DTMB中LDPC码编译码器的FPGA实现

针对数字地面多媒体广播标准中的低密度奇偶校验(LDPC)码,设计实现了基于现场可编程逻辑门阵列(FPGA)的LDPC码编译码器。设计所采用的编译码器方案均采用部分并行结构,在吞吐量与硬件复杂度之间达到了较好的折中。进一步,实现了用于LDPC码性能测试的误码测试硬件系统。基于FPGA的硬件实现结果表明,针对码率为0.4的LDPC码,设计的编译码器可工作在160MHz的时钟频率下,以译码前的数据量计算,吞吐量达到214Mbps。当误比特率为10-6时,实现的6比特量化译码器与浮点译码器的性能差距仅为0.05d B。     

基于IP Core的Viterbi高速译码器测试

深入研究了基于Altera的Viterbi v4.3.0 IP核实现高速维特比译码器的测试方法,详细分析了译码器的Atlantic接口信号,给出了采用Paralle1结构Viterbi译码器的仿真结果.研究结果表明应用Viterbi v4.3.0能够设计出符合不同性能要求的高性能维特比译码器,采用面向数据包传输的Atlantic接口使Viterbi译码器具有很高的吞吐量.     

一种高效的多码率LDPC译码器的设计

利用最小和算法(Min-Sum Algorithm,MSA),提出了一种存储高效的、低复杂度的多码率LDPC译码器.通过引入映射网络和地址产生器,采用流水线设计,降低了硬件实现复杂度,减少了存储需求量,提高了系统吞吐量.通过资源复用,在不增加存储器的情况下,实现了码率可调.采用该结构,在FPGA上实现了一个适合中国移动多媒体广播(CMMB)标准的LDPC译码器,1/2码率10次迭代时,吞吐量可达70.5Mb/s,3/4码率15次迭代时,吞吐量可达73.2 Mb/s.     

IEEE802.11 n信道编译码器的FPGA设计

首先分析了新一代无线局域网标准IEEE802.11n的卷积编译码原理,然后给出了卷积编码器和Viterbi译码器的FPGA实现方法,其中Viterbi译码器采用并行结构和回溯译码算法.最后进行了综合仿真,结果表明,设计的编译码器能够实现高速率编译码,满足IEEE802.11n高速吞吐量的要求.     

Viterbi译码器ACS单元的一种新设计

通过研究几种高速Viterbi译码器的ACS(加比选)单元的结构,提出一种ACS单元新的设计方法.设计中采用Radix-4网格结构,能提高译码器的吞吐量;而简单的逻辑可以有效降低译码器的资源占用率.     

自适应Turbo码译码器的设计与硬件实现

通过有效地结合Constant-Log-MAP算法和En-Max-Log-MAP算法实现资源复用,文章研究了SNR自适应卷积Turbo码译码器的硬件设计,给出了关键模块的逻辑结构,并进行了硬件实现。逻辑综合和时序仿真验证表明,该设计在译码器的性能优化与节省片上资源方面有着优异的表现。     

高速LDPC码译码器的实现技术分析

以(8 176,7 154)准循环码为研究对象,介绍了准循环低密度奇偶校验(LDPC)码及其译码算法,分析了译码器的硬件结构单元,并详细介绍了各个分块单元。在Xilinx公司的硬件上仿真实现了所设计的译码器,并在平台上对其进行测试。仿真结果表明所设计的高速译码器编码效率为7/8,吞吐量达到600 Mbps,在高速数数据传输系统中具有重大的工程应用价值。     

800Mbps准循环LDPC码译码器的FPGA实现

本文提出了一种适用于准循环低密度校验码的低复杂度的高并行度译码器架构。通常准循环低密度校验码不适于设计有效的高并行度高吞吐量译码器。我们通过利用准循环低密度校验码的奇偶校验矩阵的结构特点,将其转化为块准循环结构,从而能够并行化处理译码算法的行与列操作。使用这个架构,我们在Xilinx Virtex-5 LX330 FPGA上实现了(8176,7154)有限几何LDPC码的译码器,在15次迭代的条件下其译码吞吐量达到800Mbps。      

