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FQPSK调制与多元LDPC码的联合编码调制研究

作　者: 梁开勇
导　师: 文红
学　校: 电子科技大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: LDPC码 FQPSK调制 MAP解调 卷积编码 匹配滤波器
分类号: TN911.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 124次
引　用: 1次
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内容摘要


深空探测是人类在新世纪的三大航天活动之一,深空探测集中显示了一个国家的科技发展水平和综合国力。深空通常是距离地球几十万至数千万公里以外的空间,通信具有距离远、信噪比极低、传输时延很长,环境复杂以及功耗要求严格等特点,从而对深空通信系统的信道纠错编码、调制等关键技术提出了更高的要求。为了适应未来深空通信技术低发送功率、高增益、更高数据速率、低实现复杂度为主要特征的发展需求,本文采用了适用于深空通信的编码调制方式——LDPC码联合FQPSK调制,并分析其性能和实用性。本论文首先介绍了当前深空通信的编码调制技术的现状与发展,阐述了以往的深空通信中的编码和调制技术的方案和局限性,提出LDPC码和FQPSK调制的优越性和发展前景。第二章描绘了LDPC码的奇偶校验矩阵的图形表示、生成方式和译码方法,并比较二元LDPC码和多元LDPC码的优越性和实现问题。第三章在介绍FQPSK调制的方案的由来、改进和发展的基础上,对其进行了功率谱分析,介绍了一些常规的解调方案。第四章主要研究了FQPSK的MAP解调方案,FQPSK的调制方案采用了卷积编码的结构,并根据编码输出选择波形,根据波形的差异性和发送端的映射方案,在接收端,采用近似匹配滤波器进行相关运算,根据联合概率的分析,得出FQPSK的MAP解调方案,并仿真其性能,在10-5 ,比Viterbi解调有1.5dB的增益,同时,MAP解调方案和LDPC码的联立,软信息的提取,得到了保证。为了较大的提高系统的增益,在发送端,发送重复码元,在接收端采用级联方案的迭代解调,可以明显的提高通信系统的性能。第五章提出了LDPC码和FQPSK调制的联合编码调制方案,并其中比较了二元LDPC码和多元LDPC码分别和FQPSK调制联立的性能,结果分析,多元LDPC码有更优异的性能,这里使用了四元LDPC码,采用码长和码率不同的多元LDPC码和FQPSK调制的联立,系统有很强的稳定性,适于深空通信中的性能需要。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-13
第一章 绪论  13-17
  1.1 深空通信的环境概述与发展  13-16
    1.1.1 深空通信中编码技术的发展  14-15
    1.1.2 深空通信中的调制技术  15-16
  1.2 本论文的主要研究工作  16-17
第二章 LDPC 码的概述  17-30
  2.1 LDPC 码的描述  17-18
    2.1.1 LDPC 码的结构和图模型表示  17-18
  2.2 LDPC 码的编码构造  18-21
    2.2.1 Gallager 方法构造的LDPC 码  19-20
    2.2.2 Mackay 方法构造的LDPC 码  20-21
  2.3 LDPC 码的概率译码  21-26
    2.3.1 软判决译码的基本原理  22
    2.3.2 LDPC 码译码的BP 算法  22-26
  2.4 多元LDPC 码的描述  26-30
    2.4.1 多元LDPC 码的构造  26
    2.4.2 多元LDPC 码的译码  26-28
    2.4.3 多元LDPC 码的优劣性分析  28-30
第三章 FQPSK 的调制原理  30-47
  3.1 高带宽效率数字调制技术的发展  30
  3.2 FQPSK 的由来与发展  30-35
    3.2.1 LJF-QPSK 调制  31-35
  3.3 网格编码的FQPSK 调制  35-47
    3.3.1 FQPSK 的调制方案  36-39
    3.3.2 FQPSK 调制的性能分析  39-42
    3.3.3 FQPSK 的常规的解调方法  42-47
第四章 FQPSK 的MAP 解调的研究  47-63
  4.1 卷积码的MAP 译码  47-49
  4.2 FQPSK 的MAP 解调  49-55
  4.3 FQPSK 的MAP 解调方案的发展  55-61
  4.4 FQPSK 的各种解调方案的分析  61-63
第五章 FQPSK 调制与LDPC 码的联合研究  63-68
  5.1 适合深空通信环境的编码调制方式  63-64
  5.2 二元LDPC 码级联FQPSK 调制的性能分析  64-65
  5.3 多元LDPC 码级联FQPSK 调制的性能分析  65-66
  5.4 方案的选取  66-68
第六章 结束语  68-70
  6.1 本文的研究工作  68-69
  6.2 下一步的研究工作  69-70
致谢  70-71
参考文献  71-74
个人简历  74-75
攻硕期间取得的研究成果  75-76

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 通信 > 通信理论 > 信息论
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