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1、MB?OFDM?UWB定位系統(tǒng)中交織器和解交織器設(shè)計(jì) 摘要：考慮到超寬帶無(wú)線通信系統(tǒng)在高精度定位中需要極低的誤碼率，而實(shí)際通信中比特差錯(cuò)經(jīng)常成串發(fā)生，為此在MB?OFDM?UWB通信中采用一種交織技術(shù)將連續(xù)誤碼分散成非連續(xù)誤碼，這樣信道的突發(fā)錯(cuò)誤在時(shí)間上得以擴(kuò)散，使得此類誤碼大為降低，在接收端利用解交織器完成反交織。以上方案利用FPGA編程實(shí)現(xiàn)，并下載到目標(biāo)板中，使用ChipScope在線測(cè)試和驗(yàn)證設(shè)計(jì)的正確性。關(guān)鍵詞：交織技術(shù)；FPGA；UWB；ChipScope中圖分類號(hào)：TN925?34文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文
2、章編號(hào)：1004?373X（2013）13?0056?04DesignofinterleaveranddeinterleaverinpositioningsystembasedonMB?OFDM?UWBXUTao，LIKai?hang，ZHUANGJin?qing，XUEJia?mei（Departmentofphysics，XiamenUniversity，Xiamen361005，China）Abstract：TakingaccountoftheUWBwirelesscommunicationsystems
3、′requirementoflowbiterrorrate，butinactualcommunicationthebiterroroftenoccursinclusters，theinterleavingtechnique10isadoptedinMB?OFDM?UWBcommunicationtotransformthecontinuouserrorintodiscontinuouserror.Inthisway，thebursterrorinthechannelcanbespreadinthetimedom
4、ain，sothetypeoferrorisgreatlyreduced.Theinverseinterlacingisachievedwithadeinterleaverinthereceiver.TheaboveschemecanberealizedbyFPGAprogramming，whichcanbedownloadedtothetargetFPGAboardtoperformonlinetestwithChipScopeandtoverifythecorrectnessofthedesign.Keyw
5、ords：interleavingtechnology；FPGA；UWB；ChipScope0引言10超寬帶UWB無(wú)線通信由于抗干擾能力強(qiáng)和保密性好而受到廣泛重視，特別是其中MB?OFDM?UWB技術(shù)具有信道寬度高和誤碼率低而使它具有很強(qiáng)的吸引力，適合高精度無(wú)線定位等應(yīng)用領(lǐng)域。在UWB技術(shù)的應(yīng)用中，采用何種編碼方法是高質(zhì)量通信的關(guān)鍵之一，數(shù)字通信信道中噪聲干擾的影響往往是前后相關(guān)的，誤碼往往是成串出現(xiàn)的，也就是說(shuō)發(fā)生的錯(cuò)誤有很強(qiáng)的相關(guān)性，當(dāng)發(fā)生一個(gè)錯(cuò)誤時(shí)，往往波及后面的很多數(shù)據(jù)，導(dǎo)致一片數(shù)據(jù)都發(fā)生錯(cuò)誤，此類錯(cuò)誤
6、稱為突發(fā)差錯(cuò)。用一般的糾正隨機(jī)獨(dú)立差錯(cuò)的信道編碼來(lái)糾正突發(fā)差錯(cuò)是沒(méi)有什么效果的，為了使糾錯(cuò)碼能抵抗這些突發(fā)錯(cuò)誤，實(shí)際應(yīng)用中糾錯(cuò)編碼往往要結(jié)合數(shù)據(jù)交織技術(shù)，在發(fā)送端加上數(shù)據(jù)交織器[1]。交織實(shí)質(zhì)是為了在時(shí)域或頻域或者同時(shí)在時(shí)域、頻域上分布傳輸?shù)男畔⒈忍?，使得信道的突發(fā)錯(cuò)誤在時(shí)間上得以擴(kuò)散，使得譯碼器可以將它們當(dāng)做隨機(jī)錯(cuò)誤來(lái)處理。經(jīng)常使用的交織器分兩種，一種是分組交織器、另一種是卷積交織器。解交織是在接收端實(shí)現(xiàn)與交織相反的過(guò)程，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)原始碼元信息的恢復(fù)。1交織和解交織原理1.1分組交織器分組交織是一種簡(jiǎn)單的交織
7、方式，其原理是在發(fā)送端將待交織的輸入數(shù)據(jù)分成[m]個(gè)碼組，每個(gè)碼組由[n]段數(shù)據(jù)組成，這樣便構(gòu)成一個(gè)[n×m]的交織矩陣，其中，[m]為交織深度，[n]為交織約束長(zhǎng)度或?qū)挾取＝豢棿鎯?chǔ)器實(shí)際上為一行列交織矩陣，它按列寫入數(shù)據(jù)信息，然后按行讀出，或者相反?？梢?jiàn)利用RAM就可實(shí)現(xiàn)分組交織器。例如數(shù)據(jù)輸入[x=（x11x12x13x21x22x23x31x32x33）]按行寫入一個(gè)[3×3]的RAM中，得到：[A=x11x12x13x21x22x23x31x32x33]然后按列讀出，這時(shí)：[x=（x11x21x31x1
8、2x22x32x13x23x33）]，即完成了數(shù)據(jù)的交織。101.2卷積交織器卷積交織器是一種非常適合于使用連續(xù)比特流系統(tǒng)的交織方式。圖1所示為卷積交織器的基本結(jié)構(gòu)，這種交織器將比特在左邊的轉(zhuǎn)換器中寫入，在右邊的轉(zhuǎn)換器中讀出。卷積交織器的主要優(yōu)點(diǎn)在于達(dá)到同樣的交織深度時(shí)，其所存儲(chǔ)的容量幾乎是分組交織器所存儲(chǔ)容量的一半，因此可以大大減少由交織而引起的延時(shí)。卷積交織器的反交織是通過(guò)對(duì)交織器
