基于fpga的交织器设计与实现

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1、基于FPGA的交织器设计与实现

2、第1内容显示中lunalstyle="MARGIN:0cm0cm0pt">卫星通信和深空通信的系统设计必须严格满足要求，即在数据源功率和传输带宽有限，系统复杂性和设备造价尽可能小的条件下，实现尽可能准确的信息传输.信道编码是消除或降低信息传输错误概率的有效手段之一空间数据系统咨询委员会(CCSDS)推荐的信道编码方式有卷积码、RS码、Turbo码.由于Turbo码接近于随机码，有很好的距离特性，因而有很强的抗衰落和抗干扰能力，通过仿真表明，Turbo码性能最优.这主要是由于交织器在编译码过程中起着巨大的作用，对编译码的性能有非常大的影响.1

3、交织器的原理交织器实际上就是将数据序列中的元素重新置位、从而得到交织序列的过程.交织器是Turbo码系统中的重要组成部分，其主要作用是用于减小校验比特之间的相关性，进而在迭代译码过程中降低误比特率图1为一个简单交织器的示意图.对于一个信息序列X,i时刻从交织器输出第i位信息对应于输人的第П(i)个信息位.这个模型表明Y=1n(X)，从这个表达式中也可对应解出解交织器的数学表达式，即一个实际应用的交织器是有周期的，表示为П（i）-T=П(i-T)式中：T为交织长度。2交织器性能分析交织长度对Turbo码性能影响的仿真曲线如图2所示.其他仿真参数的设置为:码率为1/3;分量码

4、生成矩阵为方针中采用的交织器的交织公式为p[1,2,...,8]=[31,37,43,53,59,61,67]k1=8,k2=223*{1,2,4,5}译码采用MAP算法，迭代次数为8次.根据图2,Turbo码的误比特率曲线可以划分为3个区域:区域I(BER>10-2):误比特率曲线随码的设计参数不同而产生的变化不明显.区域II(10-5<BER≤10-2):误比特率随信噪比的增加迅速下降，而且对参数变化也比较敏感，正是在这个误比特率范围内Turbo码比其他编码方案优秀.区域III(BER≤10-5):信噪比值比较大，Turbo码的误比特率性能主要由自由距离决

5、定，因此误比特率曲线随信噪比的增加而下降缓慢.由于大多数通信系统不能接受误比特率BER>10-2的误码率，因此重点考察误比特率BER<10-2时的Turbo码设计问题.