一、RS编码器的FPGA实现（论文文献综述）
李旺[1]（2021）在《水下光通信RS纠错码技术研究》文中研究指明随着人类对海洋探测和开发的深入开展,水下光通信已经成为世界范围内的研究热点。然而,光信号在传输过程中容易受到海水的吸收、散射和湍流的干扰,严重影响系统的性能,需要通过纠错编码来提高通信的可靠性。本文研究了RS纠错码在水下光通信系统中的应用,旨在提高系统的抗干扰能力。主要研究内容如下:（1）研究了RS码的编译码算法,重点对RS译码算法进行了分析。通过对RS码的不同信息位长度进行研究分析,选择了合适的RS码,即RS（255,223）码。（2）用硬件语言实现了RS码的编译码系统,并用Model Sim进行了硬件语言仿真,测试结果显示RS编译码器能正常对信道进行纠错工作,提高了系统的抗干扰能力。（3）设计了以误码仪、FPGA开发板、LED驱动模式、以及APD探测器组成的水下光通信实验。并采用误码仪测试、以太网与无线光通信测试等多种测试方式对RS纠错码在水下光通信系统传输性能方面进行了实验测试。本文在实验室室内人工水槽和室外泳池模拟进行实验,由于室内环境平稳,且通信距离较短,因而噪声来源主要是光电探测器和背景光。该系统以RS码作为纠错码,利用470nm和530nm蓝绿光波段进行水下可见光双向通信,经过水下传输距离20～30米的实验对比发现通信速率比传统的声波和无线电通信高两个数量级以上,其通信速率可以达到50Mpbs,还可以在水下传输视频、图片和文字等多种信息。
杜慧敏,张英杰,张丽果[2]（2021）在《一种100G EPON系统RS编码器设计与实现》文中进行了进一步梳理提出了一种用于100 G以太网无源光网络（Ethernet Passive Optical Network, EPON）通信系统的里德-所罗门（Reed-Solomon, RS）编码器设计方法。100 G EPON通信系统由4个25 G EPON通信子系统组成,针对每一路25 G通信系统,采用纠错能力强、可靠性高的RS（1 023,847）码组作为编码器的码型。根据编码器码组类型等参数,以及输入数据更新周期与位宽等特性,计算出编码电路的并行度。利用多路切换技术、数据并行化计算等高速设计技术,提出了一种可用于单通道的高速RS（1 023,847）编码器设计方案。实际组网测试结果表明,设计的单通道RS（1 023,847）编码器最高数据吞吐率可达25 Gbit/s,电路的最高时钟频率可达390.625 MHz, 4路单通道编码器可实现最高数据吞吐率100 Gbit/s的RS编码,能够满足100 G EPON系统要求。
刘梦欣[3]（2020）在《基于FPGA的RS编译码研究与设计》文中研究指明Reed-Solomon码作为一种极具代表性的纠错码,凭借自身优异的性能,在这个信息时代一直闪烁着耀眼的光芒,广泛应用于信息传输与存储的相关领域。本文通过对RS编译码的理论研究,结合FPGA和电路设计基础,完成了RS码的编译码电路设计与实现,根据实际中的应用模型来搭建通用的RS编译码系统,并且完成板级测试。在RS编码电路设计中,通过有限域乘法运算的研究,设计了基于乘法器因子矩阵的乘法器,并将这一研究成果用于RS编译码的硬件实现中。对于RS译码电路的设计,通过对译码算法的研究和理解,设计了伴随子求取电路、欧几里得算法核心电路、错误位置和错误估值求取电路,而且通过对欧几里得算法、多项式除法和乘法电路的研究,设计适合FPGA实现的欧几里得算法实现电路,有效节约FPGA资源。根据RS编译码的理论研究和电路设计,本文以RS（255,223）编译码的设计和FPGA实现为例,搭建RS编译码系统,验证本文的研究成果和电路设计的有效性和实用性。测试结果表明本文设计的RS编码系统可以有效完成数据的编码操作,且编码结果经Matlab对比验证后数据一致;对于RS译码系统,通过测试验证,可以有效译码,找到错误数据的位置,并评估相应的错误值,完成最多16个码元数据的纠错。本文研究设计的RS编译码电路及搭建的RS编译码系统,不仅仅适用于RS（255,223）码,对于其他长度和码率的RS码,通过修改相应的参数也同样适用。因此,本文的研究成果,可以广泛应用于航空航天、卫星广播及容错存储等通信与数据存储领域。
李文杰[4]（2020）在《GⅡ码及其编解码器硬件架构研究》文中研究指明在大多数的数字通信与存储系统中,纠错码（error correction codes,ECC）或者纠删码已经被广泛地用于提高系统的可靠性。作为常见的代数码,RS码和BCH码已经被大量地研究,而且被多个工业标准采纳。通过级联短的代数码,人们可以得到有更好纠错性能的新码。大多数情况下这些代数相关码的解码算法,相较于LDPC和polar码这类的现代编码有着更低的复杂度,并且他们的解码性能可以被精确地分析。Generalized integrated interleaved（GⅡ）码是一种基于RS或者BCH子码的级联码,最早被提出用于分布式存储系统。他们也是一种局部可修复码（locally recoverable codes,LRC codes）,在某些情况下可以仅用部分码字实现纠错或者纠删。因为他们能在复杂度和性能上取得很好的折中,GⅡ码已经引起了很多研究兴趣。本文首先通过与传统的广义级联码（generalized concatenated codes,GC codes）对比,给出GⅡ码的一些特点。此外,提出了一个更广义的转移矩阵的定义。