Σύστημα διόρθωσης λαθών βασισμένο σε κώδικες BCH και υλοποίηση σε FPGA
Σε μία εποχή όπου η ψηφιοποίηση δεδομένων έχει αυξηθεί ραγδαία η ανάγκη για τη βέλτιστη μετάδοσή τους είναι απαραίτητη. Από τα πλέον σημαντικά μέρη των προτύπων μετάδοσης είναι η κωδικοποίηση του καναλιού μέσω ειδικών αλγορίθμων ώστε να επιτευχθεί η εύρεση και διόρθωση τυχών λαθών. Οι κώδικες Bose,...
| Κύριος συγγραφέας: | |
|---|---|
| Άλλοι συγγραφείς: | |
| Μορφή: | Thesis |
| Γλώσσα: | Greek |
| Έκδοση: |
2015
|
| Θέματα: | |
| Διαθέσιμο Online: | http://hdl.handle.net/10889/8308 |
| id |
nemertes-10889-8308 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
nemertes-10889-83082022-09-05T20:16:21Z Σύστημα διόρθωσης λαθών βασισμένο σε κώδικες BCH και υλοποίηση σε FPGA Matalon, Isi Παλιουράς, Βασίλης Παλιουράς, Βασίλης Διόρθωση λαθών Κώδικες BCH Forward error correction (FEC) Field-programmable gate array (FPGA) VHDL BCH code 006.22 Σε μία εποχή όπου η ψηφιοποίηση δεδομένων έχει αυξηθεί ραγδαία η ανάγκη για τη βέλτιστη μετάδοσή τους είναι απαραίτητη. Από τα πλέον σημαντικά μέρη των προτύπων μετάδοσης είναι η κωδικοποίηση του καναλιού μέσω ειδικών αλγορίθμων ώστε να επιτευχθεί η εύρεση και διόρθωση τυχών λαθών. Οι κώδικες Bose, Chaudhuri και Hocquenghem (BCH) είναι τέτοιου είδους κώδικες που χρησιμοποιούνται ευρέως σε εφαρμογές όπως τα CD, DVD, σκληροί δίσκοι, δίσκοι στερεάς κατάστασης (SSD) και το πρότυπο δορυφορικής μετάδοσης τηλεόρασης υψηλής ανάλυσης (HDTV), DVB-S2. Στην παρούσα διπλωματική εργασία σχεδιάστηκε και υλοποιήθηκε κωδικοποιητής και αποκωδικοποιητής BCH για τις 11 περιπτώσεις κανονικού πλαισίου που προσφέρει το πρότυπο DVB-S2. Κύριος στόχος ήταν η όσο το δυνατόν καλύτερη υλοποίηση με γνώμονα το μέγεθος, με τη χρήση κοινών κυκλωμάτων και για τις 11 περιπτώσεις. Αποτέλεσμα αυτής της βελτιστοποίησης μεγέθους, ήταν κάποιες τεχνικές βελτιστοποίησης της ταχύτητας αποκωδικοποίησης, όπως το shortening, να μη χρησιμοποιηθούν καθώς θα είχαν ως αποτέλεσμα την αύξηση της επιφάνειας μερών του αποκωδικοποιητή κατά περίπου 11 φορές. Καθώς σκοπός της διπλωματικής ήταν η μελέτη της απόδοσης των κωδίκων BCH, μελετήθηκε ο ρυθμός λαθών σε διάφορες τιμές της αναλογίας ενέργειας – θορύβου (Eb / N0 ), αφού πρώτα υλοποιήθηκε σε FPGA. The amount of digital information is growing rapidly the recent decades, making transmission optimization one of the top priorities in digital information systems. One of the main parts of every transmission standard is channel encoding, with the use of algorithms aimed at finding and correcting errors (Forward Error Correction – FEC). Such codes are Bose, Chaudhuri and Hocquenghem (BCH) code, which are widely used in applications like CDs, DVDs, Hard Drives, Solid State Drives (SSDs) and DVB-S2, a satellite transmission standard mostly used for High Definition Television (HDTV). This thesis sets out to account for the design and implementation of a BCH encoder and decoder for all 11 different code rates proposed by the DVB-S2 standard for normal frames. The design was area optimized in order for all 11 code rate encoders and decoders to work on the same FPGA. This lead to some optimization techniques being unused. Even though the codes are shortened, no shortening algorithms which aim at clock cycle optimization were used. Were they used, would lead parts of the decoder to be almost 11 times larger. The main goal of the thesis is to analyze the performance of the codes, so the error rate was measured under different values of the energy to noise ratio (Eb/ N0 ). 