关键字 |
| 衬垫;de-interleaver;FPGA;WiMAX |
我的介绍。 |
| 移动WiMAX是最新兴的趋势在最近的无线通信技术。WiMAX是基于无线城域网(人)由IEEE 802.16标准组。WiMAX的主要目标是满足偏远地区电缆连接不可行或昂贵的和更好的报道特别是移动网络,用户总是比移动,和支持WiMAX ieee802.16e - 2005标准。 |
| 在数字通信错误发生,大量的随机错误校正码(ECCs)已经开发出来。ECC然而,不是有效的打击的错误。交叉是一个过程来重新排列代码符号,以传播的错误可以纠正的ECCs多个码字。等的错误转化为随机错误,交叉从而成为一个有效的手段打击错误爆发。同样在接收端de-interleaver执行相反的分界。所以有效和简单的衬垫的设计架构是必要的。 |
| 一个简单,资源节约型算法架构衬垫地址生成电路用于移动WiMAX收发器提出了这里。地板功能所需的分界是消除他们的数学背景。 |
| 本文的组织结构如下:相关工作WIMAX衬垫和deinterleaver地址生成器将在第二部分讨论。第三部分解释了交叉和交错移动WiMAX系统的技术。在第四部分提出了一个算法衬垫地址发生器的数学背景,算法和verilog程序。第五部分显示了仿真和综合的结果。最后,这个工作是第六章的结论。 |
二世。相关工作 |
| 在[3]中提出了一种新颖、高效的技术设计基于有限状态机的WiMAX多模衬垫使用硬件描述语言和FPGA上实现的硬件模型。在[4]提出新颖的设计硬件的衬垫块中使用IEEE 802.16 e标准使用模式跟踪机制。模式生成的地址跟踪是指比较获得下一个连续的地址之间的关系来实现架构。这是实现通道衬垫只有½代码率。[5]中提出了一个算法地址生成电路和数学背景,地板的要求功能是消除。这里的地址为利率,允许所有代码生成电路设计调制方案和de-interleaver IEEE802.16e支持的深度。 |
三世。系统描述 |
| 通信系统的主要目的是传递一个信息轴承信号从源到目的地称为水槽通过通信通道,通道可以有线或无线。 |
| 在图1中,结果表明,WiMAX的强制模块收发机系统。即数据。,time-varying signal called message Signal from the source is Scrambled on each burst to avoid the long sequence of 0’s and 1’s using randomizer. The RS-CC encoder (channel encoder) consists of an FEC scheme the key idea of FEC is to transmit enough redundant data to allow the receiver to recover from errors all by itself and then channel interleaver rearranges input data such that consecutive data are spaced apart. The bit interleaved data are converted to a sequence of complex valued symbols using mapper. OFDM symbols are constructed by IFFT. In the receiver, the blocks are organized in the reverse order enabling the restoration of the original data sequence at the output. The block interleaver/deinterleaver structure, which is used as a channel interleaver/deinterleaver in the WiMAX system, is described in Fig. 2. |
| 这里地址发生器电路生成衬垫地址根据预设的置换方案,它生成读写地址根据选择线。编码的数据是存储在内存位可寻址衬垫和根据阅读地址生成的数据读出交叉存取数据。同样我们可以写数据到衬垫内存根据不断写地址和数据读出。 |
| 一个。交错在WiMAX系统: |
| 重新排序编码数据的交叉技术,邻位现在变得不相邻。接收到的数据流从RS-CC编码器使用两步交换过程描述(1)和(2)[6]。这些步骤确保编码比特映射到不相邻副载波和候补少/多重要的调制星座,分别。因此, |
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| 列的数量是由(WiMAX d = 16/12) |
| 在这个项目中我们已经d = 16, mk和jk后输出第一和第二步骤,分别;地点: |
| k = 0, 1。。。N海关与边境保护局1 |
| N海关与边境保护局=每个子信道的编码比特数(它表示分界深度) |
| d =列数(WiMAX为16/12) |
| s = N海关与边境保护局/ 2,N中国共产党每个副载波的编码比特数,即,2,4,or 6 for QPSK, 16-QAM, or 64- QAM, respectively [6]. Modulo and floor functions are signified by % and⌊ ⌋, respectively. |
| B。在WiMAX Deinterleaving系统: |
| deinterleaver,执行逆操作,由两个排列步骤定义,即。、(3)和(4),让米j和kj定义第一和第二deinterleaver水平排列,其中j是接收比特在一块指数N体外循环位。按[6],(3)和(4)执行逆操作(2)和(1),分别。 |
| 因此, |