传统的转移矩阵只是其一种特殊情况,只要特定的可逆约束被满足,本文提出的广义转移矩阵的定义使得更多的矩阵可以被采纳。本文为GⅡ-RS码设计了高吞吐率的解码器。这是文献中首次实现GⅡ解码器。为 了缩短GⅡ解码器关键路径,reformulated inversionless Berlekamp-Massey（riBM）算法被采用,并且对传统的GⅡ解码算法进行了算法变形。变形后的算法可以解决GⅡ解码器的吞吐率瓶颈问题。本文还提出了一个巧妙的方法解决了由误解码引起的性能损失问题。综合结果表明设计的GⅡ解码器可以达到超过100 Gbps的吞吐率。本文通过修改转移矩阵简化了 GⅡ-BCH码的编码算法,并进一步提出了对应的编码器架构。该架构证明简化后的编码算法能够带来更低的硬件复杂度和更低的延迟,而不引入任何性能损失。传统的GⅡ码可以被看做是两层的码。在文献中,三层的GⅡ码已经被提出。直觉上来讲,多层GⅡ码有着更低的locality。可是,因为层数越多会导致相应的可逆约束越难满足,所以多层GⅡ码很难被构造。本文很好地解决了这个问题并且提出了一种构造多层GII码的方法,并用仿真结果证明多层GII码有着更低的locality。
施泓昊[5]（2020）在《高速光传输系统前向纠错编码的设计与FPGA实现》文中提出在超100 G光网络中,由于光信噪比恶化导致了误码严重等问题,因此在光网络中普遍使用前向纠错编码。传统的RS编码器时延大,不能满足目前高速光网络的需求,且高速编码器相关的研究也非常少;RS译码器的研究大多集中在关键方程求解算法,针对降低时延方法的研究也较少。另一方面,近些年提出的极化码在理论上可以达到信道容量的极限,因而得到了广泛的关注,并有很大发展,是下一代前向纠错编码的热门研究内容。针对这些问题,本文做了以下几方面的研究:（1）针对目前100GE和400GE以太网接口中使用的前向纠错编码——里德-所罗门（544,514）码,提出了递推并行的编、译码结构,并通过FPGA实现,单个编码器模块的吞吐量超过36 Gbit/s,计算校验位的延时约0.14,译码器单模块吞吐量超过66Gbit/s,延时约0.17,完全满足当下高速光网络需要。（2）研究了极化码的编译码方法,并针对将来的灵活光网络,提出三种极化码与里德-所罗门码级联的方案:两种固定速率的级联码和一种二维帧结构的级联码型。前两种码型适用于低信噪比时,误码较高的场景;二维帧结构的级联码则可以灵活改变信息速率和开销比,能满足各种信噪比条件下的纠错性能要求。（3）针对级联码,提出联合译码算法,包括:（1）快速联合译码算法;（2）迭代联合译码算法。前者适用于信噪比高、开销低的场景,在RS码校验无误时直接不进行极化码译码,降低译码时延;后者通过把前述二维帧结构的级联码块作为一个整体来考虑,利用内外码之间的交互,来降低极化码SC译码出错概率,进一步提高级联码纠错性能,从而获得额外的级联译码增益。本文研究了高速光传输系统中的前向纠错编码,对超100G光网络中使用到的RS码进行了研究并用FPGA实现;对极化码与RS码级联方案、联合译码性能,为极化码将来的实用化做了基础性的研究工作,最后对RS-polar级联码在未来光网络中的应用进行了探索和展望。
赖旭杨[6]（2020）在《400Gbps以太网发送端PCS关键模块设计》文中提出随着信息技术的高速发展及大数据等新兴业务的出现,用户对更高带宽和规模的网络需求日益提升。为了应对数据中心等核心网络对高速率和网络负载能力快速增长的需求,以太网正向着更高速率的方向发展。随着新一代400Gbps以太网（400GbE）标准IEEE 802.3bs的颁布,下一代移动网络的转型时刻已经到来。与此同时,高速信号的传输也给以太网物理编码子层（PCS）的设计带来了挑战,功能模块的增加使得设计难度增大了。本文详细研究了IEEE关于400GbE的标准IEEE802.3bs,分析了各种实现方案、功能模块的定义和实现方法,在此基础上采用25Gbps×l6架构设计了400GbE发送端PCS的关键模块,并进行了FPGA仿真和验证。论文采用自顶向下的设计方法,基于Verilog HDL实现了PCS各主要功能模块,包括64B/66B编码,FIFO缓冲器,256B/257B转码,扰码,对齐标志映射与重插入,FEC预交织,RS编码以及内嵌的激励器,进行了仿真和验证。为了提高电路性能,设计中针对扰码模块运用了并行技术和流水线技术进行优化,降低了电路的延迟。预交织模块采用寄存器实现,在完成数据交织功能的同时,实现了不同时钟域信号的衔接。为便于FPGA实现,两路RS编码器各由64个编码模块组成,它们并行工作以实现400Gbps的处理速率。本文的设计已在Xilinx FPGA上实现,论文给出了综合后的电路图和仿真波形,并给出了整个PCS实现后的时序报告和资源利用率。仿真和实现结果表明,本文设计的PCS电路功能正确,时序满足要求,最高时钟频率达到415MHz,总速率可达425Gbps,满足400GbE的要求。本文的研究可应用于超高速以太网通信,对我国高速有线通信的发展和应用具有一定的参考价值。
