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《深空通信中多進制ldpc碼構(gòu)造方法研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、分類號TN911.22密級公開UDC654.9學(xué)位論文編號D-10617-30852-(2016)-01040重慶郵電大學(xué)碩士學(xué)位論文中文題目深空通信中多進制LDPC碼構(gòu)造方法研究英文題目ResearchonConstructionMethodsofNonbinaryLDPCCodesinDeepSpaceCommunication學(xué)號S130131049姓名李勇學(xué)位類別工程碩士學(xué)科專業(yè)電子與通信工程指導(dǎo)教師王汝言教授完成日期2016年6月8日重慶郵電大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要摘要信道編碼是保障深空通信數(shù)據(jù)在低信噪比、高傳輸時延及資源受限的環(huán)
2、境中可靠傳輸?shù)年P(guān)鍵技術(shù)之一。作為性能接近香農(nóng)限的高增益編碼技術(shù)，低密度奇偶校驗(Low-DensityParity-Check,LDPC)碼引起了深空通信信道編碼領(lǐng)域的廣泛關(guān)注。多進制LDPC碼在中短碼長更優(yōu)異的性能以及更強的抗突發(fā)錯誤的能力，有潛力更替深空信道編碼與同步層中糾錯性能欠佳的短碼標準，以滿足深空通信中各種場景下的多樣化需求。多進制LDPC碼的性能隨著有限域階數(shù)的增大而提升，但也伴隨著復(fù)雜度的大大增加。與降低多進制碼譯碼復(fù)雜度同等重要的是決定碼字的校驗矩陣構(gòu)造。目前已涌現(xiàn)一些性能優(yōu)異的多進制碼構(gòu)造方案，如基于有限域、圖論的結(jié)
3、構(gòu)化碼及基于計算機搜索的隨機碼等。本文分析了影響多進制LDPC碼性能的短環(huán)與圍長，非零元素分布以及最小碼距等因素，提出了兩種適合深空通信的高性能多進制LDPC碼設(shè)計方案：1.針對深空通信的緊急情況、指令及自動重傳請求等應(yīng)用場景對中短碼的要求，從節(jié)點角度提出基于有限域加群的多進制原模圖LDPC碼構(gòu)造方法。首先，優(yōu)化節(jié)點的非零元素標簽使得每個校驗節(jié)點的二進制映射碼字的最小碼距盡可能大且重數(shù)較少。然后，提出準圍長計算方法來優(yōu)化節(jié)點的移位系數(shù)標簽，“刪除”不滿秩的短環(huán)及其引入的低重碼字，從而進一步提高碼字的最小碼距上限。深空通信信道下仿真結(jié)果表
4、明恰當?shù)剡x擇節(jié)點的權(quán)值標簽和移位系數(shù)標簽后構(gòu)造的碼字性能優(yōu)異。2.根據(jù)深空通信信道編碼提出的高功率效率以及高編碼增益率要求，提出了一種基于素數(shù)域的多進制準循環(huán)LDPC碼構(gòu)造方法。針對掩碼后的基矩陣及素數(shù)域模乘運算，改進了獨立行列序列搜索算法，搜索使得二進制校驗矩陣圍長最大化的校驗節(jié)點和變量節(jié)點移位系數(shù)序列。然后，利用多進制準循環(huán)置換矩陣替換素數(shù)域中的元素構(gòu)造多進制校驗矩陣。最后，提出一種基于中國剩余定理的碼字準圍長和最小碼距特性優(yōu)化方法。仿真分析驗證了所提出的碼字比其他具有相似參數(shù)的二進制碼和多進制碼有一定的性能提升，尤其在低信噪比區(qū)域
5、。關(guān)鍵詞：多進制LDPC碼，深空通信，原模圖，有限域，最小碼距，圍長I重慶郵電大學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractAbstractChannelcodingisoneofthemostimportanttechnologiestoguaranteethereliabilityofdeepspacecommunication(DSC)datatransmissionunderlowSNR,largetransmissiondelayandresourceconstrainedenvironment.Asahighgaincodingtechn
6、iquewithcapacity-approachingperformances,Low-DensityParity-Check(LDPC)codeshasarousedwidespreadconcerninthefieldofdeepspacecommunicationchannelcoding.Inordertomeetthediverseneedsinvariousscenariosofdeepspacecommunications,nonbinary(NB)LDPCcodes,withbetterperformanceandst
7、rongerabilitytoresistbursterror,isconsideredanappropriatecandidatetosubstituteshortblocklengthcodespecifiedinDSCSynchronizationandChannelCodingforimprovedperformance.Asthefieldorderincrease,theperformanceofNBLDPCcodeimprovesatthecostofincreasingcomplexityofthedecodingalg
8、orithm.Whatisequallyimportanttoreducingthedecodingcomplexity,istheconstructionofcheckmatrixwhichdirectl
