深空探測(cè)對(duì)于人類(lèi)探索宇宙奧秘、揭露生命起源及開(kāi)發(fā)太空資源具有十分重要的意義。目前激光通信已成為深空探測(cè)中一種重要的通信方式。多脈沖位置調(diào)制（Multi-Pulse Pulse Position Modulation,MPPM）和光子探測(cè)技術(shù)因具有高效的帶寬利用率及靈敏的探測(cè)效率等優(yōu)點(diǎn)而成為了深空光通信領(lǐng)域中的關(guān)鍵技術(shù)。本文主要針對(duì)深空光通信中MPPM調(diào)制的調(diào)制及解調(diào)技術(shù)進(jìn)行相關(guān)研究。1.針對(duì)現(xiàn)有的MPPM迭代軟解調(diào)算法存在的因調(diào)制階數(shù)或星座映射方案等改變而需要重新進(jìn)行復(fù)雜公式推導(dǎo)的缺點(diǎn),提出了一種基于查找表的MPPM迭代軟解調(diào)算法。根據(jù)MPPM星座映射方案得到相應(yīng)的比特組到MPPM符號(hào)的映射表,然后利用新的MPPM迭代軟解調(diào)算法進(jìn)行解調(diào)譯碼。該MPPM解調(diào)算法的優(yōu)點(diǎn)為可以直接由MPPM調(diào)制的星座映射表、比特對(duì)數(shù)似然比及時(shí)隙對(duì)數(shù)似然比完成到MPPM符號(hào)對(duì)數(shù)似然比之間的轉(zhuǎn)換過(guò)程,從而避免因MPPM調(diào)制方案改變而需要重新進(jìn)行公式推導(dǎo)所帶來(lái)的復(fù)雜性。2.由于現(xiàn)有的MPPM星座點(diǎn)方案的冗余點(diǎn)位置選擇不合理,從而造成了MPPM符號(hào)間串?dāng)_和時(shí)隙間串?dāng)_較大的問(wèn)題。針對(duì)該問(wèn)題,提出了一種新的MPPM星座... 

【文章來(lái)源】：重慶郵電大學(xué)重慶市

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

LPPM調(diào)制的結(jié)構(gòu)示意圖

重慶郵電大學(xué)碩士學(xué)位論文第1章緒論32.MPPM調(diào)制MPPM調(diào)制是將n位二進(jìn)制比特組按照一定規(guī)則映射到由M個(gè)信息時(shí)隙組成的PPM符號(hào)中，其中在每個(gè)PPM符號(hào)的M個(gè)信息時(shí)隙中至少有2個(gè)信息時(shí)隙內(nèi)有信號(hào)光脈沖，而在其他信息時(shí)隙則沒(méi)有信號(hào)光脈沖。如圖1.2所示為MPPM調(diào)制的結(jié)構(gòu)示意圖。可以發(fā)現(xiàn)，在與LPPM的調(diào)制階數(shù)相同時(shí)，MPPM的符號(hào)種類(lèi)要遠(yuǎn)多于LPPM，此時(shí)在同等時(shí)間內(nèi)MPPM可以傳輸更多的信息且具有更高的功率利用率，但缺點(diǎn)為MPPM的編譯碼相對(duì)更為復(fù)雜。此外，由于MPPM不同符號(hào)之間并非完全正交且符號(hào)種類(lèi)數(shù)往往不是2的整數(shù)次冪，所以在采用MPPM調(diào)制時(shí)一般還存在星座點(diǎn)冗余的問(wèn)題。因此，MPPM冗余星座點(diǎn)的數(shù)目及位置選擇將會(huì)直接關(guān)系到通信系統(tǒng)的性能。圖1.2MPPM調(diào)制的結(jié)構(gòu)示意圖3.DPPM調(diào)制DPPM調(diào)制是在LPPM調(diào)制基礎(chǔ)上經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單改進(jìn)而得到的一種調(diào)制方式。DPPM調(diào)制是將LPPM符號(hào)中信號(hào)光脈沖‘1’所在時(shí)隙后面的‘0’全部去掉，只保留‘1’所在時(shí)隙前面的‘0’。如表1.1所示為比特組與8-DPPM符號(hào)間的映射表。從表中可以看出，在相同的傳信率情況下，每個(gè)DPPM符號(hào)所占用的平均帶寬僅為L(zhǎng)PPM調(diào)制的一半左右，在傳輸相同信息量時(shí)可以節(jié)省大量的帶寬。不過(guò)DPPM由于每個(gè)符號(hào)的位數(shù)是不確定的，在傳輸過(guò)程中容易出現(xiàn)連串錯(cuò)誤，從而使接收端在譯碼時(shí)同步困難，降低了DPPM的應(yīng)用范圍。表1.1比特組與8-DPPM符號(hào)間的映射表信號(hào)脈沖時(shí)隙位置信息比特321mmm8-LPPM符號(hào)8-DPPM符號(hào)100010000000120010100000001301000100000001401100010000000151000000100000001610100000100000001711000000010000000181110000000100000001

重慶郵電大學(xué)碩士學(xué)位論文第2章MPPM調(diào)制的星座點(diǎn)利用率及性能參數(shù)分析12以雙脈沖組合MPPM為例，若將每個(gè)MPPM符號(hào)中的信號(hào)脈沖位置分別記為1l和2l，則可以描述為),,,(),(2121nmmmll，其中},{1,2,,21Mll。平時(shí)一般將多脈沖組合MPPM簡(jiǎn)稱(chēng)為MPPM，本文中后續(xù)研究主要以多脈沖組合MPPM為重點(diǎn)進(jìn)行研究。2.1.2傳統(tǒng)的MPPM和不規(guī)則的MPPM在深空光通信中為了降低發(fā)射端的編碼復(fù)雜度，采用MPPM時(shí)一般會(huì)選擇2的整數(shù)冪次方的MPPM符號(hào)[47]，此時(shí)就會(huì)有部分MPPM符號(hào)冗余，從而降低了MPPM的星座點(diǎn)利用率。例如，當(dāng)采用2-4MPPM時(shí)，共有6種MPPM符號(hào)，選擇其中4種符號(hào)，此時(shí)星座點(diǎn)利用率為67%；當(dāng)采用2-5MPPM時(shí)，共有10種MPPM符號(hào)，選擇其中8種符號(hào)，此時(shí)星座點(diǎn)利用率為80%。因此，為了提高M(jìn)PPM的星座點(diǎn)利用率，本文按照每符號(hào)中信息時(shí)隙的數(shù)目對(duì)MPPM進(jìn)行分類(lèi)，可分為傳統(tǒng)的MPPM和不規(guī)則的MPPM。傳統(tǒng)的MPPM每符號(hào)中信息時(shí)隙的數(shù)目M為2的整數(shù)次冪，不規(guī)則的MPPM每符號(hào)中信息時(shí)隙的數(shù)目M不是2的整數(shù)次冪。如圖2.1所示為傳統(tǒng)的2-4MPPM和不規(guī)則的2-5MPPM調(diào)制示意圖。(a)傳統(tǒng)的2-4MPPM[37](b)不規(guī)則的2-5MPPM[36]圖2.1傳統(tǒng)的2-4MPPM和不規(guī)則的2-5MPPM調(diào)制示意圖

【參考文獻(xiàn)】：
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博士論文
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本文編號(hào)：3303820