深空通信中微弱信號(hào)接收檢測(cè)方法研究.pdf

1、深空測(cè)控通信系統(tǒng)對(duì)在遙遠(yuǎn)的空間探測(cè)器進(jìn)行通信、測(cè)量和控制，包括跟蹤、遙測(cè)、指令控制和數(shù)傳，對(duì)深空探測(cè)器的整個(gè)飛行過(guò)程進(jìn)行測(cè)控以保證其飛行軌道的準(zhǔn)確，并獲取探測(cè)過(guò)程中的回傳科學(xué)信息。本文在對(duì)深空測(cè)控系統(tǒng)通信體制的特點(diǎn)分析的基礎(chǔ)上，研究了高增益信道編碼和微弱信號(hào)的接收處理等關(guān)鍵技術(shù)提出了一系列適用于深空探測(cè)的信道編碼和微弱信號(hào)接收的新方法。 針對(duì)深空探測(cè)實(shí)際需求，提出了一種易于工程實(shí)現(xiàn)的Turbo碼編譯碼算法。該方法采用線(xiàn)性擬合Lo

2、g-Map算法有效逼近Log-Map算法，大大減少了計(jì)算量；應(yīng)用二次置換多項(xiàng)式交織器，有效地解決了并行譯碼的訪(fǎng)問(wèn)沖突問(wèn)題，縮短了Turbo碼譯碼時(shí)延。該算法性能優(yōu)良，算法簡(jiǎn)單，解交織與交織結(jié)構(gòu)相同，所需存儲(chǔ)空間少，易于硬件實(shí)現(xiàn)。 綜合EXIT圖法和自適應(yīng)微粒群優(yōu)化(APSO)算法的優(yōu)點(diǎn)，提出了一種基于EXIT圖和APSO算法的非正則LDPC碼度分布對(duì)優(yōu)化方法。該方法設(shè)計(jì)了衡量EXIT曲線(xiàn)匹配程度的全局代價(jià)函數(shù)，并運(yùn)用APSO算法

3、對(duì)度分布對(duì)進(jìn)行快速迭代優(yōu)化，迭代過(guò)程中不需要固定CND曲線(xiàn)，可以獲得EXIT曲線(xiàn)更加匹配的優(yōu)化度分布對(duì)，以及更高的噪聲門(mén)限。仿真結(jié)果表明，該方法在碼結(jié)構(gòu)優(yōu)化方面有著很好的性能，且優(yōu)化速度較高斯逼近法有了很大的提高。 在針對(duì)圍長(zhǎng)的校驗(yàn)矩陣構(gòu)造方法中，提出了一種新的QCE-PEG算法，給出了實(shí)現(xiàn)具體步驟和設(shè)計(jì)實(shí)例。該算法將構(gòu)造過(guò)程分解，結(jié)合準(zhǔn)循環(huán)擴(kuò)展技術(shù)和漸進(jìn)邊增長(zhǎng)構(gòu)造方法的優(yōu)點(diǎn)，既能滿(mǎn)足度分布對(duì)的需要，又保證了平均圍長(zhǎng)盡可能大的要

4、求，提高了LDPC編碼的速度和性能。用該方法設(shè)計(jì)的中短長(zhǎng)度非正則LDPC碼，其性能優(yōu)于漸進(jìn)邊增長(zhǎng)方法構(gòu)造的PEG碼，且設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，編碼快速，便于工程實(shí)現(xiàn)。 為進(jìn)一步提高LDPC糾錯(cuò)性能，在基于QCE-PEG構(gòu)造校驗(yàn)矩陣基礎(chǔ)上，研究了以L(fǎng)DPC碼為水平碼、單奇偶校驗(yàn)碼為垂直碼的LDPC-SPC聯(lián)合編碼技術(shù)，有效地降低了LDPC碼的譯碼門(mén)限與誤碼平層，能夠在較短碼長(zhǎng)就能達(dá)到在信噪比0.7dB下誤比特率為10-5，大大減少存儲(chǔ)空間，滿(mǎn)足