深空光通信中的SCPPM编码性能研究

摘要

深空探测在人类开发和利用太空资源以及探索宇宙和生命起源的秘密的中扮演着重要的角色。深空光通信是未来深空高速率通信的主要方向,主要有通信容量大,设备体积小,保密性好等特点。在深空中常常要面临极远距离信号衰落的挑战,所以一套行之有效的编码对于深空通信十分必要。
　　本文首先介绍了深空光通信的意义以及背景,对国内外目前在深空光通信领域的研究历史和现状进行了综述。总结了深空通信中曾经和正在使用的信道编码技术。
　　其次,文章在介绍SCPPM编码原理及各部分框图的基础上，构建了完整的基于MATLAB的仿真系统。在此基础上对内外码的不同组合进行了仿真分析。文章重点分析了SCPPM的译码算法,提出了深空光信道下的PPM软解调算法。与已有算法相比,该算法具有可重用性强以及算法简单的特点。介绍了MAP,log-MAP及其简化算法。研究了深空光信道下外信息的特点,并提出了基于外信息绝对值针在不同噪声条件下的迭代停止条件。文章还对译码算法与简化算法在译码时间,误码率性能以及简化算法所在模块位置对译码性能的影响进行了详细的对比和分析。
　　文章的最后,通过改变调制方式将SCPPM码应用于无线通信,提出了SCPSK码并与无线通信中常用的编码进行了对比。研究发现交织是制约SCPSK应用于普通无线通信的瓶颈,因此文章研究了交织长度对SCPSK码的影响,提出了三种可能的交织器替换方案,并对三种方案进行了详细的比较。

目录

深空光通信中的SCPPM编码性能研究

RESEARCH ON THE PERFORMANCE OF SCPPM CODING IN DEEP-SPACE OPTICAL COMMNUNICATION

摘 要

Abstract

目 录

第1章 绪 论

1.1 课题背景

1.2 国内外相关技术发展现状

1.3深空通信下的纠错码技术发展

1.4 本论文主要内容

第2章 SCPPM码编码器分析

2.1 SCPPM码编码器原理

2.2 SCPPM外码编码器

2.3 SCPPM内码编码器

2.4 SCPPM 交织器

2.5 不同内外码组合的仿真模拟

2.6 本章小结

第3章SCPPM码译码算法分析

3.1 SCPPM码的译码系统

3.2 PPM调制的软解调算法

3.3 迭代译码中的MAP算法及其改进

3.4 迭代译码算法的迭代停止准则

3.5 不同译码结构对SCPPM码性能的影响

3.6 本章小结

第4章 串行级联码在无线信道中的性能

4.1 串行级联码在高斯白噪声下的性能

4.2 交织长度对串行级联码性能的影响

4.3 几种交织改进方法

4.4 本章小结

结 论

参考文献

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致 谢