2015-02-05T15:35:57Z 2015-02-05T15:35:57Z 2013-10-21 2015-02-05 Thesis http://hdl.handle.net/10889/8308 gr 12 application/pdf |
| institution |
UPatras |
| collection |
Nemertes |
| language |
Greek |
| topic |
Διόρθωση λαθών Κώδικες BCH Forward error correction (FEC) Field-programmable gate array (FPGA) VHDL BCH code 006.22 |
| spellingShingle |
Διόρθωση λαθών Κώδικες BCH Forward error correction (FEC) Field-programmable gate array (FPGA) VHDL BCH code 006.22 Matalon, Isi Σύστημα διόρθωσης λαθών βασισμένο σε κώδικες BCH και υλοποίηση σε FPGA |
| description |
Σε μία εποχή όπου η ψηφιοποίηση δεδομένων έχει αυξηθεί ραγδαία η ανάγκη για τη βέλτιστη μετάδοσή τους είναι απαραίτητη. Από τα πλέον σημαντικά μέρη των προτύπων μετάδοσης είναι η κωδικοποίηση του καναλιού μέσω ειδικών αλγορίθμων ώστε να επιτευχθεί η εύρεση και διόρθωση τυχών λαθών. Οι κώδικες Bose, Chaudhuri και Hocquenghem (BCH) είναι τέτοιου είδους κώδικες που χρησιμοποιούνται ευρέως σε
εφαρμογές όπως τα CD, DVD, σκληροί δίσκοι, δίσκοι στερεάς κατάστασης (SSD) και το πρότυπο δορυφορικής μετάδοσης τηλεόρασης υψηλής ανάλυσης (HDTV), DVB-S2.
Στην παρούσα διπλωματική εργασία σχεδιάστηκε και υλοποιήθηκε κωδικοποιητής και αποκωδικοποιητής BCH για τις 11 περιπτώσεις κανονικού πλαισίου που προσφέρει το πρότυπο DVB-S2. Κύριος στόχος ήταν η όσο το δυνατόν καλύτερη υλοποίηση με γνώμονα το μέγεθος, με τη χρήση κοινών κυκλωμάτων και για τις 11 περιπτώσεις. Αποτέλεσμα αυτής της βελτιστοποίησης μεγέθους, ήταν κάποιες τεχνικές βελτιστοποίησης της ταχύτητας αποκωδικοποίησης, όπως το shortening, να μη χρησιμοποιηθούν καθώς θα είχαν ως αποτέλεσμα την αύξηση της επιφάνειας μερών του αποκωδικοποιητή κατά περίπου 11 φορές. Καθώς σκοπός της διπλωματικής ήταν η μελέτη της απόδοσης των κωδίκων BCH, μελετήθηκε ο ρυθμός λαθών σε διάφορες τιμές της αναλογίας ενέργειας – θορύβου (Eb / N0 ), αφού πρώτα υλοποιήθηκε σε FPGA. |
| author2 |
Παλιουράς, Βασίλης |
| author_facet |
Παλιουράς, Βασίλης Matalon, Isi |
| format |
Thesis |
| author |
Matalon, Isi |
| author_sort |
Matalon, Isi |
| title |
Σύστημα διόρθωσης λαθών βασισμένο σε κώδικες BCH και υλοποίηση σε FPGA |
| title_short |
Σύστημα διόρθωσης λαθών βασισμένο σε κώδικες BCH και υλοποίηση σε FPGA |
| title_full |
Σύστημα διόρθωσης λαθών βασισμένο σε κώδικες BCH και υλοποίηση σε FPGA |
| title_fullStr |
Σύστημα διόρθωσης λαθών βασισμένο σε κώδικες BCH και υλοποίηση σε FPGA |
| title_full_unstemmed |
Σύστημα διόρθωσης λαθών βασισμένο σε κώδικες BCH και υλοποίηση σε FPGA |
| title_sort |
σύστημα διόρθωσης λαθών βασισμένο σε κώδικες bch και υλοποίηση σε fpga |
| publishDate |
2015 |
| url |
http://hdl.handle.net/10889/8308 |
| work_keys_str_mv |
AT matalonisi systēmadiorthōsēslathōnbasismenosekōdikesbchkaiylopoiēsēsefpga |
| _version_ |
1771297353310928896 |
