基于Polar码的GNSS高增益编码方法研究

发布时间：2020-11-18 00:40

　　 全球卫星导航系统作为获取位置、速度以及时间的重要手段,对军事、经济和日常生活都有着重要的意义。为了保证导航服务的精确与可靠,降低导航信号传输过程中的噪声与干扰,信道编码在其中起着重要的作用。Polar码作为新兴的编码方式,首次被证明能从理论上达到香农限,并且随着其理论的深入研究,Polar码的性能表现也在不断提高。本文在现有高增益导航信号编码方式的研究与仿真之上,通过深入研究Polar码的构造、编码与译码方式,探寻并验证将Polar码应用于卫星导航系统的可行性。本文对导航系统中GPS L1C信号与QZSS L6信号的结构与编码方式进行了研究与仿真。针对Polar码在加性高斯白噪声(AWGN)信道下的构造方式,研究了巴氏参数法与高斯近似法,并通过仿真试验找出了两种构造方式下的最佳设计信噪比点。然后深入研究了Polar码的不同译码方式,针对SC译码算法、BP译码算法、SCL译码算法存在的问题做了分析,并和CA-SCL译码算法进行了性能仿真对比。本文提出了基于Polar码的编码调制方案并与GPS L1C信号、QZSS L6信号的方案进行了对比仿真试验。结果表明,基于Polar码的信道编码方案有明显的性能提升,可用于GNSS信道编码设计。
【学位单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TN911.22;P228.4
【部分图文】：

图 2-1 L1C 导航信息结构2.1.2 GPS L1C 信道编码方案(1) TOI数据编码在GPS L1C中的TOI使用9比特的数据用于表示下一个数据帧开始的时间。对于这部分数据，由于其码长较短，系统采用BCH(51,8)的编码方式对其进行编码。其中使用763(八进制)的生成多项式对9比特TOI数据的8个最低有效位进行编码，该编码方式使用8级的线性移位寄存器，如图2-2所示。

移位方向图2-2 BCH(51,8)码生成器据的8个最低有效位上的比特先加载到发生器，最高有效位作条件，进行51次移位后产生51个编码符号。而第9位TOI数据需到51个编码后的符号上，并且作为编码完成后52位符号的最高帧2与子帧3的编码PS L1C 信号格式中，子帧 2 与子帧 3 均使用1 2码率的 LDPC 码 2 有 600 比特，包括时钟与星历数据的 576 比特与 CRC 编码的 274 比特，包括可变数据的 250 比特与 CRC 编码的 24 比特。码率1 2的 LDPC 编码后分别拥有 1200 个符号(编码比特)与 54

码发生器CSK调制8bits/symbolRS(255,223)编码0起始的方波例：“010101...”信息1744bits(a) QZSS L61 信号8bits/symbol信息1744bits
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本文编号：2888119