差错控制编码在卫星通信中的应用

差错控制编码在卫星通信中的应用作者：吴玉成，杨士中，刘嘉兴作者单位：吴玉成(重庆大学,重庆,4000044)，杨士中(重庆大学博士导师中国工程院,重庆,4000044)，刘嘉兴(信息产业部电子第十研究所,成都,610036)刊名：电讯技术英文刊名：TELECOMMUNICATIONSENGINEERING年，卷(期)：2000，40(1)被引用次数：12次参考文献(8条)1.GDFoneyJrCodinganditsapplicationinspacecommnuications19702.DJCostello.JHagenauer.HImai.S.B.WickerApplicationsofError-ControlCoding1998(06)3.ConsultativeCommitteeforSpaceDataSystem，recommendationsforspacedatastandard:Telemetrychannelcoding(BlueBook)19924.EPaaskeImproveddecodingforaconcatenatedcodingsystemrecommendedbyCCSDS1990(08)5.OMCollins.MHizlanDeterminatestateconvolutionalcodes1993(12)6.XWang.SBWickerAsoft-outputdecodingalgorithmforconcatenatedsystems7.CBerrou.AGtavieuxNearoptimumerrorcorrectingcodinganddecoding:Turbo-codes1996(10)8.SBenedtto.GMontorsiUnveilingTurbocodes:someresultsonparallelconcatenatedcodingschemes相似文献(10条)1.学位论文郑奎利TPC码在卫星通信中的应用2006卫星通信作为地面移动通信的有益补充，在实现全球通信中发挥了重要的作用。论文研究了卫星通信中的前向纠错技术。卫星通信由于其传播距离远、时延长等特点，需要有更好的前向纠错方法来弥补。在卫星通信系统中应用差错控制不仅可给系统提供很好的可靠性和传输稳定性，而且由于编码增益的增加，系统传输信息所需的能量可大为降低，这对于功率受限的卫星信道具有极其重要的意义。本文首先介绍了卫星通信的发展和应用，LEO和GEO轨道的优缺点。然后介绍了信道纠错编码的历史和类别，重点描述了几种常用的信道编码。第三章介绍了差错控制编码在卫星通信中的应用。论文第四章详细介绍了TPC码的编码和译码原理，提出了它的两种迭代译码算法，并对其进行了仿真。随后对迭代译码中的参数进行了分析，提出了不同的改进方案。论文的第五章提出了一种新的基于伴随式的软输入软输出迭代译码算法，该算法可节省部分计算量。仿真结果表明，新方案在同原有译码算法同等条件下，误码率性能有所提高，同时减少了计算复杂度。第六章分析了卫星通信信道，对莱斯信道条件下的卫星通信进行了仿真，比较了RSV、TPC的性能。仿真结果表明，改进方案能改善译码性能。2.学位论文彭晖一种基于CPLD的遥测终端机设计与实现2001卫星通信以其信道稳定可靠、通信覆盖面积大、有多址能力、建设方便、组网灵活、见效快等优势,深受广大用户的青睐.目前,它已成为人们普遍使用的重要通信手段.遥测分系统是保证卫星通信进行可靠工作必不可少的重要组成部分.它用来测定通信卫星上的各种工人选参数并向地面发送出遥测信号,地面站收到遥测信号,经处理后,发出指令信号对通信卫星进行控制.这个课题的主要任务就是完成卫星通信中遥测分系统终端部分的设计,其中运用了同步技术和纠错编码技术,整个设计用全数字方法实现.3.学位论文李亮亮一种新型卫星通信信道编码技术2008作为远程通信的一种手段，卫星通信是当今通信领域中的一个重要组成部分，这些年得到了迅速的发展。