衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中LDPC碼的研究.pdf

1、衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)能夠提供導(dǎo)航、定位和授時(shí)等服務(wù),是現(xiàn)代化生活中不可或缺的一部分。導(dǎo)航系統(tǒng)中的信道編碼直接影響著導(dǎo)航系統(tǒng)的服務(wù)質(zhì)量,信道編碼的選擇是導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要部分。LDPC碼作為一種接近香農(nóng)限的差錯(cuò)控制編碼,近年來得到了越來越多的應(yīng)用。用LDPC碼代替目前導(dǎo)航系統(tǒng)中所使用的卷積碼,能夠提升導(dǎo)航系統(tǒng)的性能。GPS系統(tǒng)會(huì)于2013年首次嘗試使用LDPC碼編碼的導(dǎo)航電文,這將進(jìn)一步推動(dòng)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的現(xiàn)代化。本文對(duì)LDPC碼的構(gòu)造方法以及LD

2、PC碼在衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中的應(yīng)用做了探討。
　　本文首先介紹了衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的基本知識(shí),研究全球主要衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的導(dǎo)航電文結(jié)構(gòu),分析了各大導(dǎo)航系統(tǒng)所采用的信道編碼方法。然后介紹了LDPC碼的基本知識(shí),討論了LDPC碼的編譯碼方法,介紹了快速編碼算法和易于軟硬件實(shí)現(xiàn)的譯碼算法。介紹了基于有限域幾何與基于循環(huán)置換矩陣構(gòu)造準(zhǔn)循環(huán)LDPC碼的方法,在此基礎(chǔ)上,提出了輔助的方法使得有限域幾何法能夠構(gòu)造碼長與碼率靈活多變的LDPC碼。采用下山法和分

3、層法來構(gòu)造大環(huán)長的循環(huán)置換矩,提出了能夠加快搜索速度的快速下山法,針對(duì)下山法和分層法提出了一種易于編碼的結(jié)構(gòu)。對(duì)設(shè)計(jì)的LDPC碼進(jìn)行了仿真,驗(yàn)證了所提方法的性能和可行性。
　　對(duì)采用卷積編碼的三種導(dǎo)航電文在高斯白噪聲信道下的性能進(jìn)行了仿真。利用有限域幾何法與循環(huán)置換矩陣的方法設(shè)計(jì)了多組符合GPSCNAV-2電文參數(shù)的LDPC碼,進(jìn)行了性能仿真,并與采用卷積編碼方式的導(dǎo)航電文進(jìn)行了性能對(duì)比。計(jì)算了LDPC碼的編譯碼復(fù)雜度,分析了編碼