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《深空通信中多進(jìn)制ldpc碼構(gòu)造方法研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、分類號(hào)TN911.22密級(jí)公開(kāi)UDC654.9學(xué)位論文編號(hào)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(jìn)制LDPC碼構(gòu)造方法研究英文題目ResearchonConstructionMethodsofNonbinaryLDPCCodesinDeepSpaceCommunication學(xué)號(hào)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(shí)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(yàn)(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(jìn)制LDPC碼在中短碼長(zhǎng)更優(yōu)異的性能以及更強(qiáng)的抗突發(fā)錯(cuò)誤的能力，有潛力更替深空信道編碼與同步層中糾錯(cuò)性能欠佳的短碼標(biāo)準(zhǔn)，以滿足深空通信中各種場(chǎng)景下的多樣化需求。多進(jìn)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(jìn)制碼譯碼復(fù)雜度同等重要的是決定碼字的校驗(yàn)矩陣構(gòu)造。目前已涌現(xiàn)一些性能優(yōu)異的多進(jìn)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(jì)算機(jī)搜索的隨機(jī)碼等。本文分析了影響多進(jìn)制LDPC碼性能的短環(huán)與圍長(zhǎng)，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(jìn)制LDPC碼設(shè)計(jì)方案：1.針對(duì)深空通信的緊急情況、指令及自動(dòng)重傳請(qǐng)求等應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)中短碼的要求，從節(jié)點(diǎn)角度提出基于有限域加群的多進(jìn)制原模圖LDPC碼構(gòu)造方法。首先，優(yōu)化節(jié)點(diǎn)的非零元素標(biāo)簽使得每個(gè)校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)的二進(jìn)制映射碼字的最小碼距盡可能大且重?cái)?shù)較少。然后，提出準(zhǔn)圍長(zhǎng)計(jì)算方法來(lái)優(yōu)化節(jié)點(diǎn)的移位系數(shù)標(biāo)簽，“刪除”不滿秩的短環(huán)及其引入的低重碼字，從而進(jìn)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(dāng)?shù)剡x擇節(jié)點(diǎn)的權(quán)值標(biāo)簽和移位系數(shù)標(biāo)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?cái)?shù)域的多進(jìn)制準(zhǔn)循環(huán)LDPC碼構(gòu)造方法。針對(duì)掩碼后的基矩陣及素?cái)?shù)域模乘運(yùn)算，改進(jìn)了獨(dú)立行列序列搜索算法，搜索使得二進(jìn)制校驗(yàn)矩陣圍長(zhǎng)最大化的校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)和變量節(jié)點(diǎn)移位系數(shù)序列。然后，利用多進(jìn)制準(zhǔn)循環(huán)置換矩陣替換素?cái)?shù)域中的元素構(gòu)造多進(jìn)制校驗(yàn)矩陣。最后，提出一種基于中國(guó)剩余定理的碼字準(zhǔn)圍長(zhǎng)和最小碼距特性優(yōu)化方法。仿真分析驗(yàn)證了所提出的碼字比其他具有相似參數(shù)的二進(jìn)制碼和多進(jìn)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(jìn)制LDPC碼，深空通信，原模圖，有限域，最小碼距，圍長(zhǎng)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
