802.16e前向糾錯(cuò)編碼的設(shè)計(jì)及其fpga實(shí)現(xiàn)

1、分類(lèi)號(hào) T P 3 9 3 ．1 密級(jí) 公開(kāi)重慶郵電大學(xué)碩士學(xué)位論文論文題目 8 0 2 ．1 6 e 前向糾錯(cuò)編碼的設(shè)計(jì)及其里里魚(yú)△塞墊。英文題目 D e s i g n a n d I m p l e m e n t a t i o n o f F E C C o d i n gB a s e d o n F P G A i n8 0 2 ．1 6 e指導(dǎo)教師學(xué)科專業(yè)論文提交日期 2 Q 鯉：5 ：2 2 論文答辯日期論文評(píng)閱人2

2、0 0 9 ．5 ．2 4答辯委員會(huì)主席2 0 0 9 年4 月2 0 日-’■■■I■，l}卜■霪辯pI‘}0”隧囔譴1一!卜憎悟礦降憧重摘要提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃院陀行?，一直以?lái)都是計(jì)算機(jī)通信領(lǐng)域所追求的目標(biāo)。因此，一套優(yōu)秀的糾錯(cuò)編碼方案，是改善誤碼率，提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃缘谋匾侄危?jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，已經(jīng)出現(xiàn)了比較多的糾錯(cuò)編碼算法，如海明碼、B C H 碼、R S 碼、卷積碼和T u r b o 碼等。8 0 2 ．1 6 e 是

3、針對(duì)移動(dòng)性的無(wú)線城域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，其無(wú)線信道環(huán)境復(fù)雜而且具有很高的數(shù)據(jù)傳輸率。為保障無(wú)線城域網(wǎng)提供更好的數(shù)據(jù)通信服務(wù)，在數(shù)據(jù)進(jìn)入無(wú)線信道前需要編碼，優(yōu)秀的糾錯(cuò)編碼算法不僅能最大程度的糾正信道中出現(xiàn)的錯(cuò)誤，而且在增加冗余度的同時(shí)較少的影響數(shù)據(jù)的傳輸速率?；谶@些要求，8 0 2 ．1 6 e 物理層提供三種編碼方案：級(jí)聯(lián)的R S ．C C ( R e e d ．S o l o m o n - C o n v o l u t i o I l a

4、lC o d i n g ) 、B T C ( B l o c k T u r b o C o d i n g ) 、C T C ( C o n V o l u t i o n a lT 吡．b oC o d i n g ) 。本文通過(guò)分析比較，選擇了實(shí)時(shí)性更高的R S ．C C 級(jí)聯(lián)編碼，因?yàn)樵摲桨赶啾攘硗獾膬煞N編碼，在移動(dòng)通信環(huán)境下更為實(shí)用。接下來(lái)詳細(xì)的分析了R S ( 6 4 ，4 8 ，8 )截?cái)啻a、參數(shù)為( 2 ，1 ，7 )

5、 的卷積碼以及增加了交織編碼的卷積碼的糾錯(cuò)性能。分析表明R S 碼具有同時(shí)糾正突發(fā)錯(cuò)誤和隨機(jī)錯(cuò)誤的能力，適用于數(shù)據(jù)通信和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)的差錯(cuò)控制中；卷積碼比較適合在噪聲干擾嚴(yán)重的無(wú)線環(huán)境中。因此，本文將R S 碼作為內(nèi)碼，卷積碼作為外碼，聯(lián)合交織編碼構(gòu)成糾錯(cuò)編碼系統(tǒng)。用F P G A ( F i e l d ．P r o g r a m m a b l e G a t e A 1 1 r a y ，現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列) 技術(shù)實(shí)現(xiàn)8 0 2

6、．1 6 e的前向糾錯(cuò)編碼系統(tǒng)是本文的重點(diǎn)。F P G A 的優(yōu)勢(shì)是處理速度快，穩(wěn)定性高，但設(shè)計(jì)過(guò)程中需要充分考慮到時(shí)序。本文使用砧t e r a 公司的Q u 枷s I I 作為軟件平臺(tái)，C y c l o n eI I IF P G A 芯片E P 3 C 2 5 Q 2 4 0 C 8 N 作為硬件資源，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了在Q √～M ．1 6調(diào)制方式下的前向糾錯(cuò)編碼系統(tǒng)，該系統(tǒng)除了完成編碼外，還設(shè)計(jì)了與刪芯片和D S P 芯片的通信接