论文主要研究了TPC码在卫星通信中的应用。由于卫星通信的传输距离远，会受到衰落，噪声，干扰等的影响。这就要求采用有很强举措能力的差错控制方法以保证误码率在允许的范围以内。因此，为了实现强大的纠错功能，要构造“好码”。由于编码增益的增加，使得系统传输信息所需要的能量会大大降低，这对于功率受限的卫星信道来说是十分重要的。首先介绍了卫星通信的概念，静轨，中轨，低轨卫星各自的特点，卫星通信的分类以及发展现状。然后介绍了差错控制的方式方法，详细描述了几种常见的信道编码。第三章主要介绍TPC码的性能，详细的描述了编码和解码，又分别对编码中的子码和迭代译码算法进行了分析。并对整个编解码过程进行了仿真。第四章针对在解码过程中的庞大计算量的问题提出了一种降低解码器复杂度的新的软入软出算法。第五章介绍了已经对TPC码进行了应用的卫星调制解调器CDM－570L。第六章介绍了可能对卫星通信产生干扰的各种因素。4.学位论文陈玲无线ATM系统中传输多媒体信息的信道差错控制方案1999无线ATM是ATM在无线环境中的延伸.该论文在无线ATM传输协议的基础上,讨论了在蜂窝移动通信信道和移动卫星通信信道中,传输多媒体信息的信道差错控制方案.文中具体研究了如何根据各信源的服务质量要求,分别在蜂窝移动通信信道和移动卫星通信信道中,选择差错控制方案参数的方法.最后模拟证明了该文所提方案的有效性.模拟针对不同业务进行,充分考虑了变速率业务仿真的逼真性.另外,在调制解调技术方面,该文提出了一种幅度比QAM方法.该调制方法具有抗信道多径衰落的优点,比普通的QAM有更好的性能.该论文共分三章,第一章介绍了该课题的研究背景.第二章介绍了ATM及无线ATM的传输协议,并叙述了模拟系统的组成、调制解调方法以及信源、信道的模拟方法等.第三章先分节介绍了BCH编解码、卷积编解码、交织和选择重发ARQ技术,然后综合叙述了信道差错控制方案,并做了模拟比较.该文所提出的信道差错控制方案,不仅大大提高了信息在无线信道中传输的抗误码性能,而且适用于多媒体信息的无线传输,对于实现无线ATM中的宽带业务传输具有实际意义.5.会议论文李仲令差错控制编码在数字卫星通信中的应用1988该文首先分析数字卫星通信信道的特点以及为降低数字通信误码率采用差错控制编码译码技术的必要性。主要讨论各种前向差错控制（FEC），比较了卷积码、BCH码、级联码和编码、调制结合体制在卫星信道上的性能以及它们在数字卫星通信中的应用。（本刊录）6.学位论文江琥基于卫星信道的自适应SARQ协议的设计与研究2002该文将协议设计为三层:物理层、链路层、文件传输层.在文件传输方面,设计了方便用户的批量文件传送和断点续传功能.链路层的差错控制与流量控制设计是该文的重点部分,在此我们采用了滑动窗口协议来实现传输控制.在实现了全双工选择重传协议的基础上,为了改善协议在信道恶化情况下的性能,引入了重发计次机制、自适应多次确认、接收缓存溢出保护等优化措施,进一步提高了协议的效率和稳定性.论文对协议的效率,从理论上进行了分析,并与ZMODEM协议进行了效率上的比较.对于协议的自适应机制给实际通信所带来的增益,也作了相应的探讨.在协议的测试方面,设计了比较充分的测试用例.该文在协议的设计方面作了大量工作,而有关协议在具体通信环境中的性能和功能,需要将来在实际的信道通信中加以检验和调试.7.学位论文吴玉成Turbo码及其在卫星通信中的应用研究2000差错控制技术已成为数字通信系统保证通信可靠性和连续性的重要手段.1993年,Turbo码被首次提出后,以其接近香农极限的卓越纠错能力而引起编码界的广泛关注.该文试图通过对香农信息论的理解探讨Turbo码了解得其纠错能力的原因所在,并以此为指导设计Turbo码编译码器的结构和算法,研究在卫星通信系统中应用Turbo码的方法.通过该文的工作表明,Turbo码作为一种新型的编译码方法,由于其接近香农极限的纠错能力,必将在未来众多的数字通信系统中得到广泛应用,也必将成为下一代卫星通信差错控制环节的首要选择.8.