一种全并行LDPC译码器及FPGA实现方法

低密度校验(Low-Density Parity-Check)码作为迄今为止性能接近香农限的前向纠错码(FEC)之一,在无线通信、卫星通信和无线网络技术等领域获得了广泛的应用。随着 5G 技术的发展,通信系统对传输速率的需求逐渐增加,更高的传输速率对 LDPC 译码器的吞吐量提出了更高的要求。本文给出了一种全并行 LDPC 译码器设计,并采用理论分析和仿真结果分析相结合的方法,对 LDPC 码的并行译码方法进行了研究,给出了全并行译码器的 FPGA 实现方法。     

一种RS码编译码器的FPGA实现方法

介绍了RS[255,223]编译码器的FPGA设计和基于线形反馈移位寄存器的编码器设计,以及由伴随式计算、关键方程求解、钱氏搜索、Forney算法等功能模块组成的译码器。为了实现简单高效的译码器,给出了一种改进的BM算法,该算法避免了求逆运算,提高了译码器处理速度及其硬件可实现性,并给出了仿真时序图。     

双生物识别图象的光学加密方法研究

本文提出了一种将两幅生物识别图象通过一套光学系统进行同时加密的方法。该方法先将一幅图象转换为纯相位和进行纯相位编码,再对另一幅图象编码,然后经过4f光学系统作频率域纯相位编码,并利用与编码过程类似的方法进行解码。可以证明该方法的编码图象为恒定的白噪声。解码过程具有鲁棒性,相位部分图象加密的安全性要高于振幅部分图象的加密。并分析了加性高斯噪声对解码图象的影响     

基于光纤光栅的杆型二维振动传感器

为了实现两个方向的振动信号检测,提出了一种以杆为弹性结构的二维光纤光栅振动传感器。首先对该传感器进行了理论分析,并推导出其固有频率和灵敏度公式。然后对传感器结构进行了优化仿真,确定各个参数的最终值。最后通过实验研究了传感器的各项性能。实验结果表明,该传感器在x方向上的固有频率为493 Hz,灵敏度为54 pm/g,线性度为99.9%;在y方向上的固有频率为466 Hz,灵敏度为5 pm/g,线性度为97.5%。此外,采用双光纤光栅消除了温度对振动信号测量的影响,温度灵敏度为0.1 pm/°C。该传感器结构简单,可检测两个方向的振动信号,消除了温度的影响,在振动信号检测中表现良好,因此在多维振动信号检测领域具有重要研究意义。     

埋磁芯PCB产品研究开发

随着PCB行业发展步入系统封装(SOP)阶段,PCB无源器件隐埋技术也成当今研究的热点。我司的埋铜技术的研究已经较成熟,但是对于磁芯的埋入还没涉及过,而目前电源部分电感大都需要手工贴装,工作效率低,存在焊接焊点不良等风险,不利于产品设计小型、高密化,所以对在PCB中埋入磁芯的研究很有必要。在文章中,我们得出磁芯埋入的控制方法,使产品能够满足客户对电感的要求。     

小波变换结合子带编码的Internet图像传输的计算机模拟

尽管Internet带宽巨大，但网络的信息量、用户数量更是庞大的，其拥塞情况是随机的。图像信号在Internet上根据网络拥塞情况进行分层传输与接收是一件有意义的研究工作。当网络处于正常状态时，实时传输高清晰度图像，当网络拥塞情况较严重时，主动丢弃增强层信号仅恢复基本层图像信号。本文从三个方面探讨了小波变换结合子带编码的Internet图像传输的计算机模拟，首先分别介绍小波变换、子带编码的各自特点，接着介绍Internet图像传输的特点，最后给出计算机模拟的实验。     

一种基于顺序统计量的距离扩展目标检测器

该文提出一种高斯白噪声中的距离扩展目标检测器。实际目标的宽带雷达回波能量往往集中于若干距离单元中,基于这一事实,对检测窗内的回波数据按能量降序进行排列,然后顺序进行能量积累和检测,直到做出判决为止。文中详细推导了检测器的虚警概率,给出了设置检测门限的方法。最后通过Monte Carlo实验,利用两类特殊能量分布方式的距离像和一个实际目标的实测距离像,对比分析了该文提出的基于顺序统计量的距离扩展目标检测器相对于能量积累检测器的性能。对于回波能量集中于少数距离单元的距离像,该文提出的检测器比能量检测器具有更好的检测性能。     

