深空通信系统中高阶LDPC码的软定时同步算法

发布时间：2018-10-31 18:14

【摘要】：深空通信具有信号衰减严重,接收机信噪比低的特点,针对深空通信系统中高阶LDPC码定时同步实现困难的问题,提出一种码辅助定时同步算法.首先使用高阶LDPC码的译码软信息构造一种代价函数,进行大定时偏移的粗同步,其次基于最大似然准则,使用EM算法进行定时偏移的细同步.该算法将定时同步器、解调器与译码器联合迭代,利用高阶LDPC译码器输出的软信息辅助定时同步,并通过数字插值方式对过采样信号进行补偿,从而得到接近修正克拉美罗限的定时估计.仿真结果表明,在低信噪比条件下,算法能够在较大定时偏移范围内实现有效的定时同步,并以较低的复杂度获得近似理想的系统误码率性能.
[Abstract]:Deep space communication has the characteristics of serious signal attenuation and low signal-to-noise ratio (SNR) of receiver. Aiming at the difficulty of timing synchronization of high-order LDPC codes in deep space communication systems, a code-aided timing synchronization algorithm is proposed. Firstly, a cost function is constructed by using the soft information of high-order LDPC codes, and then the coarse synchronization of large timing offset is carried out. Secondly, based on the maximum likelihood criterion, the EM algorithm is used to perform fine synchronization of timing offset. In this algorithm, the timing synchronizer, demodulator and decoder are iterated together, and the soft information output from the high-order LDPC decoder is used to assist the timing synchronization, and the over-sampling signal is compensated by digital interpolation. Thus, a timing estimate close to the modified Clamero limit is obtained. The simulation results show that the proposed algorithm can achieve efficient timing synchronization in a large range of timing offset under low signal-to-noise ratio (SNR), and obtain approximately ideal bit error rate (BER) performance with low complexity.
【作者单位】： 哈尔滨工程大学信息与通信工程学院;
【基金】：武器装备预先研究项目(xxxx1200702) 中央高校基本科研业务专项基金资助项目(HEUCF130802)
【分类号】：TN911.22

