王玲[1]2002年在《COFDM传输系统中信道编码和调制的仿真与实现》文中进行了进一步梳理本文介绍了高清晰度数字电视在国内的发展状况，并将国际上的两大数字电视地面广播信道传输标准ATSC和DVB-T进行了比较，在此基础上进一步阐明COFDM传输系统的原理和特点。本文详细阐述了COFDM系统的信道编码和调制部分的组成方案，并重点研究了发射端信道编码和调制电路以及帧形成电路的设计，具体包括前端控制、加扰、RS编码、外交织、卷积编码、内交织、映射和OFDM帧形成等模块。该设计方法也同样适用于类似的COFDM信道传输系统。通过Matlab仿真，利用Altera公司开发的QuartusⅡ设计、编译、仿真软件平台，采用相关硬件测试手段，最终完成电路的FPGA实现和调试。该电路在系统中工作稳定，整机正在接受北京和上海实验区的测试。
张洁[2]2007年在《LDPC-COFDM系统在水声通信中的应用研究》文中研究指明水声信道是一个极其复杂的时间-频率-空间变化,强多径干扰,带宽有限且噪声干扰严重的信道,在这样的信道环境下实现通信系统的高速、可靠传输是极具挑战性的。正交频分复用(OFDM)技术是一种多载波数字调制技术,它是一种实现高速无线数据通信的良好方法,但将OFDM技术应用于水声通信中,在国内的研究尚处于起步阶段。OFDM系统可以避免ISI并减小ICI,然而信号经过水声信道的传输后,各子载波的幅度仍然会产生服从瑞利分布的衰落,有些子载波由于深度衰落可能完全被噪声淹没。因此,为了保证系统的可靠传输,必须引入信道纠错编码,许多纠错编码技术被应用于OFDM系统中,如卷积码、R-S码、Turbo码等等。近年来,低密度奇偶校验码(LDPC)已经在纠错码领域引起广泛的注意,LDPC码是Gallager在1962年提出的,之后在Turbo码的巨大成功的带动下,Mackay等人重新研究了它,并发现LDPC码具有逼近香农限的特性。现在,LDPC码已经成为纠错领域的研究热点,将LDPC编码应用于OFDM系统在B3G移动通信中的应用已经有相关的研究和探讨,本文尝试探讨结合LDPC编码的OFDM系统在水声通信系统中的应用。本文的主要工作为:结合水声信道的特点,在MATLAB中建立一个LDPC-COFDM系统,然后在建立的信道模型下,进行以下几方面的仿真:①对结合不同构造方式和映射方式下的LDPC-COFDM系统性能进行分析;②LDPC码应用于OFDM系统与其它编码应用于OFDM系统的性能比较;③采用交织与否对LDPC-COFDM系统性能的影响;④采用实验室自行研制的OFDM水声通信系统DSP硬件平台,在实验室水池中实现LDPC-COFDM系统的水声传输,对实验结果进行分析。本研究的仿真及实际测试结果说明:选择性能优越的LDPC码作为OFDM水声传输通信系统的信道编码方案是可行的,经过进一步的深入研究获得良好的系统性能也是可期待的。
郑芝芳[3]2012年在《基于Polar码的OFDM系统图像传输的应用研究》文中进行了进一步梳理Polar码是2007年由Erdal Ar?kan基于信道极化的理论提出的一种新的信道编码方法。在理论上,它能够达到信道容量,并且有较低复杂度的编译码算法。本文研究Polar码在图像传输和OFDM系统中的应用。论文首先研究Polar码在图像传输中的应用。在Polar码理论和构造方法描述的基础上,讨论了Polar码的译码迭代次数、码长、码率以及系统输入信噪比(Signal to Noise Ratio,SNR)等因素对图像恢复的影响,并与等同条件下的低密度奇偶校验码(Low Density Parity Check Code,LDPC)在图像传输中的性能进行比较。数值仿真结果表明:随着Polar码的译码迭代次数的增加、码长的增加、码率的减小,系统的性能更优异。如对于加性高斯白噪声(Additive White Gaussion Noise,AWGN)信道,当码长为2048,码率为0.25,迭代次数120时,信噪比(Signal-to-noise ratio,SNR)大于-1dB时,其峰值信噪比(Peak Signal to Noise Ratio,PSNR)将大于40dB。