用FPGA实现交织和解交织技术

结合ALTERA公司FPGA器件特点,介绍了基于EDA技术如何实现数字通信中的交织器和解交织器。并提出利用FPGA实现交织器和解交织器时应注意的问题以及解决方法,该交织器和解交织器模块已成功地应用于某专用通信系统,纠错能力大增,且运行可靠。     

卷积交织技术原理及其FPGA实现

交织技术在数字通信中得到了广泛的应用,纠错码与交织技术结合起来能够显著提高数字通信质量。本文介绍了卷积交织与解交织的原理与主要性质,在此基础上采用VerilogHDL设计了一种面向RS（255,223）码的卷积交织器。该方案利用随机存储器（RAM）来代替先进先出移位寄存器（FIFO）的功能,采用基地址和偏移地址的方式来控制读写操作,实现数据延迟,完成卷积交织的功能。该设计具有实现简单,占用资源少的优点。     

基于交织编码的抗单粒子翻转加固技术研究

航空电子设备中静态随机存储器型芯片易受环境中高能粒子辐射发生单粒子翻转，造成关键存储数据遗失严重影响飞机安全，当前系统级加固技术存在纠错能力有限，实用性不强的问题。为增强纠错能力同时提高实用性，本文提出构造最优解循环移位交织器联合(21,16)汉明码的加固方法，纠正多种错误图样的连续4 bit及以下翻转，搭建利用单帧重构技术的故障注入平台来替代粒子辐照实验，无损高效的评估加固设计有效性。实验结果表明采用(21,16)汉明码结合最优循环交织器对抗单粒子相邻多位翻转的加固率平均提高了48.54%,增强了SRAM型存储单元抵御单粒子翻转的性能，保证机载电子系统的安全性。     

一种用于电力线通信的次优交织算法与DSP实现

交织技术广泛应用于现代通信系统中,用于提高信道编码抗连续性突发错误的能力,进而提高通信质量。文章在介绍交织技术原理与交织技术分类的基础上,对窄带电力线通信主要国际标准PRIME与G3中使用的交织技术进行了复杂度分析,提出了一种次优的交织算法,该交织算法同时具有接近PRIME的低复杂度与接近G3的交织性能。针对该次优的交织算法,阐述了传统的DSP实现方法,并提出一种优化的实现方法,该方法使存储空间和执行效率得到极大改善。     

一种交织汉明码编译码器设计及其FPGA实现

随着信号传输速度的提高,高速信号抗干扰能力也越来越低,人们对信号可靠性有了更高的要求.为了抵抗高速信号在传输过程中因为各种干扰而产生误码,人们提出了纠错编码理论.其中汉明码是最早提出的一类纠错编码,具有译码电路简单,译码延时小的优点,但是其只能纠正一位随机错误.为了提高汉明码的纠错能力,结合其译码优点,利用交织的方式设计了一种交织汉明码.根据循环汉明码的生成多项式,设计了并行输出的汉明码编码器和具有双译码电路的译码器,并利用移位寄存器设计了交织器和解交织器,构成了交织汉明码编译码电路.基于FPGA实现该交织汉明码编译码器,行为仿真结果表明,该交织汉明码大大提高了汉明码的纠错能力.     

确定性交织器设计的改进

首先分析确定性交织器的映射原理,然后在此基础上对交织器的映射关系加以保奇偶序限制和移位运算,从而得到两个改进型的映射交织算法。通过仿真对改进型交织器的性能进行验证,结果表明,在复杂度可比的情况下,改进后的交织器比原交织器具有更好的译码性能。     

