无线通信mimo系统中纠错编码的理论研究及其fpga的实现终搞

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1、分类号TN911.22密级UDC学号3103036060无线通信MIMO系统中纠错编码的理论研究及其FPGA的实现学位申请人:徐莉指导教师:罗新民副教授学科专业:通信与信息系统学位类别:工学2006年5月TheoreticAnalysesonError-correctionEncodingTechnologyandItsRealizationBasedonFPGAforMIMOWirelessCommunicationSystemDissertationSubmittedtoXi’anJiaotongUniversityInpartialfulfillmentoftherequirementF

2、orthedegreeofMasterofEngineeringScienceByXuLi(CommunicationandInformationSystem)DissertationSupervisor:AssociateProfessorLuoXinminMay,2006论文题目:无线通信MIMO系统中纠错编码的理论研究及其FPGA的实现专业:通信与信息系统硕士生:徐莉指导教师:罗新民副教授摘要多输入多输出(MultipleInputMultipleOutput,MIMO)系统在收发双方采用多天线,并应用空时编码和正交频分复用技术,在不增加系统带宽的情况下成倍地提高了通信系统的容量和频谱利

3、用率,因此被认为是第三代和未来移动通信系统实现高速率传输、提高传输质量的重要途径。本文以建立无线MIMO系统的仿真软件平台为背景,围绕基本通信模块中信道编解码部分展开研究。作为实验平台,在实际中会根据不同的编码方式、调制方式、信道模型组合分开多次进行实验,因此在设计中信道编解码部分采用多种纠错码备选的方案。本课题对不同复杂度的几种信道纠错码进行了仿真实验,并在此基础上总结出各自的性能和特点。本论文主要包括以下几个方面的工作:(1)较详细地介绍了信道纠错编码的基本原理,并对循环码、卷积码、级联卷积码等几种有代表性的信道编码进行了较详尽的理论分析和matlab仿真实验,总结出了各自的特点和抗噪性能

4、;(2)在对卷积码、Viterbi译码理论研究的基础上,进一步开展了对级联卷积码的性能分析,阐述了应用级联卷积码的优点,并给出了级联卷积码的设计准则,为MIMO软件平台中的信道编码模块设计提供了理论依据;(3)根据卷积码设计方案,在QuartusII开发环境下,用VHDL语言设计实现了卷积码编、译码器,在传统的设计基础上优化了路径存储管理单元,提高了译码速度,节约了存储资源。本论文通过对几种典型信道纠错码的分析与研究,总结出了各自的抗噪性能与特点。尤其是对级联卷积码的深入研究,为MIMO软件平台的信道编码模块设计提供了一定的参考价值。对待定的码字,如何寻找译码错误概率小、译码速度快、译码设备简

5、单的算法,是纠错编码技术中一个非常重要而又实际的问题,这也是本论文的主要任务之一,卷积码的FPGA的实现就是基于此而进行设计的,该设计通过了软件仿真和验证,具有一定的实际应用价值。【关键词】多输入多输出系统、BCH码、RS码、卷积码、SCCC、FPGA【论文类型】应用基础Title: TheoreticAnalysesonError-correctionEncodingTechnologyandItsRealizationBasedonFPGAforMIMOWirelessCommunicationSystemMajor:CommunicationandInformationSystemNam

6、e:XuLiSupervisor:AssociateProf.LuoXinminAbstractMultipleInputMultipleOutput(MIMO)systemusesmultipleantennasatboththetransmitterandthereceiver.Itadoptsmanynewtechnologiessuchasspace-timecoding(STC)andOrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing(OFDM).Itpromotessystemcapacityandtheefficiencyofspectrumutili

7、zationwhileresultinginnobandwidthoverhead.ThereforeMIMOsystemisconsideredtobeanimportantwaytorealizehigh-speedtransmissionandimprovethequalityoftransmissioninthethirdgenerationmobilecommunicationsyste

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1、分类号TN911.22密级UDC学号3103036060无线通信MIMO系统中纠错编码的理论研究及其FPGA的实现学位申请人:徐莉指导教师:罗新民副教授学科专业:通信与信息系统学位类别:工学2006年5月TheoreticAnalysesonError-correctionEncodingTechnologyandItsRealizationBasedonFPGAforMIMOWirelessCommunicationSystemDissertationSubmittedtoXi’anJiaotongUniversityInpartialfulfillmentoftherequirementF

2、orthedegreeofMasterofEngineeringScienceByXuLi(CommunicationandInformationSystem)DissertationSupervisor:AssociateProfessorLuoXinminMay,2006论文题目:无线通信MIMO系统中纠错编码的理论研究及其FPGA的实现专业:通信与信息系统硕士生:徐莉指导教师:罗新民副教授摘要多输入多输出(MultipleInputMultipleOutput,MIMO)系统在收发双方采用多天线,并应用空时编码和正交频分复用技术,在不增加系统带宽的情况下成倍地提高了通信系统的容量和频谱利

3、用率,因此被认为是第三代和未来移动通信系统实现高速率传输、提高传输质量的重要途径。本文以建立无线MIMO系统的仿真软件平台为背景,围绕基本通信模块中信道编解码部分展开研究。作为实验平台,在实际中会根据不同的编码方式、调制方式、信道模型组合分开多次进行实验,因此在设计中信道编解码部分采用多种纠错码备选的方案。本课题对不同复杂度的几种信道纠错码进行了仿真实验,并在此基础上总结出各自的性能和特点。本论文主要包括以下几个方面的工作:(1)较详细地介绍了信道纠错编码的基本原理,并对循环码、卷积码、级联卷积码等几种有代表性的信道编码进行了较详尽的理论分析和matlab仿真实验,总结出了各自的特点和抗噪性能

4、;(2)在对卷积码、Viterbi译码理论研究的基础上,进一步开展了对级联卷积码的性能分析,阐述了应用级联卷积码的优点,并给出了级联卷积码的设计准则,为MIMO软件平台中的信道编码模块设计提供了理论依据;(3)根据卷积码设计方案,在QuartusII开发环境下,用VHDL语言设计实现了卷积码编、译码器,在传统的设计基础上优化了路径存储管理单元,提高了译码速度,节约了存储资源。本论文通过对几种典型信道纠错码的分析与研究,总结出了各自的抗噪性能与特点。尤其是对级联卷积码的深入研究,为MIMO软件平台的信道编码模块设计提供了一定的参考价值。对待定的码字,如何寻找译码错误概率小、译码速度快、译码设备简

5、单的算法,是纠错编码技术中一个非常重要而又实际的问题,这也是本论文的主要任务之一,卷积码的FPGA的实现就是基于此而进行设计的,该设计通过了软件仿真和验证,具有一定的实际应用价值。【关键词】多输入多输出系统、BCH码、RS码、卷积码、SCCC、FPGA【论文类型】应用基础Title: TheoreticAnalysesonError-correctionEncodingTechnologyandItsRealizationBasedonFPGAforMIMOWirelessCommunicationSystemMajor:CommunicationandInformationSystemNam

6、e:XuLiSupervisor:AssociateProf.LuoXinminAbstractMultipleInputMultipleOutput(MIMO)systemusesmultipleantennasatboththetransmitterandthereceiver.Itadoptsmanynewtechnologiessuchasspace-timecoding(STC)andOrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing(OFDM).Itpromotessystemcapacityandtheefficiencyofspectrumutili

7、zationwhileresultinginnobandwidthoverhead.ThereforeMIMOsystemisconsideredtobeanimportantwaytorealizehigh-speedtransmissionandimprovethequalityoftransmissioninthethirdgenerationmobilecommunicationsyste

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