在此基础上,论文进一步比较了相同图像传输系统中Polar码与LDPC码的性能,发现在码长较长,码率较小时,Polar码性能优于LDPC码。其次,论文研究了将Polar码应用于正交频分复用OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)系统中图像传输。论文首先讨论了Polar码的译码迭代次数、码长、码率以及基带调制方式对编码正交频分复用COFDM(Code Orthogonal Frequency Division Multiplexing)系统性能的影响,并在相同条件下对分别采用LDPC码和Polar码作为编码方法对系统性能进行研究。仿真结果表明,随着Polar码的译码迭代次数的增加,码长的增加或者码率的减小系统的性能也相对变好。通过比较发现,在码长较长,码率较小时,Polar码性能优于LDPC码。当码长为2048和4096时,Polar码的误码率相比LDPC码性能更好。最后,将Polar码与LDPC码在COFDM系统中进行图像传输,得出在同等条件下,Polar码图像传输的误帧率要小于LDPC码,同时其PSNR值大于LDPC码,这就说明在COFDM系统中传输图像,Polar码的性能比LDPC码更好。
张燕[4]2012年在《基于DVB-T的数字电视地面传输系统发端FPGA实现》文中提出数字电视是数字信息技术的产物,以数字化、交互性为特色,它把电视传播方式与信息技术集于一身。数字地面电视作为不断发展的数字电视广播中最复杂的一个,具有在无线和移动条件下接收的能力,因此有着广泛的应用前景。在当前的几种数字电视地面传输标准中,欧洲的DVB-T已经被证明在固定、移动、便携接收等方面具有非常出众的性能。DVB-T由于采用COFDM调制系统,使动态多径和多普勒频移造成的码间干扰减小,加上保护间隔的设置,减少了多径对多载波正交特性的影响,从而能很好的支持移动接收。本文的研究工作是围绕地面数字电视无线传输系统而展开的,结合当前推行范围最广、接收效果最为稳定的欧洲数字电视地面传输标准DVB-T,对该发端系统实现过程中涉及到的相关内容进行研究。围绕基于DVB-T发射系统中编码与调制的工程实现,本文做了如下几方面的工作：1.对目前国际上已经成熟推广应用的各数字电视地面传输标准进行比较分析。结合基于DVB-T标准的发射系统整体实现框图,简要分析了信息码流的整个处理流程。2.分析了传输系统中所用到的信道编码和调制技术,说明了DVB-T系统的结构流程与核心技术。结合DVB-T标准中数据传输的特点介绍了OFDM符号帧结构和保护间隔插入的规则。3.根据系统中各子模块的相关算法完成相应的FPGA实现结构分析,并对这些模块的实现进行仿真验证,主要包括加扰(能量扩散)、外编码(RS(204,188))、外交织(深度为12的卷积交织)、内编码(四种码率)与内交织(比特交织和符号交织)、符号星座映射、帧形成及OFDM调制。其中加扰部分采用并行实现结构,卷积交织和符号交织均采用一块双口RAM来完成,降低了设计复杂度并减小了存储空间。4.搭建了一个发端测试平台,对设计的DVB-T编码调制系统中各模块进行板级测试,对调制后的信号进行频谱分析,验证设计的正确性。
胡英雪[5]2015年在《基于CRAHN网络的自适应OFDM调制技术的研究与实现》文中指出在各种自然灾害应急事件中,有线通信设施和基站容易遭到破坏,通信困难给本就危急的救援工作加大了难度。快速有效的通信手段已经成为降低灾难损失的关键因素。传统的固定频谱划分方案,频谱的使用效率较低,这在应急通信中是一种极大的浪费。CRAHN技术可以快速建立无中心的自组织网络,并且网络中的每个节点都有频谱感知的能力,自主检测可用频谱资源,CRAHN技术适用于应急场景的集群调度业务。采用CRAHN技术不仅有效提高无线频谱的使用效率,而且可以从容应对通信量井喷式增长的问题。本文介绍了CRAHN技术的两个关键技术认知无线电和Ad hoc网络技术,论述了CRAHN技术的研究意义和应用背景。分析了OFDM作为CRAHN技术物理层调制技术的优越性和面临的挑战。本文介绍了自适应OFDM技术调制解调原理和关键技术,总结了自适应OFDM调制系统实现的技术难点。