DS-UWB基帶組幀系統(tǒng)的研究及電路實(shí)現(xiàn).pdf

1、超寬帶通信(UWB)是近年來通信領(lǐng)域興起的一種新無線互連技術(shù).在UWB的發(fā)展過程中,存在兩種主流技術(shù)方案:基于正交頻分復(fù)用(OFDM)技術(shù)的MBOA和直接序列UWB(DS-UWB). 目前DS-UWB理論已經(jīng)比較成熟,所以電路實(shí)現(xiàn)DS-UWB已經(jīng)成為一種趨勢(shì).本文是基于DS-UWB對(duì)基帶組幀的電路實(shí)現(xiàn)進(jìn)行的研究.基帶組幀在通信系統(tǒng)中有著非常重要的地位,它在發(fā)送端對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行信源編碼、信道編碼、交織等處理,使得在接收端可以準(zhǔn)確的還原

2、數(shù)據(jù). 本文首先對(duì)基帶組幀系統(tǒng)的處理對(duì)象基帶幀進(jìn)行了詳細(xì)的介紹.介紹了幀的各個(gè)部分,以及每個(gè)部分所代表的內(nèi)容. 其次,詳細(xì)分析了擾碼、卷積編碼和交織的原理及算法,并從實(shí)時(shí)性和結(jié)構(gòu)復(fù)雜度方面對(duì)幾種交織方式進(jìn)行比較,確定了卷積交織方式.同時(shí)根據(jù)IEEE 802.15.3a協(xié)議,確定了組幀系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案:擾碼、(2,1,6)卷積編碼和(7×10)卷積交織.根據(jù)這個(gè)方案,在MATIAB上搭建了組幀系統(tǒng)和解幀系統(tǒng).為了直觀的顯示結(jié)

3、果,用512×512像素的lenna圖做為輸入數(shù)據(jù),經(jīng)過組幀和解幀系統(tǒng)后,還原出來的數(shù)據(jù)和原始數(shù)據(jù)進(jìn)行比較. 兩者一致證明了系統(tǒng)算法設(shè)計(jì)正確. 接著,根據(jù)IEEE 802.15.3a協(xié)議和FREESCAI正的XS110系列芯片中的MC270123數(shù)據(jù)手冊(cè),完成了組幀系統(tǒng)和Ⅻ接口的電路設(shè)計(jì).設(shè)計(jì)使用Verilog HDL描述語言,QuARTUS Ⅱ5.0仿真、綜合工具.文中對(duì)整個(gè)系統(tǒng)及幾個(gè)主要子模塊的工作原理作了介紹,并給

4、出了各個(gè)模塊的仿真結(jié)果.文中也對(duì)同步FIFO和異步FIFO進(jìn)行了電路設(shè)計(jì),電路在QUARTUS Ⅱ 5.0環(huán)境下進(jìn)行綜合、布局布線和后仿,并在寫時(shí)鐘20ns,讀時(shí)鐘40ns的情況下對(duì)深度為16的異步FIFO作了FPGA驗(yàn)證.證明異步FIFO設(shè)計(jì)正確. 最后,設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的測(cè)試電路,在Cyclone Ⅱ可編程邏輯陣列中對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行了驗(yàn)證測(cè)試.在20ns系統(tǒng)時(shí)鐘下,輸入確定的4000比特?cái)?shù)據(jù),同時(shí)把這4000比特?cái)?shù)據(jù)用MATLAB進(jìn)