基于LDPC-OFDM编码的低延时无线数字图像传输系统设计

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当前低延时高清无线图像传输技术在军事和民用领域有着很广泛的应用,要解决可靠的低延时无线图像传输,面临的主要问题有,第一高清晰度图像传输需要的信号带宽通常较大,宽带通信信号在多径衰落信道下受信道影响较大会造成通信性能较大恶化。第二图像传输对通信质量要求较高需要通信系统的误比特率极低,第三,很多场合下图像传输需要满足一定实时性要求,这就要求整个系统具备较低的传输延时。本文针对这几个问题设计和实现了一个LDPC-OFDM低延时无线数字通信系统的基带信号处理部分,主要工作如下:根据系统的总体设计指标,提出了LDPC-OFDM无线通信系统基带信号处理部分的相应指标要求。并且围绕提出的指标要求,参考已有成熟标准给出了LPDC-OFDM无线通信系统的实现框图,并根据指标要求确定并优化了系统实现的主要参数。根据OFDM调制解调及LDPC编译码的基本原理和常用算法,分别对OFDM调制解调算法及LDPC编译码算法分别进行了算法仿真,获得了相应的性能曲线并在此基础上又将两者结合起来进行了联合算法仿真,利用算法仿真结果对系统参数进行了进一步优化并验证了系统设计方案的可行性。对OFDM调制解调算法的主要模块进行了FPGA硬件实现,通过Modelsim软件对实现结果进行了验证,通过与算法仿真结果的对比验证了硬件实现的正确性和可行性。对LDPC编译码器进行了FPGA硬件实现。采用具有准循环性的LDPC码,并采用迭代结构的编码器以及改进了的TDMP译码方法,实现了低延时高吞吐率的高效LDPC编译码器,并通过了Modelsim验证了实现的正确性和可行性。整合FPGA实现的OFDM模块和LDPC编译码模块,构建了硬件测试系统进行了等效低通信道下的硬件功能测试和误比特率指标测试。在FPGA硬件平台下验证了该LDPC-OFDM无线数字通信系统的功能和性能指标。测试结果表明设计实现的硬件系统达到了的各项设计指标要求,能够满足低延时无线视频传输系统的设计要求。
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