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博碩士論文 etd-0725111-185406 詳細資訊
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論文名稱
Title
LTE 系統之渦輪碼性能評估
Performance Evaluation of Turbo code in LTE system
系所名稱
Department
畢業學年期
Year, semester
語文別
Language
學位類別
Degree
頁數
Number of pages
45
研究生
Author
指導教授
Advisor
召集委員
Convenor
口試委員
Advisory Committee
口試日期
Date of Exam
2011-06-02
繳交日期
Date of Submission
2011-07-25
關鍵字
Keywords
軟式輸出維特比演算法、二次方程式排序交錯器、渦輪碼、事後機率解碼器、零階保持
SOVA, APP decoder, zero-order hold, Turbo code, QPP
統計
Statistics
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中文摘要
隨著現代人對無線網路通訊需求日益增加, 此趨勢促使無線通訊技術持續快速發展, 長期演進技術(Long Term Evolution, LTE) 是目前在市場上備受矚目的新一代行動無線寬頻技術, LTE系統實體層之通道編碼採用渦輪碼技術, 本論文研究LTE 系統之渦輪碼編解碼技術並以模擬方式進行其效能分析。首先利用MATLAB/Simulink 內建元件庫建構渦輪碼編解器模擬平台, 其中運用兩個內建之卷積編碼器實現平行串接碼之概念, 並配合設計之二次方程式排序交錯器完成編碼端架構。此外, 在解碼端架構以事後機率解碼器來實現軟式輸出Viterbi 演算法之核心架構, 同時使用內建零階保持之元件, 利用其取樣區間之特點, 實現渦輪解碼器中疊代次數之控制。接著以整合之渦輪碼編解碼架構進行在AWGN 通道下之效能分析, 模擬分析中考量其資料長度、疊代次數、不同交錯器以及解碼器演算法等不同情況。最後以Xilinx 公司開發LTE 系統解碼器模擬晶片之效能分析資料佐證本論文建構之渦輪碼編解器設計與效能符合LTE 系統規範。
Abstract
As the increasing demand for high data-rate multimedia servicesin wireless broadband access, the advance wireless communication technologies have been developed rapidly. The Long-Term Evolution (LTE) is the new standard for wireless broadband access recently specified by the 3GPP(3rd Generation Partnership Project) on the way towards the fourth-generation mobile. In this thesis, we are interested in the 3GPP-LTE technology and focus on the turbo coding technique used therein. By employing MATLAB/Simulink, we build up the turbo codec simulation platform for 3GPP-LTE system. Two convolutional encoders that realize the concept of parallel concatenated convolutional codes (PCCCs) and a quadratic permutation polynomial (QPP) interleaver are used to implement the turbo encoder. The a posteriori probability (APP) decoder built-in Simulink is utilized to design the decoder that performs the soft-input and soft-output Viterbi Algorithm (SOVA). The zero-order hold block is used to control the number of decoding iteration for the iterative decoding process. We carry out the 3GPP-LTE turbo codec performance in the AWGN channel on the developed platform. Various cases that consider different data length, the number of decoding iteration, interleaver and decoding algorithm are simulated. The simulation results are compared to those of the Xilinx 3GPP-LTE turbo codec. The comparisons show that our turbo codec works properly and meets the LTE standard.
目次 Table of Contents
論文審定書. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . i
中文摘要. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ii
英文摘要. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . iii
目錄. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . iv
圖次. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . vi
表次. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . vii
第一章緒論1
1.1 研究動機. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.2 內容大綱. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
第二章LTE 規範概述3
2.1 LTE發展過程. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
2.2 LTE整體規範概述. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
2.3 LTE 實體層通道編碼. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
第三章3GPP-LTE 渦輪碼11
3.1 交錯器. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
3.1.1 隨機交錯器. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
3.1.2 區塊交錯器. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
3.1.3 二次方程式排序交錯器. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
3.2 渦輪碼編碼架構. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
3.3 渦輪碼解碼架構. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
第四章利用SIMULINK 模擬LTE 系統渦輪碼之效能21
4.1 建立LTE 渦輪碼之模型. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
4.1.1 編碼器模擬架構. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
4.1.2 解碼器模擬架構. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
iv
4.2 效能模擬分析. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
4.2.1 資料長度. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
4.2.2 疊代次數. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
4.2.3 交錯器. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
4.2.4 與Xilinx LTE 解碼器之比較. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
4.2.5 解碼器中之不同演算法. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
第五章結論. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
參考文獻. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
參考文獻 References
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