钟扬[7]（2019）在《多体制OTN信号源的设计》文中进行了进一步梳理随着OTN传送网的广泛建立,OTN设备不断推陈出新,OTN信号源在提升产品研发效率、缩短研发周期、保证产品稳定性方面的作用也越来越重要。在国内遭遇技术封锁,OTN信号源长期依赖国外进口的背景下,具有自主知识产权OTN信号源的研发被提上日程。为了弥补国内OTN信号源的空白,本文从OTN信号的特点出发,研究了多体制OTN信号源的相关设计以及具体实现的方式,在基本信号源功能的基础上增加了环回测试功能以及信号复现功能,并从这些功能出发上完成了本文信号源的设计与实现。文章的主要内容为:一、简单分析了OTN技术以及OTN信号源的国内外发展现状。对ITU-T G.709中所定义OTN信号的帧结构、相关开销,以及信号源在实现过程中所需要用到的相关技术进行了研究,为后续设计奠定了理论基础。二、根据多体制OTN信号源的功能需求,本文提出了多体制OTN信号源的硬件平台设计以及软件模块逻辑设计,对多体制OTN信号源根据功能按照自上而下的方式进行了模块化设计。为适应高速OTN信号的实时处理,本文针对速率匹配、数据加扰、ODTU4.8虚拟容器、CRC校验、OTL4.10接口等进行了功能分析并详细介绍了它们的具体设计以及逻辑实现。三、在硬件平台以及软件逻辑设计的基础上搭建测试框架,用Modelsim仿真软件对各个子模块进行功能仿真并对结果进行分析。通过仿真得到功能正常的子模块后,在硬件平台上按照OTN信号的生成过程对整个系统进行调试,调节各个子模块之间的时序使信号源能够正确输出以实现相应的设计目标。
张晶骋[8]（2019）在《基于COFDM的单兵视频通信系统的设计与实现》文中进行了进一步梳理由于数字化战争时代的到来,战场的模式随之发生了翻天覆地的变化。曾经的集群作战向精英作战的演变,要求各国军队对单兵作战和小队作战效能进行大幅提升,美国早年研发的“陆地勇士”单兵系统以及我国研制的“龙族战士”单兵系统均是集成了通讯、定位、防护于一身的综合作战系统装备,其中单兵通信设备是相当重要的一部分。若能实现高清视频传输,则能够在指挥中心实时了解到战场情况,把握战场动态,增加任务的胜算。在特殊任务的复杂场景下,多径效应、环境噪声等因素会影响到视频通信的高效性和可靠性。为此,本文探究兼用抗误码、抗多径的COFDM技术和高压缩比的H.265技术,以FPGA为核心设计了一个高效、可靠的单兵视频通信系统。本文首先在前人研究的基础上进行文献调研,描述了单兵视频通信和无线视频传输技术的国内外发展现状,分析了前人设计的单兵视频通信系统的优缺点,并提出了本文的目标和主要研究内容。之后,本文对单兵视频通信的系统需求进行了深入分析,介绍了COFDM技术、H.265视频编解码技术,探究以FPGA为核心将二者进行融合的视频通信解决方案。在后续内容中,对硬件平台的选型、设计进行了介绍,完成了单兵视频通信系统无线收发链路的建立,并详细阐述了RS编解码、卷积交织/去交织器、卷积编解码器、交织/去交织编码器、信道估计、COFDM调制解调等算法的原理、设计,完成了以FPGA为核心的适用于单兵视频通信系统的COFDM基带调制解调算法。最后,在实验室搭建了模拟多径情况的测试平台。结果表明,存在一定多径干扰的情况下,系统能够实现数据可靠传输,适宜地形复杂的野外环境及多径干扰严重的城市环境下的视频通信任务。
凌林[9]（2019）在《千兆光通信编码传输系统设计与实现》文中研究说明无线光通信是以激光束作为信息载体,在大气信道中以直线传播,具有数据传输量大、抗干扰能力强、传输距离远和保密性好等特点的一种信息传输技术。然而激光传输过程中会受到大气信道中各种干扰因素的影响,从而导致通信质量的下降。因此,研究适用于无线光通信系统的信道编码方案来提升通信质量具有重要的意义。而RS（Reed-Solomn）码具有优异的纠随机错误和突发错误性能,在光通信中有着广泛的应用。本文首先对RS码的基础理论和编译码算法进行了研究,其中重点对RS译码算法中的Euclidean算法以及改进的Euclidean算法进行了研究。在RS码理论研究的基础上,本文进行了RS码的硬件设计实现工作。有限域理论是RS码的数学基础,因此首先完成了有限域上重要运算单元的FPGA实现。接着完成了RS码编码器以及硬判决译码器的FPGA实现。在实现RS硬判决译码器时,本文设计了一种多项式存储器来实现译码过程中的数据迭代更新处理。最后完成了RS码编译码器的功能验证实验,并对编译码器的最大工作时钟和资源占用情况进行了分析。在完成RS码编译码器硬件实现的基础上,本文展开了千兆光通信编码传输系统的设计与实现研究。为了应对千兆以太网传输来的高速连续数据,本文采用乒乓操作的设计思想对数据进行编译码处理;为了避免数据传输时出现连续0或连续1的数据,本文采用并行扰码来对数据进行随机化处理;针对无线光通信中的连续突发错误,本文采用分组交织器将连续突发错误均匀地分布到多个码字中,以满足每一码字的纠突发错误要求;为了提高系统传输可靠性,本文采用了具有一定抗干扰能力的帧同步处理方案;为实现光通信链路中数据的串行传输,本文调用了Xilinx的GTP IP核来完成数据转换操作。在完成整个编码传输系统的设计之后,本文基于硬件测试平台对系统进行了功能测试,并对系统的工作时钟和资源占用情况进行了分析。本文的所有研究工作都是基于Xilinx ISE 14.7集成综合环境来实现的,硬件描述语言为VHDL,仿真工具为Xilinx ISE 14.7自带的ISim工具。另外,本文的硬件平台为基于Xilinx Artix7 XC7A100T芯片的AX7101开发平台。
