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8PSK+TCM编码调制解调技术

作　者: 王静
导　师: 蔡征宇；唐彦波
学　校: 南京理工大学
专　业: 电子与通信工程
关键词: 网格编码调制编码增益子集划分欧式距离维特比译码 matlab FPGA
分类号: TN915.05
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

近年来,通信技术随着人们的需求得到了飞速的发展,人们对通信系统的要求也越来越高,大的容量是系统首先应具备的,频率利用率和通信质量的保证也是不可忽视的。通信技术的不断发展也使得频带资源日益缺乏,如何在有限的频带上完成高质量的通信一直是人们追求的目标。因此,作为解决这一问题的方法之一,TCM编码调制解调技术被提了出来。本文研究了网格编码调制与解调技术,这种技术是建立在Ungerboeck提出的子集划分的方法的基础上的,不需要改变原来的传输速率和带宽,获得的编码增益十分可观,约为3-6dB。TCM+8PSK的解调方法通常是Viterbi译码。数据在经过高斯噪声信道后经过维特比译码可以大大减小判别时候的误码率,数年来,这门技术发展得很快,逐渐取代很多其他的方法,而在各个领域得到扩展和延伸,例如多用户检测领域和卫星通信领域等。本文给出了一种基于FPGA的网格编码调制解调技术的实现方式,这种技术解决了通信系统中高速传输数据所面临的频带资源受限的问题。将编码和调制有机结合在一起,以4状态编码方式为基础,解决了将编码和8PSK单独使用所带来的弊端,以保证数据在复杂信道中的传输质量。在解调信号时,研究了基于欧氏距离的维特比译码,是在卷积编码的维特比译码方法的基础上做了些改进。值得注意的是传统的维特比译码比较的是汉明距离,且网格图表示的状态是码组。但是本课题所使用的维特比译码比较的是欧氏距离,且网格图表示的是波形。本文在充分研究了TCM原理的基础上,通过matlab和FPGA来分别实现了AWGN信道下TCM信号的产生和解调。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-7
1 绪论  7-13
  1.1 课题研究背景  7-8
    1.1.1 通信系统的性能衡量  7
    1.1.2 网格编码调制技术的提出  7-8
  1.2 课题研究的发展和趋势  8-11
  1.3 论文结构安排  11-12
  1.4 本文主要工作  12-13
2 网格编码调制的相关理论  13-26
  2.1 网格编码调制基本结构  14
  2.2 纠错编码  14-16
  2.3 卷积编码  16-21
    2.3.1 卷积编码器结构  17-18
    2.3.2 卷积编码器原理  18-20
    2.3.3 状态图与网格图  20-21
  2.4 8PSK调制  21-25
    2.4.1 8PSK调制模型  22
    2.4.2 8PSK系统性能分析  22-25
  2.5 本章小结  25-26
3 TCM信号的产生及matlab仿真  26-38
  3.1 卷积编码与调制的结合  26-29
  3.2 欧氏距离与汉明距离比较  29-30
  3.3 集分割原理  30-34
    3.3.1 集分割过程  30-32
    3.3.2 网格图的构造原则  32-34
  3.4 编码增益  34-37
  3.5 多维网格编码调制  37
  3.6 小结  37-38
4 TCM译码及matlab仿真  38-53
  4.1 维特比译码简介  38-39
  4.2 卷积编码的维特比译码算法  39-48
  4.3 TCM信号的解调  48-50
  4.4 误码率曲线的matlab仿真  50-52
  4.5 本章小结  52-53
5 TCM系统的FPGA仿真  53-63
  5.1 FPGA知识简介  53-56
    5.1.1 FPGA的应用概况和Xinlinx FPGA产品  53-55
    5.1.2 硬件语言的使用  55-56
  5.2 编码与映射的实现  56-58
    5.2.1 编码的FPGA实现  56-57
    5.2.2 映射的FPGA实现  57-58
  5.3 AWGN信号的产生  58
  5.4 维特比译码的FPGA实现  58-62
  5.6 本章小结  62-63
6 总结  63-64
致谢  64-65
参考文献  65-67

8PSK+TCM编码调制解调技术

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