【参考文献】

相关期刊论文 前2条

1 史治平;唐发建;晏辉;龚万春;;极低信噪比下的导频联合编码辅助载波同步算法[J];电子与信息学报;2011年10期

2 薛英健,吴晓富,项海格;LDPC编码系统符号同步技术[J];通信学报;2005年03期

【共引文献】

相关期刊论文 前10条

1 杨学兵;马林华;李森;;一种低密度奇偶校验码帧自同步方法[J];电光与控制;2009年06期

2 潘小飞;刘爱军;张邦宁;;一种基于LDPC编码系统的符号同步联合信噪比估计算法[J];电子与信息学报;2008年01期

3 沈海鸥;王永民;许华;;一种改进的编码辅助载波同步算法[J];重庆邮电大学学报(自然科学版);2013年03期

4 孙锦华;刘鹏;吴小钧;;联合旋转平均周期图和解调软信息的载波同步方法[J];电子与信息学报;2013年09期

5 苟宁波;李建海;杨学兵;刘保华;;一种LDPC码符号同步方法[J];微计算机信息;2009年31期

6 潘小飞;刘爱军;张邦宁;;一种新的基于最大似然估计的迭代定时恢复算法[J];信号处理;2008年06期

7 赵旦峰;周相超;钱晋希;付芳;;残留频偏下LDPC-MSK系统码辅助载波同步算法[J];系统工程与电子技术;2012年09期

8 赵旦峰;周相超;付芳;;LDPC编码系统的码辅助载波相位同步算法[J];宇航学报;2013年05期

9 孙锦华;朱吉利;吴小钧;;导频和软信息联合辅助的短突发SOQPSK载波同步[J];西安电子科技大学学报;2013年04期

10 孙锦华;王雪梅;吴小钧;;短突发传输系统的联合导频和迭代译码载波同步[J];西安电子科技大学学报;2014年01期

相关会议论文 前1条

1 潘小飞;刘爱军;张邦宁;王杭先;方华;;基于EM算法的符号定时同步[A];第十三届全国信号处理学术年会（CCSP-2007）论文集[C];2007年

相关博士学位论文 前2条

1 赵国清;因子图上基于迭代检测的伪随机序列快速捕获算法及其应用[D];哈尔滨工程大学;2010年

2 陈智雄;提高通信系统可靠性的实用低密度奇偶校验码研究[D];华北电力大学（北京）;2010年

相关硕士学位论文 前5条

1 高中杰;面向MQAM调制编码辅助单载波时频同步算法研究[D];电子科技大学;2011年

2 尹晓琦;LDPC码编码及译码算法的研究[D];南京师范大学;2006年

3 蒋济懋;基于GMSK的LDPC编译码系统的实现[D];电子科技大学;2009年

4 徐俊辉;编码辅助载波同步算法研究[D];电子科技大学;2010年

5 龚万春;深空通信中的信噪比估计及定时同步技术研究[D];电子科技大学;2012年

【二级参考文献】

相关期刊论文 前5条

1 包建荣;詹亚锋;陆建华;;基于LDPC译码软信息的迭代载波恢复[J];电子与信息学报;2009年10期

2 徐俊辉;刘朝生;张忠培;;一种基于APPA的码辅助载波同步算法[J];电子与信息学报;2009年12期

3 晏辉;唐发建;张忠培;;一种低复杂度编码辅助载波同步算法[J];电子与信息学报;2010年12期

4 晏辉;唐发建;张忠培;;一种基于低码率LDPC码的编码与导频联合辅助载波同步算法[J];电子与信息学报;2011年02期

5 潘小飞;刘爱军;张邦宁;李际平;方华;;残留频偏条件下码辅助的迭代载波同步算法[J];系统仿真学报;2008年02期

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 郭漪;刘刚;葛建华;张武军;;OFDM系统中的定时和频率同步[J];西安电子科技大学学报;2007年06期

2 张小康;余震虹;于大为;;一种利用训练帧实现OFDM定时同步的新算法[J];中国新通信;2008年09期

3 郭漪;刘刚;葛建华;丁海洋;;分布式MIMO-OFDM系统中的时频同步[J];系统工程与电子技术;2011年07期

4 陈开志;胡爱群;宋宇波;袁红林;;基于最小化星座点离散度的MPSK定时盲同步[J];高技术通讯;2009年11期

5 代涛;陈大海;;高码率QPSK全数字接收机关键技术研究[J];现代电子技术;2007年19期

6 姚志强;盛孟刚;尹俊勋;;MIMO-OFDM分布式天线系统的定时同步算法[J];电波科学学报;2010年04期

7 丁海峰;周俊山;陈云;;突发信号的定时同步实现[J];科技致富向导;2010年33期

8 曹叶文,项海格;采用DFT实现时FD/SSMA系统的同步分析[J];电子与信息学报;1999年03期

9 边东明,冉崇森,仪新颖;一种基于OFDM信号波形的延迟锁相环算法[J];通信学报;2003年03期

10 张雪芬,许峰;采用UW帧结构的SC-FDE同步问题分析[J];山东大学学报(理学版);2005年04期

相关会议论文 前10条

1 万增然;詹亚锋;王有政;;深空通信中基于叠加辅助序列的同步算法[A];中国宇航学会深空探测技术专业委员会第六届学术年会暨863计划“深空探测与空间实验技术”重大项目学术研讨会论文集[C];2009年

2 王晓东;甘淼;洪杰;王小锭;蒋伟;罗武;;BPSK-PM深空通信信号及数字接收解调[A];中国宇航学会深空探测技术专业委员会第七届学术年会论文集[C];2010年

3 杨魁;韩彦明;马明;;软件无线电接收机中的定时同步研究[A];2008年中国高校通信类院系学术研讨会论文集（下册）[C];2009年

4 吴建强;万增然;詹亚锋;;深空通信中基于MSK调制的载波误差估计[A];中国宇航学会深空探测技术专业委员会第六届学术年会暨863计划“深空探测与空间实验技术”重大项目学术研讨会论文集[C];2009年

5 谢银桥;李广军;;基于COFDM的移动宽带传输系统的设计[A];四川省通信学会2005年学术年会论文集[C];2005年

6 张哲;;MC-CDMA定时同步算法改进[A];2006中国西部青年通信学术会议论文集[C];2006年

7 黄玉美;余震虹;陈凯;;采用时域训练序列的OFDM系统同步新方法[A];2008通信理论与技术新发展——第十三届全国青年通信学术会议论文集（下）[C];2008年

8 李旭;张钦宇;李晖;许洪光;;深空通信中CFDP协议的四种可靠传输方式比较[A];中国宇航学会深空探测技术专业委员会第五届学术年会论文集[C];2008年

9 代涛;周R，

本文编号：2303136