无线通信中卷积码和RS码应用的研究.pdf

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1、无线通信中卷积码和RS码应用的研究研究与实现2012庞磊硕士通信与信息系统姚远程教授ClassifiedIndex:TN92U．D．C:654．1SouthwestUniversityofScienceandTechnologyMasterDegreeThesisResearchonApplicationofConvolutionalCodeandRSCodeinWirelessCommunicationSystemsGrade:2012Candidate:PangLeiAcademicDegreeAppliedfor:MasterSpeciality:Communicationsand

2、InformationSystemsSupervisor:YaoYuanCheng,ProfessorApril15th,2015独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得西南科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研宄所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。曰期：义/M关于论文使用和授权的说明本人完全了解西南科技大学有关保留、使用学位论文的规定，g卩：学校有权保留学位论文的复印件，允许该论文被查阅

3、和借阅；学校可以公布该论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。(保密的学位论文在解密后应遵守此规定）签名:导师签名：日期上^西南科技大学硕士研究生论文第I页摘要现代通信系统中，由于信道的固有噪声和衰落特性，信号在传输过程中会受到不同程度的干扰，严重时甚至会导致通信失败。信道编码技术中的FEC（前向纠错）技术是一种能提高传输可靠性的有效手段，现代通信中应用较广泛的、性能较好的级联码通常将卷积码作为内码，RS码作为外码。卷积码充分利用了各码字间的相关性，且易于实现最佳译码。viterbi译码算法是一种最大似然译码算法，被认为是卷积码的最优译码算法。RS码是一种线性分组

4、码又是一种多元码，具有较强的纠正突发错误的能力，RS编译码的运算是基于伽罗华域上的。本文主要研究了卷积码（2,1,7）和RS（255,223）码。设计（2,1,7）卷积码时，算法结构由分支度量（BMU），加比选（ACSU），幸存路径存储（SMU）和输出（OUT）单元组成。采用软判决译码算法，尽量获得最大的译码性能；并采用全并行的ACS结构，提高了数据的吞吐率；在SMU和OUT，去掉了存储输入比特的部分，只存储幸存状态的最后一位，这样减小了RAM的存储空间，改进后约为原来的1/7；回溯译码时，根据幸存状态的最后一位即可准确的实现输出，减少了读取存储器的次数，每个回溯深度减少τ-1次）。对于

5、RS（255,223），虽然采用软判决译码算法有2~3dB的性能优势，但是译码实现的结构复杂度却很高，所以实际应用中，通常采用实现结构复杂度较低的硬判决译码算法。修正的无逆RiBM算法减少了译码时延，RS码编译码器设计的流水线结构提高了数据吞吐率。本文使用卷积码、RS码和卷积交织技术来构造级联码，进一步提高了通信系统抗突发干扰的整体性能。本文将VHDL作为软件设计语言，完成了卷积码（2,1,7）和RS（255,223）的设计，并在Modelsim中进行功能和时序仿真；硬件调试是在Xilinx公司的芯片Virtex5xc5vlx30上进行的，结果证明该级联码在无线通信系统中有一定的适用性。

6、关键词：无线通信卷积码Viterbi译码RS码RiBM迭代西南科技大学硕士研究生论文第II页AbstractInmoderncommunicationsystems,Signalswillbedisturbedtovaringdegreesduringthetransmissionbecauseoftheintrinsicnoiseandfadingcharacteristic-andworse,makesthecommunicationfailed.Asoneofthechannelcodingtechnique,FECisaneffectivewaytoimprovetherelia

7、bilityofinformationtransmission.ConcatenatedcodewhichhasbetterperformancealwaystakeconvolutionalcodeasitsinternalcodeandtakeRScodeasoutercode．Convolutionalcodemakesfulluseofthecorrelationamongeachcodewordanditiseasytor