赵恒[10]（2019）在《级联码在数据链系统中的研究与实现》文中进行了进一步梳理数据链是战场通信系统的重要组成部分,可以确保空中侦查信息、地面控制信息和中继转发信息之间能够及时实现共享,并迅速实现同步作战。战争中信息传输的可靠性是数据链必须要考虑的重要指标,所以抗干扰技术是数据链的核心技术之一。为了提高数据链系统的可靠性,必须引入差错控制技术,因此对数据链系统的信道编码技术进行研究,选择适合数据链的编码方式具有重要的意义。本文主要对某自定义弹载数据链系统中下行链路的信道编码技术进行了研究。在讨论了弹载数据链中信道编码的国内外研究动态,研究了弹载数据链中常用的信道编码方案的基础上,分析了该数据链下行链路信道编码的设计方案。在进行多方面的比较与考虑之后,决定选用级联码（RS码+交织+卷积码）作为下行链路的信道编码,主要对级联码的相关算法和其FPGA实现进行了研究。首先对级联码的基本原理进行了研究,分别分析了 RS码、交织码和卷积码的编码及译码原理,并根据数学公式的推导和利用MATLAB平台对相关算法进行了研究。其次对级联码编译码器的硬件描述做了逻辑仿真与实现,重点研究了 RS译码器、串并结合Viterbi译码器和卷积交织器的硬件实现方法。再次设计了级联码各部分间的连接模块,给出了整个系统基于Xilinx的FPGA开发板的具体硬件实现方法,并在Vivado平台上对其进行了仿真验证。最后分析了级联码方案的纠错性能,利用逻辑分析仪ILA对级联码做了在线测试。经过测试,该级联纠错码可以纠正至少每间隔8个符号（2位二进制数）有1个符号的随机错误和最多连续140比特的突发错误,可以有效地降低弹载数据链系统的误码率,且能够满足数据链的设计要求。
二、RS编码器的FPGA实现（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、RS编码器的FPGA实现（论文提纲范文）
（1）水下光通信RS纠错码技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究意义 |
| 1.2 国内外信道编码研究现状及发展趋势 |
| 1.3 纠错编译码技术简介 |
| 1.4 数字通信系统 |
| 1.5 本文研究的主要内容 |
| 2 RS码编译码原理 |
| 2.1 RS码 |
| 2.2 RS码的编码算法 |
| 2.3 RS码的译码算法 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 卷积交织技术分析 |
| 3.1 卷积交织技术 |
| 3.2 交织与解交织简介 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 RS码及交织技术的FPGA实现 |
| 4.1 FPGA硬件实现电路方法 |
| 4.1.1 FPGA简介 |
| 4.1.2 FPGA整体结构及开发流程 |
| 4.2 RS(255,223)码的编译码器硬件实现 |
| 4.2.1 RS编码器的硬件实现 |
| 4.2.2 RS译码器的硬件实现 |
| 4.3 交织解交织的硬件实现 |
| 4.3.1 交织器的设计与实现 |
| 4.3.2 解交织器的设计与实现 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 RS码在水下光通信中的应用及实验 |
| 5.1 水下光通信系统 |
| 5.1.1 水下光通信系统组成模块 |
| 5.2 水下光通信系统实验方案分析 |
| 5.2.1 误码仪测试 |
| 5.2.2 以太网通信测试 |
| 5.3 系统测试流程 |
| 5.4 系统调试 |
| 5.4.1 功能测试 |
| 5.4.2 在线调试 |
| 5.4.3 实验结果分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 致谢 |
（2）一种100G EPON系统RS编码器设计与实现（论文提纲范文）
| 1 RS码的原理与性质 |
| 1.1 RS串行编码原理 |
| 1.2 基于LFSR的串行RS编码方法 |
| 1.3 并行RS编码方法 |
| 1.4 RS编码的并行度计算 |
| 2 并行编码器的实现 |
| 2.1 100 G EPON通信系统 |
| 2.2 RS编码器并行度的选择 |
| 2.3 编码器整体架构设计 |
| 2.3.1 数据输入与输出电路 |
| 2.3.2 核心计算模块 |
| 3 仿真结果及分析 |
| 3.1 算法与硬件仿真 |
| 3.2 电路时序与资源分析 |
| 3.3 编码器的硬件测试 |
| 4 结语 |
（3）基于FPGA的RS编译码研究与设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 FPGA简介 |
| 1.3 文章结构安排 |
| 2 RS编译码理论研究 |
| 2.1 有限域 |
| 2.1.1 有限域的定义 |
| 2.1.2 有限域GF(2m)的构造与元素表示 |
| 2.1.3 有限域GF(2m)的二元运算 |
| 2.2 RS码的码字结构 |
| 2.3 RS编码原理 |
| 2.4 RS译码原理 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 RS编译码电路研究与设计 |
| 3.1 编码电路研究与设计 |
| 3.1.1 非系统码的编码电路 |
| 3.1.2 系统码的编码电路 |
| 3.1.3 有限域乘法器的研究 |
| 3.2 译码电路研究与设计 |
| 3.2.1 译码电路总体框图 |
