系统分布式LT码的构造

LT码是一类可现实的喷泉码,喷泉码由于其本身的特性可以克服深空通信中反馈难以实现,距离远,变时延的困难。依次介绍了在有中继传输的深空通信中适用的分布式LT码编码以及相对普通LT码编译码复杂度更低,系统开销更小的系统LT码。在此基础上提出系统的两信源分布式LT码的编码方法,并通过仿真结果验证其性能,为喷泉码在深空通信中的应用提供了一类性能优良的编码方案和建议。     

短长度分布式喷泉码的性能分析

LT码是喷泉码的一种,由于深空通信不能实现反馈,距离远,变时延的传输特性,LT码适合用于深空通信中,由于传统的单信源通信已经不能满足当前的通信需求,多信源多中继通信系统成为了研究的重点。介绍了短长度分布式二、四信源的通信模型,以及各自的度分布,并选取了码长较短、删除概率较小这几种情形通过仿真验证了各自的性能。仿真结果表明,二、四信源分布式LT码比LT码有更好的性能。     

LT码在深空通信中的应用研究

深空通信具有时延长、误码率大、链路易中断等特点,链路中断将导致数据不可恢复的丢失。针对深空通信误码率大、数据易丢失等特点,对LT(Luby Transform)码与LDPC/TPC码的级联进行了研究,描述了喷泉码的原理和主要实现方法,给出了LT码与LDPC/TPC码的级联方法及Matlab仿真分析结果,实现了LT码与LDPC/TPC码的级联编解码,并通过设计闪断试验测试了级联码的性能,给出了分析结果,以期为深空通信数据的获得提供更为可靠的解决方案。     

深空通信中极低码率编码技术研究

针对深空通信极低信噪比环境下,通信距离大,信号衰减大等特点,阐述了深空通信对低码率码字的需求。介绍低码率码字的发展情况后,引入GLDPC码,分析了LDPC码和Hadamard码进行级联时存在的度为1的节点问题。将LDPC-Hadamard级联码进行优化,对优化后的LDPC-Hadamard码进行仿真。结果表明,极低信噪比下,低码率LDPC-Hadamard码性能较好,一定程度上能够满足深空通信等恶劣信噪环境下的需求。     

Turbo码在深空通信中应用

Turbo码具有逼近Shannon容量限的优异性能,介绍了应用于深空通信的Turbo码编码方案和相应的译码算法,并给出了采用修正Max-Log-Map译码算法的深空CCSDS标准Turbo码的软件仿真性能和硬件系统实测性能。通过计算机仿真和硬件实测结果表明,采用该修正Max-Log-Map译码算法的Turbo码译码器易于硬件实现,同时Turbo码仿真性能和实际性能一致,适用于实际工程应用。     

分布式无标度LT码

LT码是喷泉码的一种,在删除信道中性能优越,分布式喷泉码多信源多中继的特性适合用于深空通信中。无标度网络（SF network）具有平均路径（APL）长最小的特性,非常适合喷泉码的度分布设计需求。首先介绍了LT码的编译码算法,然后对无标度网络和基于无标度网络的SF-LT码度分布设计进行了详细分析和优化,最后在删除信道条件下,选取码长较短、删除概率较小的情形对分布式二信源SF-LT码进行仿真分析,仿真结果表明,与LT码相比,分布式SF-LT码具有更好的性能。     

深空通信中基于喷泉码的前向纠删方法

基于喷泉码的前向纠删编码方法能够解决深空信道长时延、高误码率及链路易中断等特殊环境下的可靠数据传输问题。该方法同时采用系统Raptor码和Turbo码作为应用层与物理层编码方案,利用喷泉码的无率和一致特性克服了ARQ机制在深空通信应用中的瓶颈。仿真结果表明：该方法可以在无需反馈信道的情况下为系统提供误帧率保证（10-4～10-5）,同时,相比于单纯使用Turbo码的方案,该方法在一定程度上提高了系统频带利用率。     

深空通信中的线性Log-MAP算法

Turbo码由于具有逼近香农信道容量限的性能,已经被CCSDS标准采纳。译码算法是Turbo码译码的关键组成部分,也是影响其性能的关键因素,而MAP类译码算法以其优越的性能成为译码算法的主体。在对MAP类译码算法的译码复杂度和性能仿真对比、分析的基础上,针对深空通信中的低信噪比、低误比特率的要求,提出一种线性Log-MAP算法方案,该方案在保证性能损失尽可能小的前提下,有效降低了计算复杂度,适用于深空通信的实际要求。     

DPC码原理和应用综述

随着LDPC码的“再次发现”,LDPC码以其译码复杂度低、结构灵活、性能优良等特点顿时轰动整个编码界,成为自信息论提出以来最重大的研究进展之一。目前已广泛应用于深空通信、光纤通信、卫星数字视频和音频广播等领域。本文主要介绍了LDPC的编译码原理和各种解决方案,重点推导了编码方案中Richardson算法（近似下三角型算法）和译码方案中的基于对数似然比的BP算法;其次列举了LDPC在不同领域的应用,主要包括在DVB—S2标准,IEEE802．16标准中的应用。最后对LDPC的发展前景作了简要分析。     

LT码和q-LDPC码级联方案在深空通信中的应用

该文针对深空通信对长纠删码的需求,提出了LT (Luby Transform)码和q-LDPC码的级联方案。在综合考虑性能和复杂度的情况下,选取8-LDPC码和8PSK的级联作为等效的删除信道,长度选择灵活、编译码简单的LT码实现纠删功能。文中设计了两种短8-LDPC码,并对整个级联系统的纠错性能进行了仿真。仿真结果表明8-LDPC码的性能优于信源信息速率和码率相同的二进制LDPC码,级联系统在等效包删除概率不超过0.1时,系统误比特率以概率1趋于0。