再入遙測系統(tǒng)中加密及LDPC編碼技術(shù)的應(yīng)用研究.pdf

1、再入遙測系統(tǒng)是一種變參的多徑衰落系統(tǒng)。它存在多種形式的快衰落和慢衰落。而多徑衰落信道對遙測數(shù)據(jù)有著直接的影響。由于遙測數(shù)據(jù)中含有大量重要信息，包括電子戰(zhàn)偵察信息，飛行器飛行狀態(tài)信息等。為防止多徑衰落信道對遙測數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)的影響，同時(shí)防止第三方截獲或利用這些信息，要求對無線傳輸?shù)倪b測數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的糾錯(cuò)和加密編碼。因此，加密和糾錯(cuò)編碼成為再入遙測領(lǐng)域研究的關(guān)鍵技術(shù)之一。
　　 論文的主要研究內(nèi)容包括：加密技術(shù)在PCM/PPK遙測系統(tǒng)中的

2、應(yīng)用及PCM/PPK系統(tǒng)性能分析；LDPC譯碼算法的改進(jìn)及其在PCM/FM系統(tǒng)中的應(yīng)用。論文的主要工作和成果如下：
　　 1.PCM/PPK再入遙測系統(tǒng)是一種多進(jìn)制脈沖位置調(diào)制系統(tǒng)。它具有抵抗碼間干擾能力強(qiáng)、能量效率高的特性。在該系統(tǒng)中，碼元之間不相互獨(dú)立。利用PCM碼的群碼特性分析了在擇大檢測下PCM/PPK系統(tǒng)的誤碼性能和誤差特性，并與固定門限判決下的誤碼和誤差性能進(jìn)行了比較。仿真結(jié)果表明：在小信噪比時(shí)，擇大檢測劣于固定門限

3、檢測；而在大信噪比時(shí)，擇大檢測優(yōu)于固定門限檢測。
　　 2.為解決開放空間中遙測數(shù)據(jù)傳輸存在信息被竊取的安全隱患問題，提出了基于PCM/PPK遙測體制的數(shù)據(jù)加密方案。該方案采用鐘控序列密碼對信源PCM數(shù)據(jù)加密，在雙遙測體制中該方案具有節(jié)約系統(tǒng)資源的優(yōu)點(diǎn)。還提出了后向密鑰同步方案，該同步方案實(shí)時(shí)性強(qiáng)、易于實(shí)現(xiàn)。在實(shí)際的遙測系統(tǒng)框架基礎(chǔ)上，建立了PCM/PPK遙測系統(tǒng)仿真模型，該系統(tǒng)模型簡單易于仿真實(shí)現(xiàn)。最后，對系統(tǒng)誤碼性能進(jìn)行了理

4、論分析和仿真驗(yàn)證，并討論了系統(tǒng)的安全性。仿真和分析表明：通過加密保證了遙測數(shù)據(jù)的安全且沒有引起誤碼擴(kuò)散。
　　 3.由分析得到的中短碼長LDPC碼錯(cuò)誤幀所對應(yīng)校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)對數(shù)似然比(LogarithmLikelihood Ratio，LLR)及校驗(yàn)和變化的規(guī)律，提出了一種基于消息振蕩及校驗(yàn)更新的改進(jìn)BP譯碼算法。該算法通過提前結(jié)束迭代譯碼的準(zhǔn)則，來減少在低信噪比區(qū)的平均迭代次數(shù)。并通過修正校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)的更新來削弱LLR值的振蕩以提高譯碼

5、性能。仿真結(jié)果表明，相對于BP算法：在低信噪比區(qū)，該算法減少了平均迭代次數(shù)且譯碼性能沒有損失；而在中高信噪比區(qū)，其提高了譯碼性能，而平均迭代次數(shù)無增加。
　　 4.基于Offset最小和算法和差分譯碼算法，提出了一種改進(jìn)的LDPC譯碼算法。該算法在二分圖上傳遞的是概率的差分值。與Offset最小和算法相比，該算法在實(shí)現(xiàn)時(shí)，量化精度高，可減少量化帶來的性能損失；對于校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)的處理采用Offset最小和算法，與原始差分算法相比降低了