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基于无线通信的FPGA轮胎内置检测系统Turbo码设计
| 论文题名： | 基于无线通信的FPGA轮胎内置检测系统Turbo码设计 |
| 关键词： | 汽车轮胎监测;Turbo码;幻方交织器;现场可编程门阵列;无线通信;基带编码 |
| 摘要： | 内置轮胎监测系统是现代汽车必不可少的组成部分，是测量胎压等参数必备模块。通过无线通信系统，内置轮胎监测系统可以和汽车电脑实时沟通，并监测轮胎的各项参数。一个好的轮胎监控系统必须有一个可靠的无线通信模块才能保证系统的可靠性和稳定性。作为无线传输的一个重要组成部分，基带编码扮演了一个非常重要的角色。 Turbo码是目前世界上最流行的基带编码方式之一，因其超高的复杂度、超高的性能而出名。本文中的Turbo码编码的码长为81位，生成矩阵为[101;110]；为了更好地应用Turbo码，减小错误率，引入了一个不常见但是性能出色的交织器来辅助编码和解码，即幻方交织器，幻方交织器拥有可比拟目前世界上最先进的伪随机交织器的性能；为了简化算法，选用了三阶递归系统卷积码作为Turbo码的子码进行编码，不仅使得结构和算法更加简单，也减小了能耗和延时。在此基础上，继续对Turbo码进行优化，在每组码最后两位添加了两位尾码，尾码的数据都为0，这一行为使得信息传输速度变慢了大约1.5%，但是使得解码的复杂度降低了超过12.5%。另外，设计的 Turbo码采用 MAX-log-MAP算法，该算法是一种软输出的解码算法，通过循环解码的方式可以使解码更加可靠，且这一算法可以将常规的不容易计算的乘除法变为加减法和求最大值的计算，大大减小了运算量。 根据仿真和演示结果，所设计Turbo码的比特错误率可低至万分之一的数量级，能够很好的完成汽车轮胎监测系统的通信要求；且由硬件实现的Turbo码解码延迟只有20ns，远快过软件解码。本文将 Turbo码这一常见于卫星通信的基带编码引入了短距离通信领域，是一次较为大胆但是成功的尝试。 |
| 作者： | 臧千秋 |
| 专业： | 电子与通信工程 |
| 导师： | 杨利霞 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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