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高速数传中的纠错编译码系统的设计与实现

张昌芳  
【摘要】:卫星通信的信息量越来越大,数据的速率越来越高,使得卫星高速数传系统的功率和带宽资源日益宝贵。功率和带宽均有效的纠错编码技术是高速率、低误码率数据传输的可靠保证。而高速数传系统中纠错编码技术的关键在于如何实现高速的高性能编译码器。 论文分析了TCM码的性能,提出了一种RS码与TCM级联的纠错编译码方案;介绍了RS码的编译码算法,给出了一种两级流水线方式的RS译码器实现结构,对RS译码过程中耗时较多的伴随式计算器和Chien搜索单元进行了速度优化设计;研究了TCM的编码原理和译码方法,通过引入代数学上的半环概念,将传统Viterbi算法中的一步“加—比—选”运算变成了M步“加—比—选”运算,克服了“加—比—选”单元的瓶颈效应,并采用FPGA实现了四级流水线结构的“加—比—选”单元,同时基于寄存器/三态门回索算法,设计并实现了并行结构的幸存路径存储单元,后者与流水线结构的“加—比—选”单元相连组成了整个高速Viterbi译码器,其译码速率是传统Viterbi译码速率的4倍。


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