高速卫星通信自适应编码调制算法研究

发布时间：2017-07-27 04:15

  本文关键词：高速卫星通信自适应编码调制算法研究

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【摘要】：随着通信技术的发展以及通信业务量的增长，采用自适应编码调制技术的高速卫星通信系统正在成为研究的热点，，这类系统一般将先进纠错编码，如SCCC、LDPC码和高阶调制方式QAM、APSK等结合起来，以达到高速传输的目的。信噪比估计算法和软解映射算法在译码初始化、自适应模式选择等环节中具有重要的作用，因此，对这两种算法在高阶调制方式，特别是APSK信号下的性能和复杂度进行研究具有重要的应用价值。 本文首先研究了基于信号高阶统计量的信噪比估计算法，针对原有算法在非恒包络调制方式下，随着信噪比增高而性能急剧恶化的情况，提出了一种基于星座点划分的混合算法。仿真结果表明，新算法有效地扩展了信噪比估计范围，并且复杂度与原有的高阶统计量算法处于同一数量级。 其次，本文研究了基于EM(Expectation maximization)原理的信噪比估计算法，特别是提出了一种基于信号包络的EM估计算法，并将其应用到APSK星座。仿真结果表明，该算法在具有良好的估计性能的同时极大地降低了复杂度，具有较大的实用价值。针对软解映射算法，本文阐述了经典算法复杂度过高的缺点，并分别就QPSK、8PSK、16APSK三种星座提出了低复杂度的软解映射算法，然后对应用该算法的SCCC自适应编码调制系统进行了误码率仿真。 最后，本文还就信噪比估计算法和软解映射算法的硬件实现和调试进行了讨论，根据具体指标介绍了模块划分、资源优化等过程。
【关键词】：卫星通信 自适应编码调制 串行级联卷积码 信噪比估计 软解映射
【学位授予单位】：北京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN927.2;TN911.3
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-14
• 1.1 研究背景及意义9-10
• 1.2 国内外研究现状及发展趋势10-11
• 1.3 研究难点11-12
• 1.4 论文主要内容12-14
• 第2章 SCCC 自适应编码调制系统研究14-35
• 2.1 SCCC 编码结构14-15
• 2.2 码字的打孔交织15-18
• 2.2.1 外码打孔交织15-16
• 2.2.2 内码打孔交织16-18
• 2.3 高阶调制18-21
• 2.3.1 APSK 星座描述18-19
• 2.3.2 高阶调制下的解映射算法19-21
• 2.4 SCCC 在高阶调制下的误码率性能分析21-34
• 2.4.1 SCCC 在高阶调制下的译码研究22-30
• 2.4.2 SCCC 自适应编码调制系统性能仿真30-34
• 2.5 本章小结34-35
• 第3章 SCCC 系统中的信噪比估计35-59
• 3.1 通信系统模型35-37
• 3.2 基于统计量的信噪比估计算法37-48
• 3.2.1 算法原理37-40
• 3.2.2 仿真分析40-43
• 3.2.3 基于星座点划分的M_2M_4算法43-48
• 3.3 基于 EM 算法的信噪比估计48-57
• 3.3.1 EM 算法原理48-49
• 3.3.2 ML 算法和 EM 迭代算法49-52
• 3.3.3 适用于 APSK 星座的 EM 算法52-57
• 3.4 本章小结57-59
• 第4章 SCCC 系统中的解映射算法59-67
• 4.1 软解映射原理59-61
• 4.1.1 Log-MAP 算法59-60
• 4.1.2 MAX-Log-MAP 算法60-61
• 4.2 低复杂度软解映射算法61-66
• 4.2.1 QPSK, 8PSK61-63
• 4.2.2 16APSK63-64
• 4.2.3 仿真分析64-66
• 4.3 本章小结66-67
• 第5章 硬件实现与仿真67-70
• 5.1 硬件方案设计67-69
• 5.2 本章小结69-70
• 总结70-72
• 全文总结70-71
• 进一步工作与展望71-72
• 参考文献72-75
• 攻读学位期间发表论文与研究成果清单75-76
• 致谢76

【参考文献】

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1 徐晓慧;Ka频段的抗雨衰对策[J];无线电工程;2004年04期

本文编号：579759