基于LDPC碼的TDRSS鏈路分析與仿真.pdf

1、低密度奇偶校驗(yàn)碼是一種具有較低的譯碼復(fù)雜度和接近香農(nóng)極限的漸近好碼。它最初由Gallager于1962年提出，但當(dāng)時(shí)并未受到人們的重視。經(jīng)數(shù)十年的沉寂，隨著計(jì)算機(jī)能力的增強(qiáng)和相關(guān)理論(如圖論、BP算法、Turbo碼等)的發(fā)展，Mackay和Neal重新對(duì)其進(jìn)行研究，并受到編碼界的極大關(guān)注，已成為目前最熱門的研究領(lǐng)域之一。 LDPC碼和Turbo碼以各自的方式實(shí)現(xiàn)接近香農(nóng)限這一目標(biāo)。LDPC碼的描述簡單，具有較大的靈活性，碼長足夠

2、長的非規(guī)則LDPC碼具有比Turbo碼更為良好的性能，而且由于可以采用并行譯碼算法，其譯碼延時(shí)低于Turbo碼。近年來，LDPC碼以其優(yōu)異的性能，以及巨大的潛在應(yīng)用價(jià)值而迅速成為編碼領(lǐng)域的熱點(diǎn)，在無線通信、衛(wèi)星通信等各個(gè)領(lǐng)域開展了應(yīng)用。 本文在分析了LDPC碼的基本原理基礎(chǔ)之上，對(duì)兩種非規(guī)則LDPC碼做了深入研究，從降低構(gòu)造非規(guī)則LDPC碼的校驗(yàn)矩陣復(fù)雜度考慮，提出了一種基于PEG的隨機(jī)構(gòu)造方法，該算法對(duì)傳統(tǒng)的PEG算法進(jìn)行簡化

3、，使得構(gòu)造校驗(yàn)矩陣的時(shí)間大為縮短。仿真結(jié)果顯示由該算法構(gòu)造的碼字無論在AWGN信道還是瑞利衰落信道下，其糾錯(cuò)性能都明顯優(yōu)于規(guī)則LDPC碼和Turbo碼。最后，為了研究LDPC碼在衛(wèi)星通信中的應(yīng)用，本文以美國跟蹤與數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星系統(tǒng)(TDRSS, Tracking and Data Relay Satellite System)為例，分析了由地面站、中繼星和用戶星組成的衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)鏈路特性，從理論上計(jì)算了鏈路長度、信號(hào)接收功率、干擾噪聲功率、背