之后本文在跨层控制的思想和改进的自适应资源分配算法的指导下,给出了自适应OFDM调制器的系统框架,定义了MAC帧和物理层协议数据单元(PPDU)的格式,细化了相关自适应参数。在总体框架的基础下,分析了信道编码、交织、映射、扰码以及导频插入等关键模块的原理和实现方案。最后,本文在Quartus II软件平台上,选择使用Cyclone III系列的FPGA芯片,运用Verilog HDL语言实现该自适应OFDM调制系统的关键模块,并在signalTap工具下进行了功能测试。在本设计方案中,每一个模块都可根据MAC帧发送的自适应控制参数选择调制方式、带宽、信道纠错方案和导频插入方式,以适应多种不同的信道环境,真正达到自适应OFDM调制方式。并且各模块除了通过主线获得相应的发送时间和控制参数外,模块之间还采取“呼叫-应答”的控制方式,响应方式快速便捷,适合该方案中控制参数较多的情况。真正实现了数据与控制分离,模块参数化。所实现的自适应OFDM调制系统可以适用于CRAHN复杂的工作环境,具有很强的适应性和灵活性。
王伟[6]2013年在《基于FPGA的DVB-T发射机的设计与实现》文中认为数字电视地面广播(DVB-T)是一种利用开路地面传输媒介进行MPEG-2数字电视的传输标准。经过参与DVB组织的专家们多年论证，DVB-T采用COFDM码分正交频分复用的信道调制技术，同时伴随着强大的纠错码，达到频谱利用率与传输可靠性的平衡。本课题是以欧洲DVB-T COFDM技术为基础，重点研究了DVB-T发射机系统中的信道编码和调制模块在FPGA中软件的设计和实现。主要研究内容有：在综述了OFDM原理和DVB-T标准的基础上，分析了欧洲DVB-T发射机系统关键技术的特点，并确定了该系统中信道编码和调制设计方案。详细阐述了DVB-T发射机系统中信道编码和调制模块的设计方案，具体包括能量扩散、RS编码、卷积交织、卷积编码、内交织、星座映射、帧形成、IFFT和保护间隔的插入等模块，并对其中能量扩散、内交织模块的方案设计做出了优化。在FPGA软件开发平台Quartus II环境中利用硬件描述语言VHDL对设计系统的各模块进行了编程和仿真，并对仿真结果进行了详细的分析。各模块软件的设计、仿真结果符合DVB-T标准，可以与FPGA硬件系统结合完成整个发射机系统的设计。
刘文静[7]2004年在《基于Turbo码的编码调制技术的研究》文中研究指明Turbo码代表着当今世界上最先进的信道编码技术,因为它具有极其逼近香农极限的纠错性能,所以Turbo码一出现便吸引了通信领域无数专家学者的关注与研究。 本论文主要研究基于Turbo码的编码调制技术在通信系统中的应用。首先介绍了Turbo码基本编、译码器的结构和原理。其次介绍了网格编码调制(TCM)技术的基本原理和组成方法,以及Turbo码与TCM相结合的T-TCM技术。并提出了一种针对非等概信源的新的16QAM信号映射方法,并与T-TCM相结合,应用于卫星通信,以进一步提高误码性能。然后介绍了OFDM调制技术的基本原理。多径衰落是移动信道的主要特点,而OFDM技术有很好的抗多径衰落的特点,可以解决无线通信中高速率数据传输抗干扰的问题。所以最后我们将Turbo码与OFDM技术相结合,针对移动通信信道的各种不同的衰落类型进行仿真分析,为Turbo码在衰落信道中的应用提供了新的选择。 Turbo码与高效调制技术的结合是近年来研究的热点,但是如何针对不同的编码调制方案来选择Turbo码的结构参数、交织方法和编译码器结构使整体性能优化还有待于进一步的研究。
陈赟[8]2007年在《数字电视解调芯片若干关键技术及其应用研究》文中指出随着数字时代的到来,信息化程度的不断提高,人们相互之间的信息和数据交换日益增加。正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplex,OFDM)作为一种高频谱利用率的数字调制方式,在无线局域网(Wireless Local AreaNetwork,WLAN)、增强型3G技术(Enhanced 3G,E3G)、高清晰度电视(HDTV)广播、还有超宽带(Ultra Wide Band,UWB)等无线宽带通信领域得到了广泛应用。相关的国际标准和规范包括IEEE802.11、TD-SCDMA、ETSI提出的DVB-T、中国地面数字电视标准DTMB等。