物探通信系统设计及编解码实现

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1、摘要传统的野外石油物探数据采集网络一般采用有线方案，即通过线缆将传感器采集的信息传送到控制中心进行分析：然而，随着现代石油地震勘探传感器覆盖面积不断扩大、布设密度不断提高的发展，基于有线传输的采集网络在布设、移动、效率、维护等缺陷凸显。因此，在物探系统中融入先进的无线传输和网络技术，已经成为当今物探技术发展的方向。作为东南大学移动通信国家重点实验室的“物探数据无线采集网络”项目研究的一部分，围绕设计一个石油物探全无线采集通信网络的目标，论文就该采集网络中基带系统的设计和仿真验证开展了具体工作，研究了编解码算法

2、并完成了相应的FPGA实现设计工作。论文首先介绍了通信系统的系统结构，对发射机的设计和接收机的关键算法进行了详细描述，并给出了算法的仿真结果。在接收机算法中，针对系统的特殊应用改进了传统的算法使之更适宜于目标背景的应用。论文对系统的编码方案进行了详细说明，并给出了其FPGA设计的结果。就RS解码方案中的关键方程选取了一种易于VLSI实现的改进的BM算法(RiBM)，对于卷积译码则采用了并行电路结构的维特比译码，使之更适合高速数据流传输。关键词；OFDM里德索罗门码卷积码FPGAAbstractTraditio

3、naloilgeophysicaldatacollectionnetworksgenerallybasedoncables，weusecablestOtransmitinformationgatheredbysensorstotheControlcenter．Butthesecollectionnetworkshavecongenitaldeficienciesinemplacement,mobility,efficiencyandmaintenance．Integrationofadvancedwirele

4、sstransmissionandnetworktechnologyingeophysicalsystemshasbecomethedevelopmenttrendoftoday’Sgeophy’sicaltechnology．Withthisbackground，asapartof“geophysicaldatacollectionwirelessnetworks”project，thisthesisfocusesonthedesignandimplementationofthebroadbandmulti

5、pointwirelesscommunicationsysteminthisnetwork．Besides，itrealizesthecodinganddecodingintheFPGA．Thethesisbeginswiththeintroductionofthebasebandsystem，includingthesignalprocessinthetransmitterandthekeyalgorithmsinthereceiver．Wesimulatedtheirperformanceandanaly

6、zedtheresults．Subsequently,therealizationofRSandCCcodingisdescribed．ArevisedversionofclassicBMalgorithmforRSdecodingisusedinthecircuitdesignSOthatitismoreconvenientforVLSIrealization．ThethesisalsoshowsthecircuitstructureoftheCCdecoding，aparallelstructurewhi

7、chismoresuitableforthehi【gh—speeddatatransmission．Finally,wemakeasummaryofthecompletedwork．Keywords：OFDM，Reed-SolomonCoding，ConvolutionalCoding，FPGAIII英文缩略语英文缩略语表ACSUAdd··Compare-·SelectUnit加选比模块ADCAnalogtoDigitalConvertor模拟／数字转换BCHBose··Ray··Chaudhuri·-Hoc

8、quenghemBCH码BMBerlekamp-MasseyBM算法CCConvolutionalCoding卷积编码CPCyclicPrefix循环前缀DFTDiscreteFourierTransform离散傅立叶变换FFTFastFourierTransform快速傅立叶变换FPGAField--ProgrammableGateArray现场可编程门阵列GIGuardInterval保护间隔I