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物理层卷积Turbo码方案研究及实现的论文资料免费下载
李安
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当今通信的宽带化发展趋势越来越引起人们的关注。尤其是宽带无线接入 （BWA），已成为解决“最后一公里”问题（从客户网到核心网间的接入瓶颈） 的有效方法和研究热点。为了促进13WA的发展，IEEE工作组为第2代无线城域N（WMAN）先后定制新的协议标准IEEE 802．16及IEEE 802．16a，定义新的空中接口规范WirelessMANTM，以期望提供统一的业界标准。
本论文介绍BWA技术和体系结构以及IEEE 802．16a协议物理层编码方案，详细研究IEEE 802．16a中采纳的编码方案。由于卷积Turbo码在AWGN信道和多径信道中的优异性能，本文选用此种码型作为研究课题。文中详细研究Turbo 码的迭代译码算法，对影响Turbo码纠错性能的因素进行分析。
此外，本论文还介绍TMS320C6000 DSP芯片结构及其开发流程，并以TI 提供的DSP开发工具TMS320C620l EVM板为基础设计符合IEEE 802．16a协议的试验平台，该平台具有A／D和D／A转换器；并在此试验平台上以线性汇编模块化结构实现两种译码器，涉及到定点数Q定标、指数函数和对数函数以及“模归一化”比较等，随后对数据速率进行评估，并且给出上述实现方案的仿真曲线。最后给出基于此平台的一个演示结果。
随着Intemet技术的普及和用户数据的迅猛发展，用户对带宽的要求越来越高。目前，核心网络建设均已初具规模，基本上全部采用容量很大的光纤，可满足当前通信的需求。而用户与核心网络之间的接入网建设由于受到各种条件的制约已成为宽带业务发展的瓶颈。接入网被称为“电信网的最后一公里”，其承载业务的能力和质量直接关系到整个网络承载业务的能力和质量。随着宽带和网络融合的技术发展，以及用户对电信综合业务需求的与日俱增，作为连接业务网和用户之间桥梁的接入网，宽带化、多元化和综合化是其发展的必然趋势。
接入网可划分为有线接入网和无线接入网。宽带有线接入主要包括基于传统电话线的xDSL技术，基于有线电视网的CableModem技术、基于以太网的LAN 接入技术、基于光纤技术的FTTx等等。理论上，全光纤接入网是最理想的解决方案，但是面向众多的中、小型企业（SME）用户，FTrH、FTTB对基础网络的要求过高，不具备有效成本优势，因此在短期内不会得到普及，并且某些地域由于地形地势的原因缺乏有效的有线接入手段。随着近年来无线技术的发展，宽带无线接入系统（BwA）和Cable Modem、xDSL相比具有容量高，和光纤相比具有迅速部署、逐步投资等优势。BWA的第一代产品是本地多点分配系统 （I_MDs），其市场定位于小型家庭办公（SOHO）、中小企业、城市商业中心这一广阔范围，尤其是中小企业和城市人口密集的高楼商业区最能达到有效成本。
本文在上届工作的基础上，对基于OFDM的通信系统进行了完善和改进。硬件方面：通过对地址空闻划分，将原先的单工通信改进为双向通信；更换 ADS5203的采样时钟，使EMIF重读和少读采样点的问题得到了解决；软件方面：在深入研究了卷积Turbo码的译码算法的基础上，针对DSPs硬件结构特点，以线性汇编模块化结构实现logMAP、SOVA两种译码器，内容涉及到定点数Q 定标、指数函数和对数函数以及“模归一化”比较等。经过对原有系统的改进，形成了一个可以双向通信的OFDM系统，并用HPI接口实现主机与DSPs之间双向数据传输。本文将给出～个演示结果。
第一章首先介绍本论文的选题背景以及宽带无线接入技术在国内外的发展现状和推广应用，指出宽带无线按入技术研究的意义，明确本论文工作的研究目标。
第二章简要说明BWA系统组成及其各个模块以及IEEE 802．16协议家族和 802．i6a参考模型，阐述802．16a协议物理层及其编码方案的选择，在此基础上详细研究协议推荐采用的编码方案，该编码方案采用卷积Turbo码。
第三章介绍状态图、网格图、RSC等基本概念后，着重论述卷积Turbo码译码原理，IogMAP和SOVA算法，在此基础上分析了影响性能的几个因素。
第四章首先描述TMS320C6201 DSPs的芯片结构特点等以及DAC7802和 ADS5203，在理解这些原器件的原理和接口工作时序的基础上，并设计包括A／D 和D／A接口的符合IEEE 802．16a协议的试验平台。实现了双向通信。
第五章首先简要描述C6201 DSP软件开发过程，以本论文设计的试验平台为基础，设计实现logMAP、SOVA两种译码器，简要分析并给出系统性能。最后分别给出AWGN信道下上述方案的仿真结果。
第六章总结全文并指出进一步的工作方向。
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