近年来,集成电路和数字通信技术飞速发展,使高速数字通信系统集成于单芯片的实现成为可能。OFDM主要有时域同步OFDM(Time Domain SynchronousOFDM,TDS-OFDM)、编码OFDM(Coded OFDM,COFDM)、零填充OFDM(ZeroPadding OFDM,ZP-OFDM)叁类。其中TDS-OFDM具有快速准确同步,频谱利用率高,实现复杂度低等优点,是OFDM传输方式中最重要的一种。鉴于TDS-OFDM调制/解调器芯片在宽带数据通信中的重要性,研究高性能TDS-OFDM解调器的设计方法及其VLSI体系结构已成为当前通信、集成电路设计领域热点和难点之一。根据应用领域的不同,宽带TDS-OFDM通信系统对解调器的结构/性能有各自不同的要求;本文的研究重点不在于设计某一具体的解调器芯片,而是解决数字电视解调器芯片设计中具有共性的问题,其研究成果可应用于符合DVB-T、DVB-H标准的数字电视接收机、符合中国电视DTMB标准的解调器、Wireless modem、HDTV接收机、等大多数基于OFDM的宽带通信领域。本论文的主要工作包括;1.在研究现有多种宽带OFDM通信标准/规范的基础上,分析了影响数字电视解调器的性能的主要因素,并提出了数字电视解调器的基本体系结构,讨论了解调器芯片设计中的关键技术问题。2.深入研究了数字电视系统中的同步问题,包括载波同步、定时恢复和帧同步叁方面的关键技术。从理论上系统分析了同步偏差对OFDM系统的影响。在充分研究了近年来国际上OFDM系统所采用的同步算法的基础上,借鉴数字通信技术方面的经验,分析PN序列的特性,提出了一系列适用于TDS-OFDM传输系统的同步算法及结构。上述方案相对传统方法,在显着提高了同步性能的同时,有效降低了芯片设计复杂度。3.结合无线传播信道的特性,阐明了信道估计和均衡的重要性。本文提出了一种适合COFDM系统的时频二维插值的方法并改进了维纳滤波器的硬件结构,有效的降低了信道估计的复杂度。研究了适用于COFDM系统的基于EM算法的导频和数据联合估计的信道估计算法降低了迭代次数。并针对TDS-OFDM系统的特点,比较了不同情况下在频域和时域进行PN序列相关的信道估计的优缺点,改进了现有的TDS-OFDM信道估计与均衡硬件结构。分析了相位噪声对OFDM系统的影响。提出了一种基于TPS的既能消除CPE又能去除ICI的5点消除相位噪声算法。4.研究了多码率非规则的LDPC解码器的VLSI结构。首先从LDPC的原理入手,分析了现有的LDPC算法的硬件实现性,选择min-sum算法作为VLSI结构的基本算法。接着提出单码率的LDPC的VLSI结构,说明在非规则情况下的实现难度。最后以DTMB中的LDPC码为例提出了基于存储器控制策略的多码率非规则LDPC的VLSI结构,并完成了FPGA验证。5.在详细分析了中国数字电视地面传输标准DTMB之后,给出了符合DTMB的数字电视解调器的性能指标。然后将本文研究的部分成果应用到DTMB芯片的算法和VLSI设计中,并成功进行了FPGA和MPW的芯片验证工作。最后给出了实验室和外场测试的结果。
刘通江[9]2015年在《COFDM无线图像传输系统研究》文中进行了进一步梳理随着社会的进步、经济与科技的发展和人们生活水平的提高,人们对家居的安全性要求越来越高,寻求能够随时获得家居的实时图像信息,因此有了无线传输系统的开发与应用,以及技术的更新换代。近些年来,正交频分复用(COFDM)技术得到广泛的应用,逐渐代替单载波扩频技术(例如CDMA)成为新时代移动通信系统的核心技术。而随着数字广播电视逐渐走进人们的生活,COFDM视频传输技术也由于其传输速度快、频谱利用率高、绕射能力强等优点而被国内一些公司或者企业应用到安全防护和抢救灾难现场等,为人们的生命和财产安全提供保障。但是由于国内对这一技术掌握的不多,导致COFDM视频传输技术设备价格贵,不符合经济效益,因此对于这一技术的研究可以说是国内这类的许多公司的热点或者说是重点。本课题就是基于此原因,针对安全防护和火灾现场救援等应用领域进行了COFDM无线视频传输技术的研究,更加深入的了解这种技术,为安防与救灾提供便利。