UWB中Viterbi譯碼器的FPGA設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、超寬帶(UwB)是一種采用ns級脈沖信號寬度、占用GHz級信號頻譜、發(fā)送功率極低、適用于短距離的無線通信技術(shù).以高分辨率、高截獲率、信息含量大和能探測隱蔽目標(biāo)等優(yōu)點(diǎn)而成為無線通信領(lǐng)域研究和開發(fā)的一個(gè)熱點(diǎn).由于超寬帶信號發(fā)射功率低、信息含量大,容易受到各種干擾,因此降低數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼`碼率,提高通信的抗干擾能力是一個(gè)關(guān)鍵問題,通常采用信道編碼來提高通信系統(tǒng)信息傳輸?shù)目煽啃?UWB系統(tǒng)采用IEEE 802.15.3協(xié)議,它規(guī)定了信息傳輸?shù)牟铄e(cuò)控

2、制方案是(2,1,6)卷積碼和最大似然的Viterbi譯碼方案. 本文首先介紹了超寬帶通信的基本概念和國內(nèi)外發(fā)展動態(tài).針對超寬帶信道的特點(diǎn),采用了經(jīng)典的糾錯(cuò)碼方案,即卷積碼和Viterbi譯碼,并且分析了Viterbi譯碼器的糾錯(cuò)性能和FPGA設(shè)計(jì)方案. 其次,參照IEEE 802.15.3協(xié)議標(biāo)準(zhǔn),設(shè)計(jì)了(2,1,6)卷積碼Viterbi譯碼器,采用串行方式進(jìn)行回溯譯碼,利用雙口RAM存儲路徑度量和幸存信息.電路使用V

3、erilog HDL語言進(jìn)行描述,ModelSim軟件進(jìn)行功能仿真,Quartus Ⅱ軟件進(jìn)行布局布線后仿真,Matlab軟件平臺產(chǎn)生測試所需要的軟判決信息,存儲到內(nèi)部ROM中,解決了軟判決信息難以產(chǎn)生的問題,使用邏輯分析儀觀測了電路波形,文中給出了仿真波形. 最后,在Altera公司的Cyclone Ⅱ系列FPGA上驗(yàn)證了Viterbi譯碼器電路功能,驗(yàn)證結(jié)果表明,電路功能正確,系統(tǒng)時(shí)鐘44MHz,滿足了時(shí)序要求,比并行方式節(jié)