基于LDPC码的卫星通信自适应编码调制技术研究

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卫星通信可以提供无缝传输，并在抗震救灾中发挥重要作用。但卫星通信在Ka频段存在的降雨衰落导致通信信道存在严重的衰落和时变。自适应编码调制(ACM)技术是一种有效抵抗雨衰影响和克服信道时变性的自适应链路技术。ACM技术相对传统的固定传输技术能有效地提高系统吞吐量和频谱效率，充分利用信道资源，并且提高系统的可用度，减少中断时间和概率。本文对基于 LDPC码的自适应编码调制技术作出研究，具体研究内容如下：
　　1．介绍了本文的研究背景及意义，对ACM技术的实现框架进行模块化分解，确定本文的整体构架及内容分布。
　　2．针对LDPC码进行了三个方面的研究。首先，对LDPC码的基本理论进行阐述，从LDPC基础知识、LDPC校验矩阵构造、编译码等各方面进行阐述，并专门针对 QC-LDPC码进行研究，分析了可变速编码的不规则 QC码和基于IEEE802.16e标准下的QC-LDPC两种典型的码字；另外，对基于LDPC码的码率兼容方法进行研究，并在阐述打孔方案的基础上，提出一种基于准双对角线结构的 LDPC码的简易打孔算法，仿真证明了该算法的可行性和实用性；最后针对高阶调制下的LDPC码进行研究，将编码和调制进行结合，详细分析了LDPC码在不同调制方式下的两种不同的译码初始化信息计算方法，并结合不同的信道类型对其进行分析并仿真，为自适应编码调制奠定基础。
　　3．对基于LDPC码的自适应编码调制技术进行整体研究。从ACM技术的基本原理出发，根据ACM技术的实现框架，对ACM系统的关键技术进行详细研究分析。分别从信噪比估计、传输模式确定、反馈机制、MCS选择算法等方面进行研究。最后，通过仿真验证ACM系统在理想情况下能跟随信道变化自适应调整传输模式，并且ACM系统在吞吐量、可用度、中断时间、年频谱效率等方面都比固定传输方案有更好的性能。
　　4．分析了信噪比反馈误差、时延、信道时变对ACM技术性能的影响，并分别阐述了相应的应对方案。主要对克服时延影响的信噪比预测技术作了深入研究，提出一种将信噪比估计与LMS算法结合的信噪比预测方法，通过仿真可以发现该算法使预测值与真实值更接近，相对采用瞬时信噪比来选择下一时刻传输模式的方法有效地降低了时延影响。最后针对信道时变对ACM技术的影响，阐述了门限调整TA(Threshold Adjustment)算法的相关内容，并对ITA算法进行仿真，仿真结果证实了该算法能较好的削弱信道状况变化对吞吐量性能的损伤。

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作者
赵新;
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作者单位

电子科技大学;

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授予单位电子科技大学;
学科通信与信息系统
授予学位硕士
导师姓名朱立东;
年度 2013
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类 TN927.2;
关键词
低密度奇偶校验码; 自适应编码调制; 信道估计; 信道预测; 传输模式; 卫星通信;

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