点对多点低速数传系统的数据传输与差错控制的设计及实现

摘要

该论文首先介绍项目背景,接着介绍纠错编码、差错控制的基本概念和理论.然后详细介绍了卷积编码、Viterbi译码算法.最后,结合项目本身,详细探讨方案选择过程,以及具体实现方法.值得一提的是,Viterbi译码算法,一般都通过硬件实现,在大部分参考资料中,其算法都是通过FPGA编程实现的.在该项目中,考虑设备性价比的严格要求;经过对硬件资源和性能的充分考证和严密的仿真计算,作者决定卷积码编码采用FPGA编程实现,与系统中的扩频解扩程序共用同一块FPGA芯片,而Viterbi卷积译码算法用软件实现,与传输控制协议软件共用AVR8515单片机.

目录

文摘

英文文摘

第一章序论

1.1无线抄表项目背景介绍

1.2系统功能概述

1.3论文结构介绍

第二章差错控制基本理论和概念

2.1数据通信系统模型

2.2差错控制系统的数据通信简化模型

2.3信道错误模式

2.4二进制对称信道和删除信道

2.5错误图样

2.6汉明距离、码重与检错纠错能力

2.7最大似然译码与最佳译码

2.7信道编码定理

2.8差错控制方式和纠错码分类

2.8.1差错控制方式分类

2.8.2纠错码分类

2.9差错控制系统设计的一般原则

2.9.1用户要求

2.9.2差错控制方式选择

第三章卷积码和Viterbi译码算法

3.1卷积码的基本概念

3.2卷积码的描述

3.2.1卷积码的状态图描述

3.2.2卷积码的网格图描述

3.3卷积码的距离特性

3.4 Viterbi译码算法的基本原理

3.5软判决译码

第四章系统设计

4.1系统功能要求

4.2系统总体方案

4.3差错控制方式选择

4.4帧结构和同步机制设计

4.4.1下行信道

4.4.2上行信道

4.4.3帧同步

4.5纠错码选择

4.6译码算法的选择

4.7 Viterbi译码算法的性能

4.7.1理论计算

4.7.2模型仿真

4.8系统硬件资源考虑

第五章系统实现

5.1开发工具及其环境介绍

5.1.1 AVR单片机介绍

5.1.2 AVR单片机开发环境介绍

5.1.3 FPGA介绍

5.1.4 FPGA开发环境介绍

5.2中心站主控程序流程图

5.3用户端主控程序流程图

5.4发送子程序流程图

5.5接收子程序框图

5.6卷积码编译码实现

5.6.1卷积码编码器实现

5.6.2 Viterbi译码器实现

第六章总结与改进

6.1总结

6.2采用交织编码

6.3采用多进制扩频

致谢

参考文献