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10G-EPON系统FEC算法的研究与FPGA设计实现的开题报告

一、研究背景

10G-EPON（EthernetPassiveOpticalNetwork）是一种基于以太网技术实现的被动光纤网络，其传输速率能够达到10Gbps。为了实现高速率的数据传输，10G-EPON网络中需要使用前向纠错（ForwardErrorCorrection，FEC）算法对传输数据进行纠错和恢复。FEC算法是一种基于冗余编码的数据纠错技术，其在保证传输数据可靠性的同时，还能够提高网络的传输速率。

在10G-EPON系统中，采用的FEC算法是Reed-Solomon（RS）码和BCH（Bose-Chaudhuri-Hocquenghem）码，这两种算法具有较好的性能和可靠性。但是在实现过程中，需要克服硬件复杂度、延迟和功耗等问题，因此对FEC算法进行优化和实现是当前研究的热点。

二、研究内容

本论文主要研究10G-EPON系统中的FEC算法，包括RS码和BCH码的实现和优化。具体研究内容如下：

1.研究RS码和BCH码的原理和性能，并比较两种算法的优缺点，确定使用的FEC算法。

2.针对RS码和BCH码的特点，设计并优化对应的编码与解码模块。优化的主要目的是减小FPGA芯片的面积、功耗和延迟等。

3.使用VHDL语言进行算法模块的FPGA设计实现。实现的模块包括编码器、解码器和纠错模块等。

4.在FPGA开发板上进行功能验证和性能测试。通过实验数据分析和仿真测试，验证所设计的FEC算法模块的性能和可靠性。

三、研究意义

本论文的研究对于提高10G-EPON系统的数据传输速率、模块可靠性和硬件集成度有着重要的意义。一方面，FEC算法的实现和优化可以减小硬件复杂度和功耗，在硬件芯片资源有限的情况下提高模块的集成度。另一方面，所设计的FEC算法可以对传输数据进行可靠纠错，提高网络的稳定性和可靠性。

四、论文结构

本论文的内容分为六个部分：

第一章：绪论，介绍研究背景、目的和意义。

第二章：FEC算法的原理和性能，包括RS码和BCH码的特点及其优缺点的分析。

第三章：FEC算法模块的设计和建模，包括编码器、解码器和纠错模块的设计与优化。

第四章：FPGA设计实现，使用VHDL语言进行算法模块的FPGA设计实现。

第五章：实验结果与分析，通过实验数据分析和仿真测试，验证所设计的FEC算法模块的性能和可靠性。

第六章：总结与展望，总结本论文的研究工作和成果，并对未来的研究方向进行展望。