基于BCH码的NAND Flash纠错算法设计与实现

针对当前NAND Flash存储结构的特性,提出一种纠错能力较强的ECC校验电路结构,设计一种高效并行的BCH编译码器的电路,在关键方程计算过程中采用了无求逆的BM算法,避免了迭代过程中的有限域求逆运算.通过流水线技术与乒乓操作技术,实现 以较小的硬件资源开销提高纠错电路的数据吞吐性能.该ECC纠错电路在Xilinx Vivado上进行仿真,并测试分析.通过测试可以发现,在相同的系统时钟频率下,该ECC纠错电路的数据吞吐率是典型串行纠错电路的8倍,并且通过两级流水线的译码方式,使得译码速度得到大幅度提升,很好地提高了译码效率,同时纠错能力能够满足当前NAND Flash技术的要求;与传统的 NAND flash 纠错电路相比,该纠错电路结构可移植性强,并且灵活性较强,通过调整BCH码的校验位数目,即可满足不同的纠错要求.     

检错纠错技术在导弹伺服机构中的实现

导弹伺服机构和弹载计算机在数据交互过程中,由于噪声的影响造成数据传输出现错误.针对这一问题,采用修正海明码实现1个检错纠错模块,该模块集成在数字信号处理器内部,实现检测数据单元的2 bits错误,检测定位并纠正数据单元的1 bit错误.通过计算分析,采用检错纠错模块后一个22 bit传输数据单元出现错误的概率减小了5个数量级.该模块可以极大降低数据在传输过程中出现错误的概率,同时易于集成、工程实用性强.     

数字地面电视广播系统中DVB-T信道内编码解码的研究

数字通信系统中,在实际信道上传输数字信号时,由于信道传输特性不理想及噪声的影响,接收端所收到的数字信号不可避免地会发生错误。为了减小误码率,提高接收质量,必须采用差错控制编码。在数字视频广播DVB（Digital Video Broadcast）这类高码率,高要求的系统中,为了提供优良的图像质量,采用差错控制编码尤为重要。因此对信道编码技术的深入分析,研究它在各个通信领域中的应用,有着重大的意义。     

一种时间交织高速数据采集系统的设计和实现

随着现代雷达通信技术的发展,对数据采集系统的速度和精度提出了更高的要求,但是发达国家限制高性能AD的出口,这无疑制约了我国军事、民用通信的发展,研究高速AD的设计,势必对打破西方对我国的技术封锁产生深远的影响。本文设计了采用2路MAXIM公司的MAX104时间交织成的采样速率为2GHz的高速数据采集系统,后端采用XILINX的FPGA芯片利用通道适配误差校正算法完成数据校正工作,通过对时间误差、增益误差、偏置误差的测量和校正,实现了高速率的采样,信噪比和有效位数得到显著提高。     

高速率多模式RS编解码系统的设计与实现

为了提高国产卫星通信地球站调制解调器信道级联编解码工作数据速率,给出了一种兼容世界卫星通信地球站308/309/310标准（IESS-308/309/310）所有级联编解码技术参数要求的外码设计方法。对加解扰器、RS编解码器、交织解交织器以及同步系统进行了设计与仿真,最高数据率可达50 Mbps。最后给出了系统部分最终测试结果。     

智慧变电站计量系统综合误差模型研究

目前智慧变电站计量系统中单体设备的误差特性与检测方法研究日趋成熟,针对设备间误差关联和影响的系统级误差测试方法已得到使用验证。然而,对其综合误差的建模与分析工作尚未有效开展,导致智慧计量系统在误差配合、故障分析等方面缺乏参考依据,不便于在贸易结算关口使用。文章从传感、量化、组帧、插值、延时等影响智慧变电站计量系统误差的因素着手,建立了系统综合误差数学模型,并在各不同场景下对模型准确性进行了试验验证,结果表明该模型特别适用于智慧变电站计量系统综合误差分析,可为系统设计、试验、运维提供参考依据。     

A Symmetrical Component-Based GPS Signal Failure-Detection Algorithm for use in Feeder Current Differential Protection