一种高速捷变并行调制矢量信号源的FPGA实现

在信号调制过程中,为了缩短载波生成的捷变时间,分析了影响捷变时间的因素。提出了单频信号的并行合成结构,解决了载波频率受现场可编程逻辑门阵列( FPGA)时钟限制的问题。为了解决调制过程中采样频率受时钟约束的问题,给出了矢量信号的正交并行调制结构。通过在FPGA上编写Verilog代码实现了时钟频率为160 MHz、采样率为1.92 Gsample/s的并行矢量信号调制,载波频率为200~300 MHz可变,捷变时间小于35 ns。结果表明,并行载波生成和并行调制的方法在克服系统时钟约束方面有较强的实用性。     

H．264中二进制化编码器的FPGA实现

H．264是最有前景的视频压缩标准,熵编码是其中重要的一环,但算法比较复杂,执行速度不高。对熵编码中的二进制化器进行改进,提出一种基于流水线的FPGA结构。对软件流程进行部分改进以提高速度,采用流水线及并行处理技术设计整个电路。在Spartan3FPGA上实现该电路,编码速度达1bit／cycle,最高时钟频率可达100MHz。     

低云中短波红外表观辐射模型研究

在对空红外系统的多光谱探测和红外仿真中，云的干扰不可忽略，所以，对云的辐射特性的研究至关重要。在不同的波段，云的辐射特性会有很大的差异，为了研究各个不同波段云的表现辐射特性．需要计算云的光谱辐射量。在典型观测模式下建立了低云的表观光谱辐射模型，研究了对云背景辐射有贡献的各个辐射分量的计算方法。基于传统的二流近似模型获取各个参数，引入云的光谱光学厚度的经验公式。进而获得了低云在中短波段的光谱辐射特性，有效地计算出了云背景在1-5μm的中短波段内的表现光谱辐亮度数据，并且节省了计算时间。经过比较发现，该模型的计算结果与实测结果有较好的一致性。可以为云背景多光谱分析、探测及仿真提供背景数据。     

红外系统小目标成像自动调光方法

提出了一种实时调整红外相机积分时间的方法。针对成像为点目标且灰度值变化剧烈的情况,为保证红外辐射特性测量的精度,标定了相机在不同积分时间下亮度与成像灰度值的对应关系,确定了红外相机响应关系线性度较好的区域;提出了点目标弥散范围的计算方法,并对红外系统的模拟图像和真实图像进行匹配获得最优化估计的目标位置、尺寸以获取目标的所有灰度值,而后根据亮度与灰度的关系对积分时间进行调整。实验结果证明,可同时调整两个不同红外相机的积分时间以保证灰度值处于理想区间内,调整频率可达25Hz,满足高速飞行器试验的实时性要求。     

Simplet and its Application in Signal Encryption

We propose here a transform which is a new kind of multi-level subband signal decomposition and reconstruction scheme. It is called Simplet which stands for Simple transform and is simple, easy to understand and perfectly reconstructible. No decomposition or reconstruction filter is explicitly required in Simplet. Another advantage of this transform is that the length of the decomposed components in each level of decomposition is equal to the length of the input signal. Computationally, Simplet can be made a constant time transform. There are various forms of Simplet that can be used in various applications of signal and image processing. Simplet is of two types. One is useful for multiresolution signal analysis and the other for signal distortion. We use the later type here for an encryption scheme. In the existing transforms, even when there is noise in the decomposed components, the reconstructed signal is perceptually intelligible. However, in Simplet the reconstructed signal is perceptually unintelligible when the decomposed components have noise in them. This property is made use of in our encryption scheme which first uses Simplet to protect the distinguishable features of the signal by decomposing it into two or more distorted components and then encrypts them by using a special sequence of numbers. This sequence is called Meitei Lock Sequence (MLS) and is generated from a non-zero key vector of an arbitrary length. An MLS is unique for a key vector. Once a signal is encrypted with an MLS, it can be decrypted only with that particular MLS. As an MLS is generated from an arbitrary vector, the search space for finding a particular MLS is very large and hence gives very tight security in our encryption scheme. We have found that the empirical correlation coefficient between an original signal and a decrypted signal using any decryption key that is different from (even if very close to) the actual key, is sufficiently small. The encryption scheme is fast as both the Simplet and MLS are fast algorithms.