| 3.2.2 伴随子求取电路 |
| 3.2.3 欧几里得算法核心电路 |
| 3.2.4 钱搜索电路 |
| 3.2.5 Forney电路 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 RS编译码系统的FPGA实现 |
| 4.1 RS编码系统的FPGA实现 |
| 4.1.1 RS编码系统设计 |
| 4.1.2 RS编码电路的实现 |
| 4.1.3 数据缓存模块的设计 |
| 4.1.4 编码系统的实现与仿真测试 |
| 4.2 RS译码系统的FPGA实现 |
| 4.2.1 RS译码系统设计 |
| 4.2.2 数据分组处理 |
| 4.2.3 伴随子求取 |
| 4.2.4 欧几里得算法实现 |
| 4.2.5 错误位置求取 |
| 4.2.6 错误估值求取 |
| 4.2.7 错误纠正 |
| 4.2.8 译码系统的实现与仿真测试 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 RS编译码系统测试与验证 |
| 5.1 FPGA开发板的选择 |
| 5.2 RS编码系统板级测试 |
| 5.3 RS译码系统板级测试 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 论文归纳总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 附录 1 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（4）GⅡ码及其编解码器硬件架构研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 数字系统中的差错控制编码 |
| 1.2 GⅡ码的发展与现状 |
| 1.3 本文主要内容和工作 |
| 第二章 代数码与GⅡ码 |
| 2.1 有限域与线性分组码 |
| 2.2 BCH码和RS码 |
| 2.3 GⅡ码基础 |
| 第三章 GⅡ码的转移矩阵 |
| 3.1 GⅡ-RS码的编解码算法 |
| 3.2 广义转移矩阵 |
| 3.3 GⅡ码与GC码的对比 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 高吞吐率GⅡ解码器设计与实现 |
| 4.1 基于BM算法的GⅡ解码算法 |
| 4.2 改进的基于riBM算法的GⅡ解码算法 |
| 4.3 GⅡ码性能分析及实例构造 |
| 4.4 GⅡ解码器硬件架构设计 |
| 4.4.1 解码器顶层架构 |
| 4.4.2 嵌套校正子计算单元 |
| 4.4.3 系数更新计算单元 |
| 4.4.4 其他单元和讨论 |
| 4.5 实现结果 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 GⅡ编码算法及其硬件架构设计 |
| 5.1 对角化转移矩阵后的编码算法 |
| 5.2 GⅡ-RS编码器硬件架构 |
| 5.3 GⅡ-BCH编码器硬件架构 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 多层GⅡ码 |
| 6.1 GⅡ码的分层 |
| 6.2 三层GⅡ码 |
| 6.3 约束矩阵与三层GⅡ码的可逆约束 |
| 6.4 多层GⅡ码 |
| 6.5 举例与对比 |
| 6.6 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 本文总结 |
| 7.2 未来研究方向 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 个人简介和攻读硕士学位期间取得的科研成果 |
（5）高速光传输系统前向纠错编码的设计与FPGA实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 里德-所罗门码 |
| 1.2 极化码 |
| 1.3 FEC在光传送网的应用 |
| 1.4 论文的主要研究内容 |
| 2 并行RS编码器 |
| 2.1 RS码的定义及关键参数 |
| 2.2 RS码的加法、乘法运算规则 |
| 2.3 RS编码器的并行实现 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 并行RS译码器 |
| 3.1 伴随式计算和纠错原理 |
| 3.2 针对DCME算法的改进 |
| 3.3 确定错误位置、差错值 |
| 3.4 译码器各子模块的时序安排 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 RS编、译码器的仿真和FPGA实现 |
| 4.1 RS编码器FPGA功能仿真验证 |
| 4.2 RS译码器FPGA功能仿真验证 |
| 4.3 RS编码器性能分析与比较 |
| 4.4 RS译码器性能分析与比较 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 极化码的编、译码和级联 |
| 5.1 极化码编码 |
| 5.1.1 信道组合 |
| 5.1.2 信道分裂 |
| 5.1.3 信道极化 |
| 5.1.4 非系统极化码编码方法 |
