星載QC-LDPC編碼方法研究.pdf

1、信道編碼是提高衛(wèi)星通信數(shù)據(jù)傳輸鏈路可靠性的關(guān)鍵技術(shù)，低密度奇偶校驗(yàn)（LDPC）碼是目前信道編碼中綜合性能最好的碼。在實(shí)際的衛(wèi)星通信中，由于信道傳輸環(huán)境的差異，使得通信環(huán)境差別很大，應(yīng)擔(dān)使用多中性能的信道編碼算法對(duì)信號(hào)進(jìn)行保護(hù)以此來提高衛(wèi)星行到的使用率。然而LDPC碼的編碼或多種碼編碼時(shí)硬件資源耗費(fèi)過大，不易使用于實(shí)際系統(tǒng)。本文針對(duì)此問題，設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了可以對(duì)一組不同碼長和不同碼率的LDPC碼進(jìn)行兼容編碼的編碼器，從而節(jié)省星上硬件資源，提高

2、可靠性和可移植性。
　　本文首先研究了LDPC碼的基本原理，重點(diǎn)研究了論文中用到的準(zhǔn)循環(huán)低密度奇偶校驗(yàn)碼（QC-LDPC）的特點(diǎn)、編碼原理及常用的SRAA編碼電路，并提出了一種能夠減少編碼所需時(shí)鐘周期的QC-LDPC碼的快速編碼方法，與其他方法在編碼速度、復(fù)雜度方面進(jìn)行了比較分析。深入分析和研究了空間咨詢委員會(huì)（CCSDS）標(biāo)準(zhǔn)推薦的一組適合星載，同時(shí)適用于深空通信的LDPC碼，計(jì)算出了該系列碼的校驗(yàn)矩陣、用Matlab仿真了部分

3、碼的性能、根據(jù)該系列碼的校驗(yàn)矩陣結(jié)構(gòu)，推算出了具有兼容結(jié)構(gòu)的生成矩陣形式，為兼容編碼器的設(shè)計(jì)奠定了基礎(chǔ)。設(shè)計(jì)了一個(gè)能夠?qū)崿F(xiàn)衛(wèi)星通信環(huán)境所需要的多種性能碼編碼的兼容編碼器，并對(duì)該編碼器需要的硬件資源使用情況進(jìn)行了分析和比較。充分復(fù)用存儲(chǔ)資源和邏輯資源，設(shè)計(jì)了CCSDS中適用于深空通信的所有LDPC碼編碼的兼容編碼器，使該編碼器在占用較少資源的同時(shí)能夠完成標(biāo)準(zhǔn)中28種碼的編碼，從而有效利用了星上有限的硬件資源。用Virtex26000 FP