法;纠突发错误的RS码,BM译码算法,交织技术;以及为解决性能与设备复杂性的矛盾提出的级联码等。这些算法的提出使得差错控制技术无论在理论上还是实践中都得到了飞速的发展。近年来,差错控制编码的应用已经成为现代通信系统和数字存储系统设计中不可分割的一部分,其发展趋势是实现目前高速数字系统所要求的可靠性,并开始渗透到很多领域。本课题来源于武汉理工大学与武汉中原电子集团有限公司的合作项目,完成超短波定频电台中纠错码的设计与实现,以保证在常规作战中数据传输的高效与可靠。本文首先通过对超短波通信特点的分析引出纠错码技术,随后从纠错码的一般原理研究开,着重对级联码的原理与性能进行了介绍与分析,结合实际要求,提出了一种新的RS+交织+卷积码的级联码编码方案,并对RS码、卷积码、交织技术的原理、编译码方式以及纠错性能进行了深入的研究。然后利用Matlab工具对系统进行了仿真,验证方案的可行性。最后本文对硬件系统DSP——TMS320VC5416以及DSP开发系统CCS(Code Composer Studio)进行了详细介绍,并对C语言编程中的关键问题作了深入的探讨,同时在CCS中利用软硬件仿真测试工具对编译码程序进行了仿真测试,最终完成了级联码编译码算法在DSP上的实现。测试结果表明本方案程序运行速度快,纠错能力强,完全符合超短波通信的设计要求。本文以理论与实践相结合的方式,从理论分析开始,到仿真实验,再到程序实现,循序渐进,对整个纠错码的研究与设计过程进行了详细的阐述,希望能为后续研究奠定一些基础。
韩维[9]2006年在《Turbo码编译码器的研究及DSP实现》文中提出在数字通信系统中,由于信道中不可避免的会引入噪声和干扰,所以要实现可靠通信就必须考虑到信道编码的问题。自香农(Shannon)1948年发表了论文《通信的数学的通信理论》以来,信道编码的发展取得了很大成就。Turbo码的提出被称为信道编码的一个里程碑,由于其接近香农极限的特性从而被第叁代移动通信系统定为纠错编码的标准之一。 本文主要研究了Turbo码的编码器、译码器、交织器及其译码器的DSP实现,主要内容包括: Turbo码编码器中,主要研究了Turbo码编码器的结构,分析了影响Turbo码性能的主要因素:分量码、删余矩阵、归零序列等,用Matlab软件仿真了Turbo编码器,得到的仿真结果表明使用本原多项式作为反馈连接多项式的分量编码器,降低编码效率,增加归零序列都会提高Turbo译码器的性能,降低误码率。 交织器是影响Turbo码性能的一个主要因素。本文研究了各种典型的交织器,通过仿真发现,S-交织器相对于其他类型的交织器来说具有更好的性能。交织深度对Turbo码性能的影响也不容忽视,交织深度越大,编码的随机性就越强,相应的误码率就越低。 本文还研究了Turbo码译码器的结构,并用Matlab软件实现了译码器的设计。由于译码算法是影响Turbo码性能的另一个主要因素,译码器中主要研究了最大后验概率算法(MAP算法)及其对数域简化的Log-MAP算法和MAX-Log-MAP算法,并在AWGN信道和Rayleigh信道中用Matlab软件进行了仿真,结果表明MAP算法和Log-MAP算法的性能比较接近,而MAX-Log-MAP算法由于软信息的损失较多从而有较大的性能损失。在任一算法中,增加迭代次数都会提高译码器的性能,但同时运算时间也会增加。 根据性能要求和实现复杂性两者综合考虑,最后以AD公司的DSP芯片ADSP-TS101S为开发环境实现了一个数字通信系统,其中的纠错编码采用了MAX-Log-MAP算法的Turbo码译码器。试验结果表明,设计实现的Turbo译码器工作稳定,具有良好的性能。
张守柱[10]2011年在《无线窄带信道下图像编码与传输的研究与实现》文中进行了进一步梳理无线窄带信道的通信传输在军事通信、应急通信领域有重要的作用。如何在带宽极其有限、同时质量不稳定的信道下进行图像媒体的传输是一个难题，也是很有意义的问题。本文研究了在无线窄带信道下进行图像传输的一些方法，并重点将算法在DSP硬件模块上做了相应的实现，使之在实际中可用。首先是图像信源编码算法的研究与实现。根据应用场景选择了JPEG2000图像压缩算法。在标准算法的基础上，做了适合无线信道传输的调整，一方面是调整编码端分层层数，另一方面是调整解码器使其增强其容错能力及接收任意字节解码，最后进行了DSP实现时存储分配的优化。其次是对信道纠错编码进行了研究与实现。根据无线信道差错状况及图像对信道编码的要求，进行了多种信道编码算法的性能仿真测试，根据算法性能、实现复杂度选择了Raptor码和RS-RCPC级联码作为JPEG2000码流的信道编码方式。针对Raptor码译码大存储量大运算量的问题，完成了Raptor码在DSP上实现的存储分配与运算量优化，实现了不同效率的Raptor使用统一的解码器进行解码。同时，对RS码及RCPC码的译码算法也进行了DSP上运算量的优化，使硬件解码速度可以满足窄带通信的速率要求。进而将这两种算法应用于JPEG2000码流的保护，对不同信道编码效率及不同信道条件做了大量测试。并进一步并结合JPEG2000码流的特点，对相应的非等重保护进行了研究。最后，为了更好的对硬件编解码模块进行演示和实验，完成了多种接口的图像编码传输演示及实验系统。分别是：基于PC、DSP、ARM的图像编码传输综合演示系统；基于PC机和串口的软件联机实验系统，基于DSP和串口的硬件联机实验系统。另外，根据针对部分适用ARQ的信道，设计了使用ARQ方式进行传输的软硬件系统。最后给出了硬件的图像编码传输模块在仿真环境下以及与北斗手持台联机在实际信道下测试的结果。测试证明，该模块可以可靠的在窄带信道下进行图像传输。
参考文献：
[1]. 信道纠错编码的理论研究及其DSP实现[D]. 何翠侠. 南京理工大学. 2004
[2]. 基于DSP短消息发送数据传输拥塞控制及纠错编码的研究[D]. 任崇玉. 兰州理工大学. 2008
[3]. 毫米波通信中信道编码的理论研究及其应用[D]. 王虹. 南京理工大学. 2004
[4]. 常用纠错编码DSP实现技术研究[D]. 谌鹏飞. 电子科技大学. 2015
[5]. 信道编码盲识别算法研究与实现[D]. 尹瑾. 南京理工大学. 2016
[6]. Turbo码编译码技术的研究及DSP实现[D]. 彭玉吉. 电子科技大学. 2006
[7]. Turbo乘积码编译码算法研究及其DSP实现[D]. 王福刚. 电子科技大学. 2011
[8]. 无线数字通信中级联纠错码的研究与设计[D]. 戴鹏. 武汉理工大学. 2008
[9]. Turbo码编译码器的研究及DSP实现[D]. 韩维. 西北工业大学. 2006
[10]. 无线窄带信道下图像编码与传输的研究与实现[D]. 张守柱. 清华大学. 2011
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