| 5.1.5 系统极化码编码方法 |
| 5.2 极化码SC译码 |
| 5.3 级联码 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 RS与 polar结合的优化级联编译码方案 |
| 6.1 级联方案 |
| 6.1.1 方案一 |
| 6.1.2 方案二 |
| 6.1.3 方案三 |
| 6.2 联合译码算法 |
| 6.2.1 快速译码算法 |
| 6.2.2 交替联合译码算法 |
| 6.3 本章小结 |
| 7 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录1 攻读硕士学位期间参与的项目和发表的论文 |
| 附录2 主要英文缩写语对照表 |
| 附录3 文中涉及的部分代码 |
（6）400Gbps以太网发送端PCS关键模块设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及意义 |
| 1.2 以太网发展概况 |
| 1.2.1 以太网技术概况 |
| 1.2.2 400G以太网技术及应用 |
| 1.3 论文研究内容及结构安排 |
| 第2章 400GBE标准 |
| 2.1 IEEE802.3bs标准 |
| 2.1.1 400GbE物理层规范的命名方式 |
| 2.1.2 400GbE标准的物理层特性 |
| 2.2 400GbE物理层体系结构 |
| 2.3 FEC与交织 |
| 2.3.1 纠错码简介 |
| 2.3.2 BCH码和RS码 |
| 2.3.3 交织 |
| 2.4 RS(544,514)码 |
| 2.4.1 码型介绍 |
| 2.4.2 编码电路 |
| 第3章 400GBE PCS工作原理 |
| 3.1 400GbE PCS概述 |
| 3.1.1 PCS的主要功能 |
| 3.1.2 PCS的工作原理 |
| 3.2 64B/66B编码原理 |
| 3.3 扰码原理 |
| 3.4 256B/257B转码原理 |
| 3.5 对齐标志生成、映射与插入 |
| 3.6 FEC预交织 |
| 3.7 PCS的符号分发 |
| 3.8 本章小结 |
| 第4章 400GBE发送端PCS的 RTL设计 |
| 4.1 整体方案设计 |
| 4.2 64B/66B编码器 |
| 4.2.1 判决器 |
| 4.2.2 控制器 |
| 4.2.3 同步头和块类型域生成器设计 |
| 4.2.4 编码数据生成器 |
| 4.3 数据缓冲模块 |
| 4.4 转码模块 |
| 4.5 扰码模块 |
| 4.6 对齐标志插入与预交织 |
| 4.7 RS编码器设计 |
| 4.8 激励器设计 |
| 4.9 本章小结 |
| 第5章 400GBE发送端PCS的 FPGA设计 |
| 5.1 FPGA设计流程 |
| 5.2 PCS的综合与仿真 |
| 5.2.1 64B/66B_top模块 |
| 5.2.2 FIFO缓冲模块 |
| 5.2.3 扰码模块 |
| 5.2.4 转码模块 |
| 5.2.5 RS编码模块 |
| 5.3 发送端PCS整体模块的实现 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录:攻读硕士学位期间发表的论文 |
（7）多体制OTN信号源的设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 OTN发展概况 |
| 1.3 OTN信号源的研究现状 |
| 1.4 OTN信号源研究背景及意义 |
| 1.4.1 研究背景 |
| 1.4.2 研究意义 |
| 1.5 本文研究内容以及结构安排 |
| 第二章 OTN信号及相关技术研究 |
| 2.1 OTN信号的帧结构 |
| 2.2 OTN信号开销 |
| 2.2.1 OPUk信号开销 |
| 2.2.2 ODUk信号开销 |
| 2.2.3 OTUk信号开销 |
| 2.3 GMP映射原理 |
| 2.3.1 映射规则 |
| 2.3.2 GMP在 OTN中使用规则 |
| 2.3.3 C_m编码方式 |
| 2.4 客户信号向OTN中的映射方式 |
| 2.4.1 GFP映射 |
| 2.4.2 比特同步映射 |
| 2.5 多通道分发原理 |
| 2.6 帧同步并行扰码技术 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 多体制OTN信号源的研究与实现 |
| 3.1 多体制OTN信号源的需求分析 |
| 3.2 多体制OTN信号源总体设计 |
| 3.2.1 需求设计 |
| 3.2.2 硬件平台设计 |
| 3.2.3 软件功能设计 |
| 3.3 多体制OTN信号源硬件功能设计 |
| 3.3.1 硬件平台设计 |
| 3.3.2 器件选型及配置 |
| 3.4 多体制OTN信号源软件功能设计 |
| 3.4.1 信号源软件模块功能分析 |
| 3.4.2 信号源软件模块逻辑设计 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 信号源功能模块仿真 |
| 4.1 软件平台介绍 |
| 4.1.1 开发软件 |
| 4.1.2 仿真软件 |
| 4.2 模块功能级仿真 |
| 4.2.1 10G速率信号输出 |