本文首先介绍了COFDM无线传输技术的研究背景与意义、发展现状和主要研究的内容,然后简要的介绍了与COFDM无线传输技术相关的视频、信道编码和数字调制等技术,从相关的方面来对无线传输技术进行阐述,然后根据作者平时大量的学习与现场实习与了解的知识,结合实际情况与国内相关企业与公司对这一技术的要求,制定了COFDM无线视频传输系统的整体方案和硬件设计,用专业的知识分析无线传输系统的核心参数及其对芯片的具体要求。此后,本文对主要芯片,COFDM调制模块的FPGA软件设计进行详细的阐述,然后作者对设计出的系统模块做了模拟的仿真测试,根据测试的具体结果,应用专业的知识进行分析,然后制定系统的计方案的改进措施,反复测试。结果说明,COFDM无线传输系统能够保证稳定的持续长时间工作,能够满足安防、火灾救援等领域的实际应用要求,具有较强的实际应用价值,有深入开发研究的价值,值得在应用中大力推广。
范文婧[10]2007年在《COFDM传输系统的采样时钟同步》文中提出当今世界，数字电视已成为电视广播的发展方向，数字电视比传统的模拟电视有着明显的优势，拥有广阔的前景。DVB是欧洲170多个组织共同开发出的数字高清晰度电视标准，它由卫星广播(DVB-S)、地面广播(DVB-T)和有线电视(DVB-C)叁部分组成。DVB-T采用COFDM(编码正交频分复用)调制技术，与单载波相比，减小了子载波间的相互干扰，又提高了频谱利用率。但是，COFDM系统对同步误差非常敏感，对接收端同步的要求比较高。本文主要进行采样时钟同步的实现算法研究和FPGA设计。本论文完成的工作如下：1)对数字电视地面传输标准DVB-T以及COFDM传输方式进行详细的分析，特别针对其采样时钟同步部分，对各种算法进行理论研究及分析比较。从理论上分析采样偏差对系统的影响，找到合理的采样时钟同步算法。2)利用Matlab在通信系统仿真中的便利性，结合Matlab自带工具箱的基础上，编写程序语言实现对算法的仿真并不断改进，合理安排各个模块，调整模块之间的接口以及传输数据的格式，以利于下一步的硬件实现。同时，生成带有采样偏差的数据用以验证同步模块的性能。对确定的算法进行各种环境参数下的性能仿真，证实其优势及不足，不断加以完善。在一些模块中，采用经过改进的新算法，有效的提高了系统性能。3)对各部分模块进行行为级和寄存器传输级改写，并添加控制时钟。利用Verilog HDL语言实现其硬件描述，利用Modelsim进行功能仿真，仿真通过后，利用Quartus进行硬件的综合并后仿真，使系统最终能够得以FPGA实现。本文的主要贡献在于分析研究了COFDM信号的采样时钟同步算法，提出适用于DVB-T传输系统的实现算法及结构，并给出了具体的FPGA实现方案。
参考文献：
[1]. COFDM传输系统中信道编码和调制的仿真与实现[D]. 王玲. 西安电子科技大学. 2002
[2]. LDPC-COFDM系统在水声通信中的应用研究[D]. 张洁. 厦门大学. 2007
[3]. 基于Polar码的OFDM系统图像传输的应用研究[D]. 郑芝芳. 南京邮电大学. 2012
[4]. 基于DVB-T的数字电视地面传输系统发端FPGA实现[D]. 张燕. 电子科技大学. 2012
[5]. 基于CRAHN网络的自适应OFDM调制技术的研究与实现[D]. 胡英雪. 南京邮电大学. 2015
[6]. 基于FPGA的DVB-T发射机的设计与实现[D]. 王伟. 南京邮电大学. 2013
[7]. 基于Turbo码的编码调制技术的研究[D]. 刘文静. 哈尔滨工程大学. 2004
[8]. 数字电视解调芯片若干关键技术及其应用研究[D]. 陈赟. 复旦大学. 2007
[9]. COFDM无线图像传输系统研究[D]. 刘通江. 山西农业大学. 2015
[10]. COFDM传输系统的采样时钟同步[D]. 范文婧. 同济大学. 2007
标签：电信技术论文; cofdm论文; 信道编码论文; 数字电视论文; dvb-t论文; 信道估计论文; 仿真软件论文; 信道带宽论文; 交织编码论文; 调制信号论文; 图像编码论文; 通信论文; 幅度调制论文; ldpc码论文; ldpc论文; turbo码论文;