TDRSS多址干扰抑制与信道编码技术研究

发布时间：2017-09-04 00:28

  本文关键词：TDRSS多址干扰抑制与信道编码技术研究

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【摘要】：进入二十一世纪以来,我国的航天技术得到了飞速发展,在轨运行的航天器数量越来越多。以陆地测控站和海洋测量船为主体的传统航天测控手段建设成本高昂、轨道覆盖率低,已经不能满足我国航天事业发展的需要。开发我国自己的跟踪与数据中继卫星系统(TDRSS),只需要很少几颗中继卫星即可实现接近百分之百的轨道覆盖率,非常适合对航天器的实时测控。此外TDRSS作为数据中继站,可以满足在轨航天器全时段高速率向地面传输信息。在未来的空间中,低成本、发射迅速的微小卫星将会占据重要地位。这意味着将会有大量的航天器与地面测控站交换数据信息,这必然导致在各个航天器之间存在着互相干扰。而信号在几百公里甚至更高的轨道上向地面传输,在这个在传输过程中必然会存在相当可观的衰减。上述因素都会影响到地面与航天器之间通信的完整性和可靠性。因此本文重点研究TDRSS多目标测控中的干扰抑制技术和信道编码技术,从这两个方面来提高TDRSS通信链路的可靠性。首先,本文介绍了TDRSS通信网络模型,对其通信链路中关系到通信质量的重要参数作了介绍,对于TDRSS的返向链路和前向链路,本文分别给出了其信号模型。其次,由于TDRSS的前向链路发送的是测控信号,对于信息传输的可靠性要求很高,而并不需要很高数据速率,本文提出了基于人工鱼群算法(AFSA)优化的前向链路多用户检测算法,该算法经过人工鱼群的迭代搜索不断逼近最优多用户检测算法的误码率性能。并通过仿真实验说明了该算法的误码率、抗远近效应能力、用户容量等方面与传统多用户检测方法相比较所具有的优势。由于前向链路多用户检测输出的结果是硬判决结果,本文对硬判决译码探索了空间数据系统咨询委员会(CCSDS)给出的空间信道编码标准中低密度奇偶校验(LDPC)码、卷积码、以及级联编码的性能。最后,针对TDRSS返向链路数据量较大,通信速率要求高而航天器发射功率有限的特点,本文提出了一种低计算复杂度的软输出多用户检测方法,可以用软判决译码,然后将译码结果反馈到多用户检测器,通过迭代来提高整个多用户通信系统的性能。仿真结果表明该硬判决输入软判决输出的多用户检测方法可以在编码效率较高的情况下获得较低的误码率。
【关键词】：跟踪与数据中继卫星系统 多用户检测 级联编码 低密度奇偶校验码
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：V443.1;V556
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第1章 绪论9-16
• 1.1 课题研究的背景和意义9-10
• 1.2 TDRSS多目标测控及其相关理论的发展概况10-14
• 1.2.1 跟踪与数据中继卫星系统发展概况10-11
• 1.2.2 多用户检测技术发展概况11-13
• 1.2.3 信道编码技术发展概况13-14
• 1.3 本文的主要研究内容14-16
• 第2章TDRSS多址通信链路16-23
• 2.1 TDRSS通信链路参数16-19
• 2.2 前向链路信号模型19-21
• 2.3 返向链路信号模型21-22
• 2.4 本章小结22-23
• 第3章TDRSS前向链路多址干扰抑制与信道编码23-48
• 3.1 引言23
• 3.2 多用户检测技术23-26
• 3.3 前向链路中基于人工鱼群算法优化的多用户检测技术26-33
• 3.3.1 算法原理26-30
• 3.3.2 仿真结果及分析30-33
• 3.4 TDRSS前向链路的信道编码技术33-47
• 3.4.1 LDPC码的编译码34-40
• 3.4.2 卷积码以及级联码的编译码40-44
• 3.4.3 仿真结果及分析44-47
• 3.5 本章小结47-48
• 第4章TDRSS返向链路多址干扰抑制与信道编码48-59
• 4.1 引言48
• 4.2 迭代多用户检测48-52
• 4.3 简化的硬输入软输出迭代多用户检测52-57
• 4.3.1 算法原理52-54
• 4.3.2 仿真结果及分析54-57
• 4.4 本章小结57-59
• 结论59-60
• 参考文献60-65
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果65-67
• 致谢67

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前6条

1 段延森;王琳;;格雷码的代数软判决译码研究[J];重庆邮电大学学报(自然科学版);2011年05期

2 陈智雄;苑津莎;;基于多重置换阵的满秩结构化LDPC码构造方法[J];电子学报;2012年02期

3 孙宝升;;我国中继卫星系统在交会对接任务中的应用[J];飞行器测控学报;2014年03期

4 黄胜;贾雪婷;田方方;袁建国;;光通信中基于伽罗华域的QC-LDPC码构造方法[J];光通信研究;2014年06期

5 张高远;周亮;文红;;LDPC码加权比特翻转译码算法的低复杂度提前停止准则[J];电子与信息学报;2014年12期

6 王家胜;;数据中继卫星系统的研制与分析[J];航天器工程;2008年05期

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本文编号：788277