mb-ofdm-uwb定位系统中交织器和解交织器设计

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1、MB?OFDM?UWB定位系统中交织器和解交织器设计　　摘要：考虑到超宽带无线通信系统在高精度定位中需要极低的误码率，而实际通信中比特差错经常成串发生，为此在MB?OFDM?UWB通信中采用一种交织技术将连续误码分散成非连续误码，这样信道的突发错误在时间上得以扩散，使得此类误码大为降低，在接收端利用解交织器完成反交织。以上方案利用FPGA编程实现，并下载到目标板中，使用ChipScope在线测试和验证设计的正确性。关键词：交织技术；FPGA；UWB；ChipScope中图分类号：TN925?34文献标识码：A文

2、章编号：1004?373X（2013）13?0056?04DesignofinterleaveranddeinterleaverinpositioningsystembasedonMB?OFDM?UWBXUTao，LIKai?hang，ZHUANGJin?qing，XUEJia?mei（Departmentofphysics，XiamenUniversity，Xiamen361005，China）Abstract：TakingaccountoftheUWBwirelesscommunicationsystems

3、′requirementoflowbiterrorrate，butinactualcommunicationthebiterroroftenoccursinclusters，theinterleavingtechnique10isadoptedinMB?OFDM?UWBcommunicationtotransformthecontinuouserrorintodiscontinuouserror.Inthisway，thebursterrorinthechannelcanbespreadinthetimedom

4、ain，sothetypeoferrorisgreatlyreduced.Theinverseinterlacingisachievedwithadeinterleaverinthereceiver.TheaboveschemecanberealizedbyFPGAprogramming，whichcanbedownloadedtothetargetFPGAboardtoperformonlinetestwithChipScopeandtoverifythecorrectnessofthedesign.Keyw

5、ords：interleavingtechnology；FPGA；UWB；ChipScope0引言10超宽带UWB无线通信由于抗干扰能力强和保密性好而受到广泛重视，特别是其中MB?OFDM?UWB技术具有信道宽度高和误码率低而使它具有很强的吸引力，适合高精度无线定位等应用领域。在UWB技术的应用中，采用何种编码方法是高质量通信的关键之一，数字通信信道中噪声干扰的影响往往是前后相关的，误码往往是成串出现的，也就是说发生的错误有很强的相关性，当发生一个错误时，往往波及后面的很多数据，导致一片数据都发生错误，此类错误

6、称为突发差错。用一般的纠正随机独立差错的信道编码来纠正突发差错是没有什么效果的，为了使纠错码能抵抗这些突发错误，实际应用中纠错编码往往要结合数据交织技术，在发送端加上数据交织器[1]。交织实质是为了在时域或频域或者同时在时域、频域上分布传输的信息比特，使得信道的突发错误在时间上得以扩散，使得译码器可以将它们当做随机错误来处理。经常使用的交织器分两种，一种是分组交织器、另一种是卷积交织器。解交织是在接收端实现与交织相反的过程，最终实现对原始码元信息的恢复。1交织和解交织原理1.1分组交织器分组交织是一种简单的交织

7、方式，其原理是在发送端将待交织的输入数据分成[m]个码组，每个码组由[n]段数据组成，这样便构成一个[n×m]的交织矩阵，其中，[m]为交织深度，[n]为交织约束长度或宽度。交织存储器实际上为一行列交织矩阵，它按列写入数据信息，然后按行读出，或者相反。可见利用RAM就可实现分组交织器。例如数据输入[x=（x11x12x13x21x22x23x31x32x33）]按行写入一个[3×3]的RAM中，得到：[A=x11x12x13x21x22x23x31x32x33]然后按列读出，这时：[x=（x11x21x31x1

8、2x22x32x13x23x33）]，即完成了数据的交织。101.2卷积交织器卷积交织器是一种非常适合于使用连续比特流系统的交织方式。图1所示为卷积交织器的基本结构，这种交织器将比特在左边的转换器中写入，在右边的转换器中读出。卷积交织器的主要优点在于达到同样的交织深度时，其所存储的容量几乎是分组交织器所存储容量的一半，因此可以大大减少由交织而引起的延时。卷积交织器的反交织是通过对交织器