文档介绍：南京航空航天大学
硕士学位论文
微小卫星通信中基于FPGA的RS码编译码器的设计与实现
姓名:丁丹萍
申请学位级别:硕士
专业:信号与信息处理
指导教师:周建江
20061201
南京航空航天大学硕士学位论文
摘要
研制发射微小卫星,是我国利用空间技术服务经济建设、造福人类的重要途
径。现代微小卫星在短短20年里能取得长足的发展,主要取决于微小卫星自身的
一系列特点:重量轻,体积小,成本低,性能高,安全可靠,发射方便、快捷灵
活等。在卫星通信系统中,由于传输信道的多径和各种噪声的影响,信号在接收
端会引起差错,通过信道编码环节,可对这些不可避免的差错进行检测和纠正。
在微小卫星通信链路中,信道编码器的任务是差错控制。本文采用符合空间
SDS标准的链接码进行信道编码,即内码为(2,1,6)
的卷积码,外码为(255,223)的RS码,中间进行交织操作。其中,里德-索罗
蒙码(Reed-Solomon,简称 RS码)是一种重要的非二进制BCH码,是分组码中纠错
能力最强的纠错码,一次可以纠正多个突发错误,广泛地用于空间通信中。
本文针对南京航空航天大学自行研制的微小卫星通信分系统的技术要求,在
用SystemView和C语言仿真的基础上,用硬件描述语言Verilog设计了RS(255,
223)编码器和译码器,使用Modelsim软件进行了功能仿真,并通过Xilinx公司的
软件ISE对设计进行综合、布局布线,最后生成可下载的比特流文件下载到Xilinx
公司的型号为XC3S2000的FPGA芯片中,完成了电路的设计并实现了编码译码的
功能,表明本文设计的信道编解码器的正确性和实用性,满足了微小卫星通信分
系统的技术要求。

关键词:微小卫星,信道编码,RS 码,译码,伽罗华域,FPGA
I
微小卫星中基于 FPGA 的 RS 码编译码器的设计和实现
Abstract
Developing and launching micro-satellite is one of the most important ways to
serve the economy construction and benefit the people using space technology in our
country. Modern micro-satellite has made quite great progress in the past decade for
its own characteristics: light weight,small volume,lower cost,high performance,
reliability and safety,celerity and agility and so on. In munication
systems,digital signals will arouse error at the receiving port due to the effect of
multi-path and various noises in the transmission channel. In terms of encoding and
decoding,we can detect or get rid of these inevitable errors.
In munications,the channel encoder is used for error control. Based
on the environment of space channel,we use the concatenated codes to encode the
space data,which is mended by mittee for Space Date System
(CCSDS). The concatenated codes posed of outer codes-RS Codes (255,
223),interleave,inner codes — Convolutional Codes (2,1,7). The Reed-Solomon
(RS) code is one of the most important non-binary cyclic codes of great correction
ability. It can correct many burst errors , and has been widespread