本文關(guān)鍵詞：水下激光LDPC通信系統(tǒng)特性的研究

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【摘要】：隨著科學(xué)技術(shù)的進步,研究學(xué)者們對海洋的探索越來越深入,水下激光通信興起是必然結(jié)果。憑借其通信特點的優(yōu)越性,越來越多國家的研究人員開始重視水下通信傳輸,尤其是潛通信。21世紀(jì)是海洋的天下,與發(fā)達國家相比而言,我國對水下激光通信系統(tǒng)的研究起步較晚,整體上還比較落后,尤其是在一些關(guān)鍵技術(shù)上的差距非常明顯。在本文中,我們對水下信道的傳輸特點進行了深入的探討。由于水下信道的復(fù)雜性,原始信息數(shù)據(jù)經(jīng)過水下信道傳輸后在接收端會產(chǎn)生錯誤,所以,編譯碼技術(shù)是亟待解決的關(guān)鍵技術(shù)之一�，F(xiàn)在國際上通用的編碼方式有很多,其中,LDPC碼以其優(yōu)良的編譯碼特性被廣泛關(guān)注,它的構(gòu)造簡單,所需要的儲存空間低,并且自身具有抗錯誤碼的性能,使得信息傳輸?shù)恼`碼率大大降低。我們研究了LDPC碼的基本理論、校驗矩陣、編譯碼方式等,對LDPC碼有了一個整體的把握。本文的實驗部分,我們對LDPC編譯碼在Matlab上做了編程仿真實驗,研究了其編譯碼的特性。又利用激光二極管和光電倍增管搭載了一套可以通信的水下鏈路系統(tǒng),并驗證了其傳輸?shù)目尚行�。最�?我們通過三組對比實驗,研究了水下激光LDPC通信系統(tǒng)的性能,主要是LDPC編碼通信對傳輸誤碼率的影響。從實驗中可以看出,加了LDPC編碼的水下通信系統(tǒng)的誤碼率有明顯降低,尤其在水質(zhì)惡劣的情況下,其優(yōu)越性更為明顯。在本文的結(jié)尾,我們對論文之后的研究工作提出了方向。
【關(guān)鍵詞】：傳輸 激光 LDPC碼 水下
【學(xué)位授予單位】：中國海洋大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN929.3
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 1 緒論9-13
• 1.1 引言9
• 1.2 水下激光通信的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-11
• 1.3 LDPC編碼的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11
• 1.4 論文的主要研究內(nèi)容及章節(jié)安排11-13
• 2 水下光學(xué)傳輸性能13-20
• 2.1 光在海水中散射特性13-15
• 2.2 光在水中的吸收效應(yīng)15-18
• 2.3 海水的信道分析18-19
• 2.4 本章小結(jié)19-20
• 3 LDPC編譯碼的概述20-40
• 3.1 糾錯編碼的基本理論20-23
• 3.1.1 前言20-22
• 3.1.2 差錯控制編碼的糾錯能力22-23
• 3.2 LDPC碼的基本概述23-26
• 3.2.1 LDPC碼的矩陣表示和編碼23-24
• 3.2.2 LDPC編碼的Tanner圖24-25
• 3.2.3 度數(shù)的分布25-26
• 3.3 LDPC編碼的校驗矩陣的構(gòu)造方法26-30
• 3.3.1 Gallager構(gòu)造法27-28
• 3.3.2 Mackay構(gòu)造法28-29
• 3.3.3 有限幾何的構(gòu)造法29-30
• 3.4 LDPC的編碼方式30-33
• 3.4.1 LDPC的高斯消元編碼方法30
• 3.4.2 LDPC的系統(tǒng)形式的編碼方法30-31
• 3.4.3 LDPC的三角分解編碼算法31
• 3.4.4 本文所使用的編碼方法31-33
• 3.5 LDPC的譯碼方式33-39
• 3.5.1 MPA譯碼算法33-34
• 3.5.2 BP譯碼算法34-37
• 3.5.3 SPA譯碼算法37-39
• 3.6 兩種譯碼方式的特性仿真比較39-40
• 4 基于LDPC編碼的水下激光通信系統(tǒng)的設(shè)計40-52
• 4.1 整體的系統(tǒng)框架40
• 4.2 水下激光通信系統(tǒng)的發(fā)射端40-45
• 4.2.1 半導(dǎo)體激光器的直接調(diào)制和外調(diào)制40-43
• 4.2.2 OOK調(diào)制方式的特點43-44
• 4.2.3 RS-232串口通信44-45
• 4.3 水下激光通信系統(tǒng)的接收端45-49
• 4.4 傳輸誤碼率49-50
• 4.5 信噪比50
• 4.6 電平判決50-52
• 5 水下實驗部分52-63
• 5.1 實驗裝置52-55
• 5.2 搭載水下鏈路的可行性測試55-57
• 5.3 數(shù)據(jù)在清水中傳輸?shù)恼`碼率測量57-58
• 5.4 傳輸速率對誤碼率的影響58-59
• 5.5 能見度與誤碼率的關(guān)系59-63
• 6 總結(jié)與展望63-64
• 6.1 總結(jié)63
• 6.2 下一步的工作設(shè)想63-64
• 參考文獻64-67
• 致謝67-68
• 個人簡歷68

【參考文獻】

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本文編號：1058811