深空通信中微弱信號接收檢測方法研究.pdf

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

2、g-Map算法有效逼近Log-Map算法，大大減少了計算量；應(yīng)用二次置換多項式交織器，有效地解決了并行譯碼的訪問沖突問題，縮短了Turbo碼譯碼時延。該算法性能優(yōu)良，算法簡單，解交織與交織結(jié)構(gòu)相同，所需存儲空間少，易于硬件實現(xiàn)。 綜合EXIT圖法和自適應(yīng)微粒群優(yōu)化(APSO)算法的優(yōu)點，提出了一種基于EXIT圖和APSO算法的非正則LDPC碼度分布對優(yōu)化方法。該方法設(shè)計了衡量EXIT曲線匹配程度的全局代價函數(shù)，并運用APSO算法

3、對度分布對進行快速迭代優(yōu)化，迭代過程中不需要固定CND曲線，可以獲得EXIT曲線更加匹配的優(yōu)化度分布對，以及更高的噪聲門限。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。 在針對圍長的校驗矩陣構(gòu)造方法中，提出了一種新的QCE-PEG算法，給出了實現(xiàn)具體步驟和設(shè)計實例。該算法將構(gòu)造過程分解，結(jié)合準(zhǔn)循環(huán)擴展技術(shù)和漸進邊增長構(gòu)造方法的優(yōu)點，既能滿足度分布對的需要，又保證了平均圍長盡可能大的要

4、求，提高了LDPC編碼的速度和性能。用該方法設(shè)計的中短長度非正則LDPC碼，其性能優(yōu)于漸進邊增長方法構(gòu)造的PEG碼，且設(shè)計簡單，編碼快速，便于工程實現(xiàn)。 為進一步提高LDPC糾錯性能，在基于QCE-PEG構(gòu)造校驗矩陣基礎(chǔ)上，研究了以LDPC碼為水平碼、單奇偶校驗碼為垂直碼的LDPC-SPC聯(lián)合編碼技術(shù)，有效地降低了LDPC碼的譯碼門限與誤碼平層，能夠在較短碼長就能達到在信噪比0.7dB下誤比特率為10-5，大大減少存儲空間，滿足