Current differential relays are now widely used for the protection of transmission feeders. Simplicity of operation and the ability to clearly discriminate internal and external faults ensures their popularity, particularly when digital communication systems are available. Increasing availability of digital communication systems creates tremendous opportunities for protection but the move to switched hierarchical communication networks has created problems for phasor synchronization. The solution is the global positioning system (GPS). GPS provides time synchronization to an accuracy of plusmn1 mus, this relates to a 50-Hz differential phasor error of 0.04deg. Although the normal phasor error is insignificant, concerns remain about the temporary loss of the GPS time reference signal. The performance of the differential relay is investigated on the EMTDC simulator for the loss of the GPS time reference signal. This paper presents a technique to cope with such a scenario using symmetrical component analysis and discusses how an adaptive bias can be used to maintain system stability.     

Baseband equivalents in digital communication system simulation

In this tutorial the authors attempt to clarify the quantitative relationships among the three signal models, namely, the narrowband, complex envelope, and discrete-time complex sequence forms, commonly used in digital communication systems simulation and analysis. Consistent definitions are adopted in order to prevent confusion and potential resultant 3 dB error. Practical methods are derived for calibration of digital computer simulation quantities     

载波数字脉冲间隔调制电力线通信技术与收发器

提出了一种扩频载波或窄带载波数字脉冲间隔调制(C—DPIM)电力线载波通信系统。采用线性扫频扩频载波对DPIM符号进行编码，引入脉冲前导码作为传输数据块的同步信号以防止差错传播，井采用单片机实现了该系统。研制了电力线载波通信接口收发控制器，使其在至时变、高信号衰减特性并存在复杂干扰的电力线网络上实现理想的数字通信，巳成功地用于基于列车380V电力线载波通信的列车信息集中监控系统。     

数字副载波强度调制与光脉冲调制系统误比特率分析

为了分析数字副载波强度调制与光脉冲调制系统的差错性能,本文首先给出了无线光信道通信系统简化模型,在此基础上推导了2种调制方式的信噪比,并分析比较了功率有效性和误比特率.数字副载波强度调制使用二进制移相键控(BPSK),光脉冲调制采用曼彻斯特编码.仿真结果表明,在同等条件下,光脉冲调制系统的功率有效性要优于数字副载波调制系统,误比特率也明显低于数字副载波调制系统.由于光脉冲调制对激光器的线性要求较低,因此在实际应用中一般考虑使用光脉冲系统.但数字副载波调制也有其优势,有利于实现高速数字通信.     

Simulation and design of a digital control system with TUTSIM

The author discusses the use of an educational popular continuous simulation language for designing a digital control system. The TUTSIM dynamic simulation program is capable of simulating control systems with a digital controller in the loop. A built-in parameter estimation routine is employed to achieve control parameter optimization. PID control of a first order system with time delay is presented as an illustration of the technique. However, because the optimization is based on simulation of the system at various points in the control parameter space, the method is applicable to nonlinear systems and more complex digital control algorithms. Furthermore, the system error used and the performance index based on the error are easily changed     

流水线结构RS译码器的超大规模集成电路设计

RS码已经广泛地应用于通信系统、数字电视和计算机存储系统中,用来提高数据可靠性.以数字电视广播(DVB)标准中定义的RS(204,188)译码器为例,详细介绍了改进的欧几里德(ME)算法及以此算法为基础的RS译码器的超大规模集成电路VLSI实现,采用了流水线结构,对译码器的各个模块进行了分析和建模.通过对流程的仿真和综合验证,发现这些模块能较好的满足设计要求,能纠正不大于8个的误码.     

热力管网的阀门远程调控系统

阀门调控系统应用越来越广泛,限于电话线路的局限性和数传电台的专业性,大多数阀门调控系统采用有线调控方式,而非远程调控方式.应用无线GPRS通信手段的数字控制方式,减少传统方式的复杂环节,提高了阀门调控系统的可靠性,使该系统易于广泛应用.应用该系统解决了城市热力管网调控的难题,为热网的安全运行和降低损耗提供了保障.