学位论文刘昕琦低密度奇偶校验码译码算法的硬件实现2007LDPC码（低密度奇偶校验码）是一种具有极强纠错能力的差错控制编码技术，它的性能接近香农极限，其译码复杂度低于Turbo码，由于LDPC码在光通信、卫星通信、深空通信、第4代移动通信系统、高速与甚高速率数字用户线、光和磁记录系统等诸多领域都有良好的应用前景，所以，开发LDPC硬件译码器已经成为纠错编码领域研发的一大热点。本文首先概述了LDPC码的定义、基本构造方式和编码理论；讨论了LDPC译码方法——BP译码算法，为方便译码器的硬件实现本文着重研究了低实现复杂度的Log-BP译码算法，通过对两种算法进行了性能仿真，结果表明Log-BP在性能上完全适合，可以作为硬件译码的算法。在硬件实现中，考虑到译码精度要求和硬件资源有限，本文探讨了数据量化位数选择与译码性能的关系并进行了仿真，得出了在本译码器设计指标和现有硬件资源条件下，最合适的量化数据位数。在此基础上，使用Verilog硬件描述语言，采用部分并行译码结构，利用自顶而下的模块化设计方法设计LDPC译码器，并运用EDA设计工具ModelSim和ISE，对各个组成模块进行综合和时序仿真；然后利用原理图输入法将分模块合并为一个完整的译码器电路，对整个译码器进行了全面的功能仿真、综合和时序仿真，验证设计的正确性和译码器的性能。最后，设计了译码器实验板，下载了译码算法，进行了相应的测试。9.期刊论文吕蓉.曹志刚.LURong.CAOZhi-gang卫星ATM网络中自适应FEC情况下的有效带宽估计-宇航学报2006,27(3)针对采用自适应前向差错控制(AFEC)的卫星异步传递模式(ATM)网络,研究了两种有效带宽估计方法.由于AFEC码率的动态特性使业务实际的传输速率具有不固定性,因此估计有效带宽时要考虑AFEC的影响.首先针对一般卫星时变信道和多码率AFEC情况下的卫星ATM,应用流体近似方法分析了有效带宽的计算,然而该方法要求的条件及计算复杂度均比较高,应用中有局限性.以此方法为基础,提出了采用修正因子的估计方法.数值结果表明采用修正因子的有效带宽估计方法比较简单可靠,适用面较广.10.学位论文龚莹莹基于DTMB标准的QC-LDPC编译码的算法研究与实现2008LDPC码(Low-DensityParity-CheckCodes低密度奇偶校验码)是一种具有极强纠错能力的差错控制编码技术，它是Gallager于1962年提出的一种性能接近香农(Shannon)极限的好码。LDPC码的优异性能及其在信息可靠传输中的良好应用前景(例如光通信、卫星通信、深空通信、第4代移动通信系统、高速与甚高速率数字用户线、光和磁记录系统等)，被认为将是下一代电信和磁存储系统中广泛应用的纠错码技术，己引起世界各国学术界和IT业界的高度重视，成为当今信道编码领域最瞩目的研究热点。LDPC码在许多情况下将取代Turbo码的趋势已经很明显，研究LDPC码的学术意义、商业价值和对IT(特别是通信)领域相关技术发展的推动作用是巨大的。在数字电视地面传输中国国家标准中(DTMB，digitalterrestrialmediabroadcasting)信道编码采用LDPC码作为内码，BCH码作为外码的方式。本论文主要对DTMB标准的QC-LDPC码的译码算法和硬件实现进行了较深入的研究。本文首先简述了通信系统以及信道编码理论的基础知识，并且对线性分组码的基本原理作了阐述。本文重点介绍了LDPC码的定义、几种重要的编译码算法，并对主要译码算法原理及其复杂度作了深入的分析和研究。在研究了概率域BP算法和对数域BP算法的基础上，重点研究了LDPC码改进的译码算法，包括校验消息处理修正的BP-Based算法、NormalizedBP-Based算法、OffsetBP-Based算法。基于以上研究，针对DTMB标准的编码的规律，提出了一种新的译码算法，该译