turbo码在机载数据链中的应用及fpga实现

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1、Turbo码在机载数据链中的应用及FPGA实现杨晓2016年1月中图分类号：TQ028.1UDC分类号：540Turbo码在机载数据链中的应用及FPGA实现作者姓名杨晓学院名称信息与电子学院指导教师周建明副教授答辩委员会主席徐晓文教授申请学位级别工学硕士学科专业电子科学与技术学位授予单位北京理工大学论文答辩日期2016年1月6号TheapplicationofTurboCodeinAirborneDataLinkandtheFPGAimplementationCandidateName:Yang

2、XiaoSchoolorDepartment:InformationandElectronicsFacultyMentor:Prof.ZhouJianminChair,ThesisCommittee:Prof.XuXiaowenDegreeApplied:MasterofPhilosophyMajor:ElectronicScienceandTechnologyDegreeby:BeijingInstituteofTechnologyTheDateofDefence:January6th，201

3、6研究成果声明本人郑重声明：所提交的学位论文是我本人在指导教师的指导下进行的研究工作获得的研究成果。尽我所知，文中除特别标注和致谢的地方外，学位论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京理工大学或其它教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的合作者对此研究工作所做的任何贡献均已在学位论文中作了明确的说明并表示了谢意。特此申明。签名：日期：北京理工大学硕士学位论文摘要本文主要对机载数据链中的Turbo码以及利用FPGA实现进行了研究分析。随着科学技术的飞速发展，战争所

4、使用的武器装备和其作战方式也在逐步演变，现代战争已经进入信息化时代。在信息化战争中，决定战斗力的重要因素就是信息。数据链可以保证所有的作战单元都能够及时共享信息，并以此迅速实现同步的作战行动。由于飞行器的作战空间大，移动速度快，因此机载数据链是数据链中的重要分支。同时，数据传输的可靠性是机载数据链的重要指标，为了提高可靠性，引入了纠错编码技术。在进行多方面考虑后，本文的机载数据链系统中采用Turbo码作为其纠错编码。本文首先介绍了机载数据链和Turbo码的国内外研究现状，并简要介绍了以往的机载数

5、据链中常用的信道编码方式，并将其与Turbo码进行简单比较，体现出Turbo码的优势。然后，本文对Turbo码的基本原理进行了研究，并利用MATLAB进行实现，根据其仿真结果，分析了译码算法、迭代次数、交织长度等因素对Turbo码性能的影响，根据机载数据链的实际情况和要求，确定了其采用的Turbo码方案。最后，本文利用FPGA，对Turbo码方案进行了硬件实现。通过对Turbo码进行至顶而下的模块分解，将FPGA实现过程细化，并详细描述了每个模块的构成，给出时序仿真结果。最后将程序烧写到硬件板卡

6、上，进行板级测试。测试结果表明硬件实现结果与MATLAB仿真结果一致，编码增益达到了8.2dB，实现了Turbo码的优异性能，达到了机载数据链系统要求。关键词：Turbo码；机载数据链；FPGA；I北京理工大学硕士学位论文AbstractInthispaper,theFPGAimplementationoftheTurbocodeintheairbornedatalinkisstudied.Withtherapiddevelopmentofscienceandtechnology,Weaponr

7、yandwarfarearealsoevolved,themodernwarhasenteredtheinformationage.Intheinformationwar,themostimportantfactorofbattleeffectivenessisinformation.Thedatalinkcanensurethatallcombatunitsareabletoshareinformationinatimelymanner,thusarapidsynchronousoperati

8、onscanbetaken.Sincetheaircrafthavealargebattlespaceandfastmovementspeed,sotheairbornedatalinkisanimportantbranchofdatalink.Atthesametime,thereliabilityofdatatransmissionisanimportantindexofairbornedatalink.Inordertoimprovethereliability,errorcorrecti