大氣激光通信中數(shù)據(jù)鏈路層差錯控制技術(shù)研究以及FPGA設(shè)計與開發(fā)的開題報告

大氣激光通信中數(shù)據(jù)鏈路層差錯控制技術(shù)研究以及FPGA設(shè)計與開發(fā)的開題報告1、研究背景及目的：隨著現(xiàn)代通信技術(shù)和人類文化的發(fā)展，人與人之間的信息交流越來越依賴于高效、高速、可靠的通信技術(shù)。在現(xiàn)代通信技術(shù)中，激光通信技術(shù)以其高速、遠(yuǎn)距離的特點(diǎn)而備受關(guān)注。但是，在大氣不穩(wěn)定的情況下，大氣折射、散射和吸收等會影響激光通信的傳輸，從而造成差錯。因此，如何在大氣不穩(wěn)定環(huán)境下實現(xiàn)高效、高速、可靠的激光通信技術(shù)成為了一個重要的技術(shù)研究課題。本研究旨在針對大氣激光通信中數(shù)據(jù)鏈路層差錯控制技術(shù)進(jìn)行研究，提出一種新的差錯控制算法，以提高激光通信的可靠性。并且，通過FPGA設(shè)計與開發(fā)，實現(xiàn)算法的硬件實現(xiàn)，提高通信的實時性。2、研究內(nèi)容：（1）大氣激光通信中數(shù)據(jù)鏈路層差錯控制技術(shù)研究：主要研究大氣激光通信中常用的數(shù)據(jù)鏈路層差錯控制技術(shù)，對各個技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行分析，最終提出一種新的差錯控制算法，以提高通信的可靠性和效率。（2）FPGA設(shè)計與開發(fā)：根據(jù)所提出的算法，設(shè)計并實現(xiàn)相應(yīng)的FPGA電路，以實現(xiàn)算法的硬件實現(xiàn)。同時，進(jìn)行性能測試和優(yōu)化工作，以提高通信的實時性和穩(wěn)定性。3、研究方法：（1）文獻(xiàn)調(diào)研：對相關(guān)的文獻(xiàn)進(jìn)行深入調(diào)研，了解現(xiàn)有的數(shù)據(jù)鏈路層差錯控制技術(shù)，并分析其優(yōu)缺點(diǎn)。（2）算法設(shè)計：根據(jù)文獻(xiàn)調(diào)研結(jié)果，提出一種新的差錯控制算法，包括設(shè)計差錯檢測和糾錯技術(shù)。（3）FPGA設(shè)計與開發(fā)：以VHDL語言為基礎(chǔ)，進(jìn)行FPGA電路的設(shè)計與開發(fā)，實現(xiàn)差錯控制算法的硬件實現(xiàn)。同時，進(jìn)行性能測試和優(yōu)化工作，以提高通信的實時性和穩(wěn)定性。（4）結(jié)果分析：通過實驗和仿真，對所提出的算法和FPGA電路進(jìn)行性能分析，評估其可行性和有效性。4、研究意義：（1）提高激光通信的可靠性：本研究提出的新的差錯控制算法通過更加高效和精確的判錯和糾錯機(jī)制，使傳輸過程中的數(shù)據(jù)包更準(zhǔn)確、更可靠地傳輸。（2）提高激光通信的效率：通過優(yōu)化差錯控制算法，提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)男剩瑥亩岣呒す馔ㄐ诺膶崟r性和響應(yīng)速度。（3）推廣應(yīng)用：本研究提出的算法和FPGA硬件實現(xiàn)方案對于未來高速、遠(yuǎn)距離的激光通信技術(shù)的發(fā)展具有推廣應(yīng)用價值。5、研究計劃：階段一：文獻(xiàn)調(diào)研和算法設(shè)計（2個月）1）完成文獻(xiàn)調(diào)研，對現(xiàn)有的數(shù)據(jù)鏈路層差錯控制技術(shù)進(jìn)行分析和總結(jié)。2）根據(jù)文獻(xiàn)調(diào)研結(jié)果，提出一種新的差錯控制算法，包括設(shè)計差錯檢測和糾錯技術(shù)。階段二：FPGA設(shè)計與開發(fā)（4個月）1）進(jìn)行FPGA電路的設(shè)計與開發(fā)，實現(xiàn)差錯控制算法的硬件實現(xiàn)。2）進(jìn)行性能測試和優(yōu)化工作，以提高通信的實時性和穩(wěn)定性。階段三：結(jié)果分析和論文寫作（2個月）1）通過實驗和仿真，對所提出的算法和FPGA電路進(jìn)行性能分析，評估其可行性和有效性。2）撰寫關(guān)于研究過程和結(jié)果的論文。6、參考文獻(xiàn)：[1]GuanY,LiX,LiM,etal.Studyoferror-correctioncodingforintersatellitelasercommunicationsystems[J].IEEETransactionsonCommunications,2014,62(5):1794-1802.[2]ShiX,FengY,YuW,etal.Anovelimproveddecodingalgorithmforconcatenatedcodesindeepspacecommunication[J].InternationalJournalofComputerMathematics,2017,94(5):910-924.[3]LiuY,LiuX,LiuX,etal.TheresearchandsimulationofaFECcodecsuitablefordigitalvideotransmissionbylasercommunication[J].AdvancesinSpaceResearch,2018,61(2):508-521.[4]HuX,ZengW,LiuX,etal.BERperformanceanalysisofspaceopticalcommunicationsystemwithpolarizationmodedispersionunderatmosphericturbulence[J].OpticsCommunications,2018,408:292-297.[5]AbazaH,ElsharnoubyM,AbdEl-MalekS.Anewoptimizedautomatic