| 4.2.2 净荷校验BIP8 |
| 4.2.3 虚拟容器ODTU |
| 4.2.4 前向纠错编码FEC |
| 4.2.5 OTL4.10 接口 |
| 4.2.6 100G速率信号输出 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 信号源系统级验证 |
| 5.1 系统硬件平台测试 |
| 5.1.1 FPGA资源利用率 |
| 5.1.2 时钟功能测试 |
| 5.2 信号源验证 |
| 5.2.1 OTL4.10 接口数据解析 |
| 5.2.2 100G级别数据流解析 |
| 5.2.3 虚拟容器信号流解析 |
| 5.2.4 10G级别信号解析 |
| 5.3 本章小结 |
| 结束语 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者在学期间取得的学术成果 |
（8）基于COFDM的单兵视频通信系统的设计与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题的背景和意义 |
| 1.2 国内外研究发展与现状 |
| 1.2.1 单兵通信设备研究发展与现状 |
| 1.2.2 无线视频传输技术发展与现状 |
| 1.3 本论文的目标和主要研究内容 |
| 1.4 论文的组织架构 |
| 第二章 单兵视频通信系统方案分析 |
| 2.1 单兵视频通信系统需求 |
| 2.2 系统设计方案概述 |
| 2.3 视频采集和压缩关键技术 |
| 2.3.1 CMOS图像传感器介绍 |
| 2.3.2 H.265/HEVC视频编码技术介绍 |
| 2.4 COFDM调制解调关键技术 |
| 2.4.1 OFDM技术介绍 |
| 2.4.2 COFDM结构介绍 |
| 2.5 FPGA的选用 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 单兵视频通信硬件平台设计 |
| 3.1 视频采集压缩模块设计 |
| 3.2 数据调制板设计 |
| 3.3 低噪放大板设计 |
| 3.4 混频板设计 |
| 3.5 频合板设计 |
| 3.6 低通滤波器设计 |
| 3.7 模数转换模块设计 |
| 3.8 基带处理模块设计 |
| 3.9 本章小结 |
| 第四章 基于FPGA的COFDM调制解调算法设计与实现 |
| 4.1 算法原理 |
| 4.1.1 RS编码器原理 |
| 4.1.2 卷积交织器/去交织器原理 |
| 4.1.3 卷积编解码器原理 |
| 4.1.4 交织编解码器原理 |
| 4.1.5 基于导频的信道估计原理 |
| 4.2 基带调制算法设计 |
| 4.2.1 RS编码器设计 |
| 4.2.2 卷积交织器设计 |
| 4.2.3 卷积编码器设计 |
| 4.2.4 分组交织器设计 |
| 4.2.5 COFDM调制设计 |
| 4.3 基带解调算法设计 |
| 4.3.1 COFDM解调设计 |
| 4.3.2 信道估计器设计 |
| 4.3.3 分组去交织器设计 |
| 4.3.4 维特比译码器设计 |
| 4.3.5 卷积去交织器设计 |
| 4.3.6 RS解码器设计 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 系统的实现与测试 |
| 5.1 硬件平台搭建 |
| 5.2 试验平台搭建 |
| 5.3 性能测试分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（9）千兆光通信编码传输系统设计与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号对照表 |
| 缩略语对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 无线光通信技术的发展概况 |
| 1.1.1 国外发展概况 |
| 1.1.2 国内发展概况 |
| 1.2 信道编码技术的发展概况 |
| 1.3 信道编码技术在无线光通信中的应用 |
| 1.4 本文主要工作及内容安排 |
| 第二章 RS码的基本原理 |
| 2.1 有限域简述 |
| 2.2 RS码的性质 |
| 2.3 RS码的编码原理 |
| 2.4 RS码的译码原理 |
| 2.4.1 伴随式计算 |
| 2.4.2 关键方程的求解 |
| 2.4.3 钱搜索计算错误位置 |
| 2.4.4 Forney算法计算错误值 |
| 2.5 RS(255,223)码的性能分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 RS码编译码器的FPGA实现 |
| 3.1 基本单元的实现 |
| 3.1.1 有限域加法器 |
| 3.1.2 有限域乘法器 |
| 3.1.3 有限域求逆器 |
| 3.2 RS编码器的FPGA实现 |
| 3.3 RS编码器的功能验证及综合结果 |
| 3.3.1 功能验证 |
| 3.3.2 综合结果 |
| 3.4 RS译码器的FPGA实现 |
| 3.4.1 译码器的结构设计 |
| 3.4.2 伴随式计算的FPGA实现 |
| 3.4.3 求解关键方程的FPGA实现 |
| 3.4.4 钱搜索和Forney算法的FPGA实现 |
