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博碩士論文 etd-0901110-183033 詳細資訊
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論文名稱
Title
Homeplug 1.0 系統之基頻傳輸模式建立與通道解碼器之FPGA 實現
Transmission Modeling and Channel Decoder Implementation Using FPGA for Homplug 1.0 Systems
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
60
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
2010-07-12
繳交日期
Date of Submission
2010-09-01
關鍵字
Keywords
HomePlug 1.0 系統、多重路徑、MATLAB-Simulink、Xilinx System Generator
Homeplug 1.0 specifications, Power-line Channel, Xilinx System Generator, Channel Decoder
統計
Statistics
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中文摘要
本論文研究HomePlug1.0系統之基頻傳輸模式與通道解碼器, 首先應用MATLABSimulink建立HomePlug 1.0 系統基頻傳輸模式測試平台, 此測試平台可提供HomePlug 1.0系統在真實環境中, 受雜訊干擾和多重路徑影響所需之最低功率訊雜比與通道效應等分析及其他參數之估測, 也使用Xilinx System Generator 建立HomePlug 1.0系統基頻傳輸通道編解碼硬體測試平台, 可以模擬時序、邏輯閘延遲等等實際硬體運作, 此外, 以FPGA 實現符合HomePlug 1.0 通道解碼規格之Viterbi 解碼器, 利用所建立之硬體測試平台產生測試封包, 經由FPGA-based 之Viterbi 解碼器進行解碼, 解出之資料與未編碼前之資料(輸入之資料) 做比對驗證此平台所實現之通道解碼器之功能。
Abstract
In this thesis, we introduce a methodology to design and implement a Homeplug1.0 channel decoder that is completely conforming to Homeplug 1.0 specifications definedin HomePlug Power-line Alliance Standard (HPA) including Reed-solomon decoding,Viterbi decoding, punctured ,and de-interleaving technologies. Further, by using
MATLAB/Simullink software, Xilinx System Generator, Xilinx Alliance tools, XilinxISE and Modelsim SE software, we build up a transceiver platform to simulate and analyze the performance of the power-line channel decoder based on FPGA hardware
implementation. The hardware can be used directly in practical Homeplug 1.0 systems.
目次 Table of Contents
中文摘要. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
英文摘要. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
目錄. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
圖目錄. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
表目錄. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
第一章緒論1
1.1 研究動機與目的. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.2 研究方法與內容. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
第二章電力線通道特性3
2.1 PLC系統之多重路徑模擬分 . . . . . . . . . .. . . . .. . . . . 3
2.2 電力線系統傳輸模 型. . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . 6
第三章HomePlug1.0 系統8
3.1 HomePlug1.0規範及定義. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
3.2 HomePlug1.0媒體存取控制層. . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
3.2.1 媒體存取控制層功能. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
3.2.2 碼框定義. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . 10
3.3 HomePlug1.0實體層. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
第四章建立Homeplug1.0 系統之基頻傳輸模式24
4.1 正交分頻多工(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 應用於PLC的優勢. . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
4.2 HomePlug1.0系統之基頻傳輸模式. . . . . . . . . . . . . 27
4.3 HomePlug1.0 系統之基頻傳輸模式之模擬驗證. . 28
4.4 HomePlug1.0 系統基頻傳輸測試平台建立. . . . . . 28
4.5 HomePlug1.0系統基頻傳輸模式之交/反錯器(Interleaver/Deinterleaver)設計. . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
第五章Homeplug1.0 基頻傳輸模式之編解碼器(Codec) 設計與實現33
5.1 里德所羅門編解碼(Reed-Solomon Encoder/Decoder) . . . . . . . . . . . 34
5.2 剔除迴旋編碼器(Punctured Convolutional Encoder) . . . . . . . . . . . 35
5.3 交錯器/反交錯器(Interleaver / Deinterleaver) . . . . 36
5.4 腓特比解碼器(Viterbi Decoder) . . . . . . . . . . . . . . . . 37
5.5 HomePlug1.0系統基頻傳輸Codec 之模擬驗證. . 38
5.6 通道解碼器FPGA 實現與驗證. . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
5.6.1 腓特比(Viterbi) 之模擬結果. . . . . . . . . . . . . . . . . . .42
5.6.2 腓特比(Viterbi) 之實測結果. . . . . . . . . . . . . . . . . . .45
第六章結論47
參考文獻 References
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