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直升机卫星通信系统中Turbo码外交织器设计与仿真肖创创;郭荣海;李际平;吴团锋;黄尧;李洪胜【摘要】In Helicopter Satellite Communication System( HSCS) , the rotor shield will result in the deterio-rative performance of the system. The codes can be partly punctured by the rotor shield and it is an impera-tive problem. Through the analysis of the punctured Turbo codes, a new interleaver which can be well ap-plied in this system is proposed. The characters that the interleaver satisfies include ( 1 ) dispersing the punctured code chips among all the chips and turning burst errors into random errors,(2) both systematic and parity outputs of the same information bit should be deleted only one bit,(3) reserving the neighbor-hoods of the punctured bit field,(4)the punctured bits should folow the cycle model of systematic bit-the first parity bit-the second parity bit. Finally,comparison between the new pattern interleaver and the con-ventional ones shows that the former one makes the code’s bit error rate( BER) performance obtain more a-melioration and improves the HSCS’communication reliability.%在直升机卫星通信系统( HSCS)中，如何克服由于旋翼遮挡导致的系统性能恶化是一个亟需解决的关键问题。
随机交织器的设计与实现随机交织器是一种常用于通信系统中的技术，能够提高数据传输的可靠性和信号质量。
在本文中，我们将介绍随机交织器的设计与实现，并给出一些相关的参考内容。
一、随机交织器的设计1. 原理概述随机交织器通过以随机的方式改变信号的时序，将连续的数据按照一定规律重新排列，从而达到提高信号质量的目的。
其基本原理是在发送端将要发送的数据乱序传输，然后在接收端再将其恢复为原有的顺序。
2. 设计步骤(1) 确定随机交织器的输入输出数据格式，包括数据长度、数据类型等。
(2) 设计随机交织器的随机数生成器，用于产生随机的交织规则。
可以使用伪随机数生成算法，如线性反馈移位寄存器(LFSR)算法。
(3) 实现交织函数，将输入的数据按照随机生成的规则进行交织处理，生成交织后的输出数据。
(4) 实现反交织函数，将接收到的交织后的数据按照相同的交织规则进行反交织处理，恢复原始的数据顺序。
(5) 验证设计的正确性，通过在仿真环境中进行测试，比较输入数据和输出数据的差异。
二、随机交织器的实现1. 硬件实现随机交织器的硬件实现通常采用FPGA(Field-Programmable Gate Array)或ASIC(Application-Specific Integrated Circuit)等可编程逻辑器件。
相关的参考内容可以包括FPGA的开发手册、硬件描述语言(VHDL、Verilog)的教程以及现有的随机交织器的设计实例。
2. 软件实现随机交织器的软件实现可以通过编程语言来实现，例如C、C++或MATLAB等。
相关的参考内容可以包括编程语言的语法手册、相关算法的原理解释与实现思路以及现有的随机交织器的源代码。
3. 开源库与工具在设计与实现随机交织器时，可以借助现有的开源库与工具来简化开发过程。
例如，Matplotlib和NumPy库可用于数据可视化和数值计算；GNU Radio是一个开源的软件无线电平台，提供了大量的通信系统模块，包括随机交织器。
nr ldpc交织原理NR LDPC交织原理什么是LDPC码？LDPC码（Low-Density Parity-Check Code）是一种具有良好纠错能力的编码技术。
它的结构稀疏，可以通过迭代解码来实现高纠错性能。
为什么需要交织？在无线通信系统中，信道会引入各种噪声以及信号衰减等干扰，导致接收到的信号中包含了误码。
为了提高信号的可靠性，需要对发送的数据进行编码和交织处理。
NR LDPC交织原理NR LDPC编码1.NR LDPC编码是5G通信系统中采用的一种LDPC码。
它利用稀疏矩阵的性质来构造码字，以实现高纠错性能。
2.NR LDPC码具有长码长和大块大小的特点，可以提供比较好的错误控制性能，适用于高速无线通信场景。
3.NR LDPC编码分为基础矩阵构造和生成矩阵计算两个步骤。
通过这两个步骤，可以获得一个满足稀疏性和良好纠错性能的LDPC码。
NR LDPC交织1.NR LDPC交织是将编码后的数据进行交织处理，目的是打乱数据的时空分布，增加数据的随机性，提高纠错能力。
2.NR LDPC交织采用的是一种特殊的布尔交织器。
它利用矩阵乘法运算的方式，将编码后的数据进行重新排序，以实现交织。
3.NR LDPC交织的输入为编码后的数据，输出为交织后的数据。
将交织后的数据送入解码器，可以提高解码器的纠错性能。
NR LDPC交织的优势1.NR LDPC交织能够有效地减小数据的时空相关性，增加数据的随机性，提高纠错能力。
2.NR LDPC交织采用矩阵乘法运算的方式，运算简单，适用于实时通信系统。
3.NR LDPC交织与解码器结合使用，可以提高解码性能，降低误码率，提高通信系统的可靠性。
总结NR LDPC交织原理在5G通信系统中起着重要的作用。
通过将编码后的数据进行交织处理，可以增加数据的随机性，提高纠错能力。
NR LDPC交织与解码器结合使用，可以提高解码性能，降低误码率，提高通信系统的可靠性。
作为一种重要的编码技术，NR LDPC交织在现代通信系统中得到广泛应用。
交织器/解交织器设计卷积交织: 交织深度I=12，形成相互交迭的误码保护数据包，以抵抗信道中突发的干扰。
1 卷积交织和解交织的原理交织过程可算作一个编码过程,他把经过纠错编码的数据进行一定的排列组合,提高原有纠错编码的纠突发错误的能力。
数字通信中一般采取的同步交织有2 种:(1) 块交织也叫矩阵行列转置法。
可以表述为一个二维存储器阵列( N ×B ) 。
交织过程是数据先按行写入,再按列读出;解交织过程则相反，是数据先按列写入,再按行读出。
块交织结构简单, 但数据延时时间长而且所需的存储器比较大。
(2) 卷积交织交织器的输入端的输入符号数据按顺序分别进入 B 条支路延时器,每一路延时不同的符号周期。
第一路无延时,第二路延时M个符号周期,第三路延时2M个符号周期,…,第B路延时( B - 1 )M 个符号周期。
交织器的输出端按输入端的工作节拍分别同步输出对应支路经延时的数据。
卷积交织每条支路符号数据的延时节拍为di = ( i - 1)M B , i = 1,2, …, B 。
解交织器的延时数与交织器相反。
在仔细对比块交织和卷积交织两种方法之后，考虑到缩短延时和减小器件体积，小组决定采用卷积交织的方法来设计。
然而实现卷积交织的延时方法有多种，一是采用移位寄存器法，直接利用FIFO实现每条支路的延时，这种方法实现简单，但是当B与M值较大时，需要消耗大量的寄存器(图2所示)；二是利用RAM来实现移位寄存器的功能，通过控制读／写地址来实现每条支路延迟。
第一种方法，因为其设计思路和做法都相对简单，但是当需要较大的延时数时，移位寄存器变得很大，占用大量的编译时间和芯片空间，实际中并不可取，最终采用了RAM来实现移位，合理地设计读写地址按规律变化，即可实现所要的延时。
下面将阐述设计细节设计要求，交织深度B=12,M=17,即有12 条数据通路。
采用RAM 来实现输入数据的时延，按照一定的读写地址规律同时读写RAM 中。
