IPQAM系统中物理层关键技术的FPGA设计与实现

作　者: 陈义和
导　师: 翁虹
学　校: 华中科技大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: IPQAM 能量扩散 RS编码卷积交织 QAM 符号映射
分类号: TN949.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

当前中国正在大力推行数字电视和数字电视网络双向改造,在此基础上,构建基于广电网络的IPTV技术已经受到了广电部门的高度重视,本文研究的课题QAM 的学位论文">IPQAM技术正是构建广电IPTV的一种关键技术。本文主要研究了IPQAM系统中物理层的FPGA设计与实现。首先,本文对IPQAM系统进行了概述,还介绍了MPEG-2 TS流相关的技术标准和本课题组设计的IPQAM系统的总体功能框架。详细研究了IPQAM系统中物理层的FPGA实现,在IPQAM系统中的物理层采用的是DVB-C物理层标准。本文利用“串并转换思想”设计实现了DVB-C标准中的能量扩散模块,此算法大大降低了前后接口的复杂度,提高了系统的吞吐量;利用多项式相乘原理实现了伽罗华域乘法器,并且以此为基础实现了RS编码,还分析了RS编码对FPGA中逻辑资源的消耗情况;利用双口RAM实现了卷积交织编码。针对DVB-C标准中的要求,本文还提出并实现了可以兼容16QAM,32QAM,64QAM,128QAM和256QAM这5种调制方式的字节变换、差分编码。并且针对FPGA内部RAM资源的特点设计了I、Q符号存储表,使其对资源的消耗比较小,针对存储表的特点设计了一种兼容16QAM,32QAM,64QAM,128QAM和256QAM这五种方式的符号映射模块。最后还从课题中的实际系统出发对物理层的数据流控制进行了分析,设计和实现了能够正常运用在IPQAM系统的数据流接口。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
1 绪论  9-12
  1.1 引言  9
  1.2 QAM 的学位论文">IPQAM 系统概述  9-10
  1.3 IPQAM 系统开发的国内外现状  10
  1.4 课题来源和背景  10-11
  1.5 本文章节安排  11-12
2 IPQAM 的总体方案介绍  12-19
  2.1 MPEG-2 传送流标准介绍  12-14
  2.2 整体架构设计说明  14-18
  2.3 本章小结  18-19
3 IPQAM 信道编码的算法研究与实现  19-45
  3.1 TS 包同步模块研究  19-23
  3.2 能量扩散的研究与实现  23-27
  3.3 RS 编码的研究与实现  27-39
  3.4 卷积交织的研究与实现  39-44
  3.5 本章小结  44-45
4 QAM 映射的FPGA 设计与实现  45-55
  4.1 QAM 映射原理  45-47
  4.2 QAM 映射的FPGA 实现  47-54
  4.3 QAM 模块的验证  54
  4.4 本章小结  54-55
5 IPQAM 系统中物理层数据流的控制与分析  55-65
  5.1 FPGA 设计中常用的数据流控制设计思想与技巧  55-58
  5.2 IPQAM 系统中物理层的数据流控制的分析与设计  58-63
  5.3 IPQAM 物理层数据率的分析  63-64
  5.4 本章小结  64-65
6 全文总结与展望  65-66
  6.1 全文总结  65
  6.2 IPQAM 系统物理层的改进构想和展望  65-66
致谢  66-67
参考文献  67-70

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