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| 屏蔽衬垫/ deinterleaver支持不同深度(N体外循环)允许所有代码率和调制方案(见表1)IEEE 802.16 e [6]。 |
| 在这个项目中我们关心3调制方案,支持WiMAX IEEE 802.16 e。它支持特殊的调制技术,称为自适应调制技术。 |
四、提出了衬垫算法 |
| 这里,[5]的基础上,提出的算法的地址发生器WiMAX衬垫及其数学背景被描述。MATLAB程序开发使用(1)和(2)调制方案和代码。由于地板的函数在(1)和(2),直接实现FPGA芯片是不可行的。表2显示了衬垫的前四行六列地址每个调制类型。选择d = 16,列数是固定的(= d) Ncbps,而由Ncbps / d的行数。 |
| 地址在表二世的仔细检查证实它们之间的关联方式,如表3所示。地址之间的相关性的数学基础,在这个短暂的派生,表示通过(5)- (7) |
| 地点: |
| 我= 0,1,2。,d 1 |
| j = 0, 1, 2。(Ncbps / d) 1和 |
| r = (Ncbps / d)代表行值。这里我和j代表分别的列和行数据。 |
| 从代数分析已经证明(5)-(7)代表表三世的联系地址。因此(5)-(7)起着重要的作用在形成我们的算法的数学背景。相关的表二和表三,和数学表示的(5)-(7)提出了三种算法,这些算法消除地板的需求函数,以生成衬垫地址。 |
| 在下面提到的算法kn代表衬垫地址,“%”是模函数。 |
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| 该算法如下: |
| 正交相移编码: |
| 初始化Ncbps和d |
| j = 0 (Ncbps / d) 1, j + + |
| 因为我= 0 d 1,我+ + |
| kn = r *我+ j |
| 结束了 |
| 结束了 |
| b . 16 QAM: |
| 初始化Ncbps和d |
| j = 0 (Ncbps / d) 1, j + + |
| 因为我= 0 d 1,我+ + |
| 如果(我国防部2)= = 0) |
| kn = r *我+ j |
| elseif (j国防部2)= = 0) |
| kn = r *我+ (j + 1) |
| 其他的 |
| kn = r *我+ (j - 1) |
| 如果 |
| 结束了 |
| 结束了 |
| c . 64 QAM: |
| 初始化Ncbps和d |
| j = 0 (Ncbps / d) 1, j + + |
| 因为我= 0 d 1,我+ + |
| 如果(我国防部3)= = 0) |
| kn = r *我+ j |
| elseif(我国防部3)= = 1) |
| 如果(j国防部3)= = 0) |
| kn = r * i + (+ 2) |
| 其他的 |
| kn = r *我+ (j - 1) |
| 如果 |
| elseif(我国防部3)= = 2) |
| 如果(j国防部3)= = 2) |
| kn = r *我+ (j2) |
| 其他的 |
| kn = r *我+ (j + 1) |
| 如果 |
| 如果 |
| 结束了 |
| 结束了 |
| 然后这些算法转换为MATlab程序和使用这些算法生成的地址验证算法的正确性与MATlab程序获得的结果(1)和(2)代码,调制方案和WiMAX衬垫的所有允许的分界深度。 |
诉仿真和综合的结果 |
| 为了测试该算法的地址发生器WiMAX衬垫与所有调制方案和代码,这些算法转化成verilog程序使用Xilinx ISE 14.1和仿真结果获得iSim 15.1允许所有代码率和调制方案。与前面的MATlab仿真结果验证结果。完整的顶层视图衬垫地址发生器是图3所示。和合成Xilinx Spartan-3E起动器(设备XC3S500E) FPGA。同样是上实现Spartan-3 (XC3S500E)现场可编程门阵列(FPGA)。仿真结果获得了所有允许的调制类型和代码使用iSim和相同的N的一部分体外循环= 192位,½编码速率和16-QAM如图4所示。图4显示了完整的初始部分地址第一行(j = 0),而后者(统治者)显示了一部分地址第二行(j = 1)。仿真结果验证了输出从第四节中描述的MATLAB程序。图5显示了高密度脂蛋白合成设备利用率的总结。 |
| 从设备利用率的总结,我们建议的体系结构片衬垫设计利用6.78%,2.70%片拖鞋,它利用两个GCLKs 2%的可用GCLKs Spartan-3E FPGA起动器。传播延迟最小和最大工作频率的基于FPGA的分界是分别发现7.144 ns和82.88 mhz。衬垫地址发生器电路使用更少的FPGA资源;因此,它使空间等相关电路随机函数发生器、编码器、映射等相同的FPGA芯片上实现。因为存在地板和国防部的函数在(1)和(2),直接实现地址生成电路非常复杂,消耗大量的逻辑资源。相反,我们基于算法的方法提供了一个更快和资源有效的WiMAX衬垫在FPGA平台上实现。 |
六。结论 |
| 算法及其数学公式,包括证明地址生成电路的WiMAX通道衬垫支持所有可能的码率和调制模式提出了按照IEEE 802.16 e。该算法是数字硬件电路转化为一个优化。硬件是合成Xilinx Spartan-3E(设备XC3S500E)用Verilog和实现在Xilinx FPGA Spartan-3E起动。从设备利用率的总结很明显,它利用更少的FPGA资源。 |
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表乍一看 |
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数据乍一看 |
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引用 |
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