毕业设计-基于LabVIEW的编码的设计与仿真—网格编码,共43页,13896字,附开题报告等
主要内容
(一)基本原理:
TCM调制有两个基本特点:
(1)在信号空间中,信号点的数目比调制时对应的信号点的数目多一倍。
(2)采用卷积码编码规则,在一系列信号点之间引入依赖关系,使得只有
某些信号点图样或序列是许可使用的信号序列,并可模型化为格状网络,因此
又称为格形(格栅)编码。
由于调制器有记忆能力,在接收端可以采用维特比其法,执行最大似然序列
检测。在Ungerbook码的格状图中,每一条支路对应一个子集,而不是一个信号
点。检测的第一步是确定信号点,首先确定信号点所在的子集,在码间距离意
义下,这个子集是最靠近接收信号点的子集。信号点确定后,它和接收点之间
的平方欧几里德距离可用于以后的支路求解,并可用维特比其法继续求解。
(二).基于labview的网格编码的设计与仿真方法:
运用labview仿真32-CR、128-CR系统,与未经编码的16QAM、64QAM比较分
析,验证网格码的增益、误码率性能。
仿真方案一共有四大模块,分别为:16QAM仿真,64QAM仿真,通过TCM
调制的16QAM系统(32-CR)仿真和通过TCM调制的64QAM系统(128-CR)仿
真。分别分析比较16QAM系统和32-CR系统、64QAM系统和128-CR系统的星座
图,眼图和误码率等参数,验证网格编码调制良好的增益和较低的误码率性能
,最后对方案进行具体比较,分析方案的优点和不足。通过分析,理解网格编
码的原理和过程,在仿真任务中验证网格编码良好的增益和误码性能。最后通
过绘制图表比较编码系统之间的差别。
(三).将调试过程中的问题以及解决方法进行整理呈现。
......
中文提要
网格编码调制是一种“信号集空间编码(signal-space code)”,该技术把信道编码和调制结合在一起进行设计,利用信号集的冗余度来获取纠错能力,可以在既不增加信道频带宽度,也不降低信息传输速率的情况下,获得3~6 dB的编码增益。这种技术已在频带和功率同时受限的信道,如太空,卫星,微波,同轴,双交线等通信中大量应用,占据了统治地位。
本文分析了网格编码调制(TCM)技术的原理,TCM的主要特点,集合分割映射原理,并用LabVIEW对TCM原理进行了仿真。仿真以8PSK系统和拓展的16PSK系统为例,具体系统包括:数组分组模块、卷积编码模块、映射模块、数组合并模块、卷积译码模块。本系统在使用LabVIEW编程语言的同时也使用了部分C语言程序,结合了两种语言的优点,增加了程序的可读性。系统既可用于通信专业教学演示网格编码调制的原理,又可通信实验室中作为单独模块与相应硬件连接进行仿真实验。
关键词:网格编码调制;网格编码解调;分集映射;8PSK;16PSK;LabVIEW
目录
第一章 引 言 6
1.1 网格编码的研究背景和研究意义 6
1.2 课题研究领域的发展与现状 7
1.3 本文的研究工作 7
第二章 网格编码调制 9
2.1 网格编码调制原理 9
2.1.1 集分割及映射原理 10
2.1.2 卷积编码 11
2.1.3 Viterbi译码算法的基本原理 11
2.2 8PSK TCM码结构 14
第三章 系统总体设计 16
3.1 虚拟仪器工程平台LabVIEW介绍 16
3.2 总体设计思路 17
3.3 总体人机交互外观 18
第四章 系统详细设计 20
4.1 总体系统 20
4.1.1 总体系统前面板 20
4.1.2 总体系统程序框图 21
4.2 编码部分 22
4.2.1数组分组(串/并转换) 22
4.2.2 卷积编码 24
4.2.3 8PSK编码模块在主程序中的体现 26
4.2.4 16PSK编码模块在主程序中的体现 27
4.3 映射部分 28
4.3.1 8PSK网格编码映射部分 28
4.3.2 16PSK网格编码映射部分 30
4.4 解码部分 31
4.4.1 数组合并(并/串转换) 31
4.4.2 卷积译码 33
第五章 仿真结果及分析 35
5.1 编码部分仿真结果及分析 35
5.1.1 卷积编码仿真结果及分析 35
5.1.2 数组分组(串/并)转换仿真结果及分析 35
5.2 解码部分仿真结果及分析 36
5.2.1 数组合并(并/串转换)仿真结果及分析 36
5.2.2 卷积译码仿真结果及分析 37
5.3 总体仿真结果及分析 38
5.3.1 8PSK网格编码调制总体仿真结果及分析 38
5.3.2 16PSK网格编码调制总体仿真结果及分析 39
第六章 结 论 40
致 谢 41
参考文献 42
本文的研究工作
网格编码调制(TCM)是一个通信系统的重要技术,本文主要对网格编码调制基本原理进行了分析,并用LabVIEW对TCM原理进行了仿真。仿真以8PSK系统和拓展的16PSK系统为例。具体系统包括:数组分组模块、卷积编码模块、映射模块、数组合并模块,卷积译码模块。
本文内容是按以下顺序组织的:
第一章,介绍了网格编码的背景、研究的意义,发展现状以及本文的研究工作。
第二章,介绍了网格编码调制的基本原理, 包括卷积编码和分集映射。并用一个8PSK TCM码作为例子来说明。
第三章,系统总体设计思路和总体人机交互界面的阐述。
第四章,详细阐述了整个系统仿真的过程包括每个单独的模块和整体的运行。
最后总结全文,给出了仿真结果及分析,并提出将来进一步研究的问题和需要做的工作。