| 3.5 RS译码器的功能验证及综合结果 |
| 3.5.1 功能验证 |
| 3.5.2 综合结果 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 基于RS码的千兆光通信编码传输系统设计与实现 |
| 4.1 整个系统的设计方案 |
| 4.2 发送端整体设计 |
| 4.2.1 连续编码模块的设计 |
| 4.2.2 分组交织与解交织模块的设计 |
| 4.2.3 并行扰码与解扰码模块的设计 |
| 4.2.4 数据流的帧结构设计 |
| 4.3 发送端模块的功能验证 |
| 4.4 接收端整体设计 |
| 4.4.1 帧同步模块的设计 |
| 4.4.2 连续译码模块的设计 |
| 4.4.3 以太网帧提取模块的设计 |
| 4.5 接收端模块的功能验证 |
| 4.6 Xilinx7 Series Transceiver的配置使用 |
| 4.6.1 GTP IP核的配置使用 |
| 4.6.2 GTP同步时钟驱动 |
| 4.7 硬件平台测试 |
| 4.8 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（10）级联码在数据链系统中的研究与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 论文的主要工作与章节安排 |
| 2 弹载数据链信道编码技术分析 |
| 2.1 弹载数据链设备组成要素 |
| 2.2 弹载数据链信道编码的选择 |
| 2.3 级联码硬件实现平台的选择 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 级联码中主要算法的研究 |
| 3.1 RS码编译码器 |
| 3.1.1 RS码基础 |
| 3.1.2 RS编码器原理 |
| 3.1.3 RS译码器原理 |
| 3.2 卷积码编译码器 |
| 3.2.1 卷积码基础 |
| 3.2.2 卷积编码器原理 |
| 3.2.3 卷积译码器原理 |
| 3.3 交织与解交织 |
| 3.4 主要算法的MATLAB研究与仿真 |
| 3.4.1 RS码译码算法仿真 |
| 3.4.2 Viterbi译码算法仿真 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 级联编译码器的FPGA设计 |
| 4.1 RS编码器的设计 |
| 4.1.1 有限域中元素的运算 |
| 4.1.2 编码器的实现与仿真 |
| 4.2 RS译码器的设计 |
| 4.2.1 伴随式的计算与仿真 |
| 4.2.2 关键方程的计算与仿真 |
| 4.2.3 错误位置的计算与仿真 |
| 4.2.4 错误值的计算与仿真 |
| 4.3 卷积编码器的设计与仿真 |
| 4.4 卷积译码器的设计与仿真 |
| 4.4.1 控制单元模块 |
| 4.4.2 分支度量计算模块 |
| 4.4.3 加比选模块 |
| 4.4.4 路径度量的存储模块 |
| 4.4.5 幸存路径管理模块 |
| 4.4.6 回溯模块 |
| 4.5 交织器与解交织器的设计与仿真 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 系统的FPGA实现与测试分析 |
| 5.1 硬件平台与开发环境简介 |
| 5.2 级联编码系统的实现与测试 |
| 5.2.1 测试条件与结果分析 |
| 5.2.2 数据源处理模块 |
| 5.2.3 RS编码器与交织器的连接模块 |
| 5.2.4 交织器与卷积编码的连接模块 |
| 5.3 级联译码系统的实现与测试 |
| 5.3.1 测试条件与结果分析 |
| 5.3.2 数据源处理模块 |
| 5.3.3 Viterbi与解交织器的连接模块 |
| 5.3.4 解交织器与RS译码器的连接模块 |
| 5.4 单板测试 |
| 5.4.1 系统测试结果与性能分析 |
| 5.4.2 ILA在线测试 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
四、RS编码器的FPGA实现（论文参考文献）
- [1]水下光通信RS纠错码技术研究[D]. 李旺. 武汉纺织大学, 2021(08)
- [2]一种100G EPON系统RS编码器设计与实现[J]. 杜慧敏,张英杰,张丽果. 西安邮电大学学报, 2021(01)
- [3]基于FPGA的RS编译码研究与设计[D]. 刘梦欣. 中北大学, 2020(09)
- [4]GⅡ码及其编解码器硬件架构研究[D]. 李文杰. 南京大学, 2020(04)
- [5]高速光传输系统前向纠错编码的设计与FPGA实现[D]. 施泓昊. 武汉邮电科学研究院, 2020(08)
- [6]400Gbps以太网发送端PCS关键模块设计[D]. 赖旭杨. 东南大学, 2020(01)
- [7]多体制OTN信号源的设计[D]. 钟扬. 国防科技大学, 2019(02)
- [8]基于COFDM的单兵视频通信系统的设计与实现[D]. 张晶骋. 厦门大学, 2019(07)
- [9]千兆光通信编码传输系统设计与实现[D]. 凌林. 西安电子科技大学, 2019(02)
- [10]级联码在数据链系统中的研究与实现[D]. 赵恒. 西安科技大学, 2019(01)