【摘 要】
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在通信系统中,编码调制技术是提高系统传输效率的有力手段。基于此,本文对基带编码调制理论及相关硬件设计进行了深入研究。在调制方面,本文对常用的数字调制解调技术与正交
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在通信系统中,编码调制技术是提高系统传输效率的有力手段。基于此,本文对基带编码调制理论及相关硬件设计进行了深入研究。在调制方面,本文对常用的数字调制解调技术与正交频分复用技术作了简要说明。在信道编码方面,本文研究了低密度奇偶校验码(LDPC码)。针对准循环结构的LDPC码,本文对传统的译码算法进行了简化与改进,提出了易于硬件实现的高效译码算法即基于部分并行架构的快速扫描译码算法。该算法一方面简化了传统译码算法的运算存储过程,降低了运算复杂度,节省了近50%的资源消耗；另一方面通过引入部分并行架构,增大了译码的迭代收敛速度。仿真结果表明,在达到相同的误码性能情况下,该算法所用的迭代次数仅为传统算法迭代次数的一半。另外,本文还在FPGA上对所提出的编译码算法进行了工程实现。在设计中通过采用乒乓缓存、多核译码以及流水线优化等技术,解决了工作时钟频率低、运算速度慢的问题,提高了编译码器的吞吐率。实际测试结果表明对于不同码率的LDPC码,在迭代次数为10次时,译码器的净吞吐率均可达到100Mbps,而实际性能损失较理论仿真结果仅有0.1dB。另外,本文还重点研究了编码调制的联合优化技术,提出了联合编码调制分集技术。该技术在传统的比特交织编码(BICM)技术基础上,通过引入旋转调制与分量交织,增大了系统的分集增益。仿真结果表明在AWGN信道下,该技术较传统技术没有性能损失；而在多径衰落信道下,该技术有近2dB的性能增益。最后,本文对两种编码调制联合优化技术进行了FPGA硬件实现,实际硬件测试结果验证了理论研究结果,证明了联合编码调制技术的优势与可行性。
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