本文關鍵詞：等離子信道下噴泉碼技術研究

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【摘要】：超高聲速飛行器在大氣層中以極高的速度飛行時,機體會與周圍的空氣發(fā)生劇烈摩擦,激增的高溫使得機體周圍的空氣分子發(fā)生電離現(xiàn)象,從而在機體周圍產(chǎn)生了一層等離子鞘套。等離子鞘套會對電磁波信號產(chǎn)生吸收、反射和散射從而使得通信信號產(chǎn)生衰減、相移、色散等效應,嚴重時會導致信號的中斷。而通信中的信道編碼技術能夠帶來編碼增益,且節(jié)省寶貴的功率資源,已經(jīng)成為了通信系統(tǒng)中必不可少的關鍵技術,其也作為一種抗干擾技術,在數(shù)字通信上顯示出越來越重要的作用。因此針對這種通信過程中的“黑障”問題,本論文采用了應用噴泉碼的編碼思想解決該問題的方法。利用噴泉碼的無速碼率特性,即碼字可以像噴泉般不停的產(chǎn)生和發(fā)射,直到接收到足夠恢復原始數(shù)據(jù)為止。而且噴泉碼的前向糾錯特性不需要數(shù)據(jù)的重傳,這樣就可以實現(xiàn)用有效性來換取可靠性,適宜復雜多變的等離子信道。本文主要研究了在等離子信道下噴泉碼LT碼的仿真分析,以及在等離子信道下的非規(guī)則LDPC碼和噴泉碼LT碼的編碼器設計。主要完成的工作有以下幾個方面:首先系統(tǒng)地總結和闡述了噴泉碼的編碼和譯碼思想,接著對等離子體的信道模型進行了研究和分析。提出了針對等離子信道的譯碼算法為軟判決MP算法的LT碼,并對該算法做出了相應的推導,該算法在應用中可以將等離子信道邏輯上等效于刪除信道。通過仿真驗證,在不同的輸入數(shù)據(jù)量下,采用該譯碼算法的噴泉碼在等離子信道下具有較好的抗誤碼特性。第二,研究了在等離子信道下非規(guī)則LDPC碼的EXIT圖分析,并對非規(guī)則LDPC碼在不同的信噪比下進行了仿真分析,研究了相應的譯碼門限和信道容量。通過對非規(guī)則UEP-LDPC碼在等離子信道下的仿真分析,表明了在等離子信道下數(shù)據(jù)顯示出良好的不等差錯保護性能。文章最后針對噴泉碼LT碼的編碼方案,設計了一款基于FPGA實現(xiàn)的LT碼的編碼器,并進行了相應的仿真及測試分析,經(jīng)驗證編碼器的邏輯功能正確。基于本文的研究結果表明,針對等離子信道下的改進的噴泉碼算法可以一定程度上緩解黑障問題,但是不能完全的消除,針對噴泉碼在等離子信道下的應用仍需進一步研究。
【關鍵詞】：等離子信道 噴泉碼 不等差錯保護 FPGA
【學位授予單位】：西安電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：V243.1;V219
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 縮略語對照表10-14
• 第一章 緒論14-22
• 1.1 論文的選題研究背景14-16
• 1.1.1 等離子體鞘套通信的研究背景14-15
• 1.1.2 噴泉碼的研究背景15-16
• 1.2 國內(nèi)外相關研究發(fā)展現(xiàn)狀16-19
• 1.2.1 等離子鞘套通信的發(fā)展現(xiàn)狀16-17
• 1.2.2 信道編碼技術的發(fā)展現(xiàn)狀17-19
• 1.3 研究的目的及意義19
• 1.4 研究內(nèi)容及論文安排19-22
• 第二章 噴泉碼基本原理22-36
• 2.1 刪除信道與及噴泉碼基本原理22-23
• 2.2 典型的噴泉碼23-27
• 2.2.1 LT碼編譯碼算法23-26
• 2.2.2 Raptor碼編譯碼算法26-27
• 2.3 預編碼LDPC碼27-35
• 2.3.1 規(guī)則LDPC碼與非規(guī)則LDPC碼27-28
• 2.3.2 LDPC碼的編碼算法28-30
• 2.3.3 LDPC碼的譯碼算法30-33
• 2.3.4 LDPC碼的性能仿真33-35
• 2.4 本章小結35-36
• 第三章 等離子信道下噴泉碼性能分析與仿真36-52
• 3.1 動態(tài)等離子鞘套信道特性與模型36-40
• 3.1.1 等離子體中電波傳輸特性36-37
• 3.1.2 等離子體的信道模型及模型計算37-40
• 3.2 等離子信道下噴泉碼技術的應用策略40-42
• 3.3 等離子信道下噴泉碼性能分析與仿真42-43
• 3.4 等離子信道下不等差錯保護非規(guī)則LDPC碼的設計與仿真43-50
• 3.4.1 LDPC碼的EXIT圖分析43-48
• 3.4.2 基于非規(guī)則LDPC碼的信息不等差錯保護方案48-49
• 3.4.3 等離子信道下不等差錯保護非規(guī)則LDPC碼的性能仿真49-50
• 3.5 本章小結50-52
• 第四章 基于FPGA的噴泉碼LT碼編碼器的實現(xiàn)52-62
• 4.1 FPGA開發(fā)簡介52-55
• 4.1.1 FPGA基本架構52-53
• 4.1.2 FPGA開發(fā)流程53-55
• 4.2 編碼器設計的軟硬件平臺55-57
• 4.2.1 軟件平臺55-56
• 4.2.2 硬件平臺56-57
• 4.3 噴泉碼LT碼編碼器設計方案57-59
• 4.4 噴泉碼LT碼編碼器性能仿真與測試59-60
• 4.5 本章小結60-62
• 第五章 總結與展望62-64
• 5.1 論文主要工作總結62
• 5.2 論文未來工作展望62-64
• 參考文獻64-68
• 致謝68-70
• 作者簡介70-71

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張軍，潘磊，，方新，張其善;甚高頻空地數(shù)據(jù)鏈信道訪問模型及性能分析[J];航空學報;1999年04期

2 盧志忠,孫紅敏,李玉清;低壓電力線載波通信信道傳輸特性分析[J];黑龍江電力;2002年06期

3 熊光亞,李震,饒鈺s

本文編號：945036