无人机数据链中Turbo码研究与FPGA实现

无人机数据链系统与地面控制站进行的是遥测数据、侦察图像和遥控指令传输,因此高质量的通信是确保无人机数据链发挥效能的关键。针对无人机信道的特点和要求,研究分析了无人机信道的统计模型,重点分析了影响Turbo码性能的一些主要因素,采用硬件描述语言VerilogHDL实现了Turbo码编译码器的FPGA设计。实验结果表明,在纠错能力范围内,该设计方案能够正确纠错并译码,并且具有较高的译码速率,提高了无人机数据链的通信质量和抗干扰性能。     

无人机数据链中Turbo码应用研究

Turbo码具有接近Shannon限的性能,它的出现是信道编码理论发展史上的一个里程碑,Turbo码的优异性能依赖于较长的交织器和进行多次迭代译码.而在无人机通信系统中,由于实时性的要求,无法使用很长的交织器和多次迭代.因此,必须对Turbo码的应用进行研究,文中通过仿真研究了Turbo码用于无人机数据链的一些关键问题,得出适用于无人机信道下的Turbo码的具体参数,提高了无人机的通信质量和抗干扰性能.     

Turbo乘积码在无人机测控技术中的应用分析

Turbo乘积码是一种易于硬件实现的分组码,具有延时短和纠错性能好等优越性。通过对Turbo乘积码Chase软输出改进算法的分析和仿真,得出了不同码率和测试序列个数等参数对Turbo乘积码译码性能的影响。结合无人机常用的BPSK测控信号进行了仿真实验,对仿真结果进行了性能分析,验证了Turbo乘积码在无人机测控系统中应用的可行性,并给出了Turbo乘积码在无人机测控领域应用的建议参数。     

在卫星移动信道中不同条件下Turbo码的纠错性能研究

研究了采用Turbo码技术的抗衰落性能,首先分析了Turbo码在卫星移动遮蔽Rician衰落信道下的误差纠错性能限,然后通过计算机仿真模拟了三种不同的卫星移动衰落信道下Turbo码的性能,研究了不同衰落信道特性对Turbo码性能的影响情况,同时还讨论了在衰落信道下Turbo码的子码约束长度和交织器长度两个主要参数对性能的影响情况。     

短波信道下的Turbo码性能研究

基于Watterson短波信道模型,构建了Turbo码在短波信道下的设计和仿真方法。在高信噪比区域中,推导出了不同信道条件下Turbo码的性能界公式;在低信噪比区域中,用Matlab仿真了短波信道下不同的信道条件及Turbo码的主要设计参数对其性能的影响,并给出了Turbo码在短波信道下的设计参数,为实际工程中的应用提供参考。     

无人机数据链判决反馈均衡器的FPGA实现

从无人机数据链的需求出发,使用现场可编程门阵列(FPGA)实现判决反馈均衡器(DFE),以消除无人机数据链中的码间干扰。文中利用System Generator对判决反馈均衡器进行建模,将模型转换为硬件,并通过硬件协调仿真在Xilinx virtex5 XC5VSX50T芯片上验证。仿真结果表明,在不同信道条件下,判决反馈均衡器能很好地克服码间干扰,适用于无人机信道。本文为无人机高速数据链均衡器的实现打下基础。     

无人机数据链信道的Turbo均衡

Turbo均衡是一种基于Turbo迭代解码原理的均衡技术。论述了这种迭代均衡一解码方法。针对无人机遥控遥测数据链信道,采用基于软信息的最大后验概率(MAP)的均衡解码算法,进行了计算机仿真实验。比较了不同均衡方法的性能差异以及迭代次数对均衡结果的影响。     

Turbo码在AWGN信道中的性能仿真

通过计算机仿真手段对不同条件下的Turbo码在AWGN信道中的纠错性能进行了深入的探究和讨论,通过分析各因素对Turbo码性能的影响,为设计Turbo码提供了参数选择的基本原则.     

大气激光通信系统中Turbo码译码性能仿真

由于大气激光通信信道对光信号的衰减极大,实际通信系统的编码应具有极强纠随机差错和纠突发差错的能力.针对大气激光通信信道的特殊性,结合当前优异的编码技术Turbo码对信道进行编码,通过对大气激光通信信道的分析对Turbo码编译码系统进行修正,建立了基于大气激光通信信道的系统模型,仿真分析了Turbo码实现低误码率的大气激光信息传输的可行性,并分析了采用不同算法和不同交织长度对系统性能的影响,为Turbo码在大气激光通信系统中的应用提供了理论基础.     

无人机数据链信道线性Turbo均衡研究

Turbo均衡是一种基于Turbo迭代解码原理的均衡技术,利用的是均衡器与解码器之间信息的迭代使用来达到消除码间干扰的目的。Turbo均衡技术中通常采用基于最大后验概率的最大后验概率(MAP)均衡器,虽然性能较好,但计算量较大,系统延时较长。为降低延时,保证均衡性能,针对无人机遥控遥测数据链信道,设计了一种相对于MAP均衡器计算量较少的线性最小均方误差(MMSE)均衡器,通过仿真验证了这种线性Turbo均衡的性能,分析了其应用的可行性。