深空通信中高效率Turbo碼關(guān)鍵技術(shù)的研究.pdf

1、深空通信，是指地球站與脫離地球引力的月球探測器、各種行星探測器以及宇宙飛船等宇宙站之間的通信。這些宇宙站離開地球軌道而進(jìn)入太陽系，地球站與這些宇宙站的通信距離可達(dá)數(shù)百萬公里。所以深空通信與其他通信方式相比難度更大，其基本特征是傳輸距離非常遠(yuǎn)，接收信噪比很低。本文主要研究適合深空通信信道特點(diǎn)的信道編譯碼技術(shù)。
　　 Turbo碼具有接近香農(nóng)極限的性能，不但可以在低信噪比的環(huán)境下表現(xiàn)出優(yōu)越的性能，而且還具有很強(qiáng)的抗衰落與抗干擾能力，

2、所以 Turbo碼很適合在低信噪比的深空通信中應(yīng)用。但 Turbo碼應(yīng)用于深空通信中也存在一些缺點(diǎn)，如譯碼時(shí)延大、譯碼復(fù)雜度高、存在“誤碼平層”效應(yīng)等。因此，本文將研究重點(diǎn)放在高效率 Turbo碼的譯碼算法、交織器以及迭代停止準(zhǔn)則設(shè)計(jì)及其實(shí)現(xiàn)等方面。
　　 本文首先介紹 Turbo碼的編譯碼原理，并分析影響 Turbo碼性能的各種因素。接著重點(diǎn)介紹幾種 Turbo碼譯碼算法、交織器的設(shè)計(jì)原理以及常用的迭代停止準(zhǔn)則。以降低算法復(fù)雜

3、度的同時(shí)保證性能不下降為目標(biāo)，作了譯碼算法改進(jìn)，通過引入“擬合逼近”思想提出最佳平方逼近算法；以減少時(shí)延為目標(biāo)，通過設(shè)計(jì)有效的停止準(zhǔn)則來減小譯碼迭代次數(shù)、提高譯碼效率；針對“誤碼平層”效應(yīng)，提出一種改進(jìn)的S-隨機(jī)交織器來提高譯碼性能。以上的這些改進(jìn)型算法都通過計(jì)算機(jī)仿真方法進(jìn)行了比較、分析研究，對仿真結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證。
　　 最后，結(jié)合深空通信信道的要求，選取空間數(shù)據(jù)系統(tǒng)顧問委員會(huì)(CCSDS)所推薦的部分參數(shù)，采用本文提出的改進(jìn)