深空通信中极低码率编码技术研究
2012-08-10岳平,胡飞
岳 平,胡 飞
(西南通信研究所,四川 成都 610041)
0 引言
深空通信的特点是通信距离长、信号衰减大以及地面信噪环境恶劣,这样较难进行信号处理。构造逼近香农极限的信道纠错编码且能在深空环境中得到应用是深空通信研究中的一项重要内容,纠错编码能有效地提高系统的利用效率。一直以来,深空通信将级联码作为信道编码技术,传统方式是将卷积码作为内码,RS码作为外码。由于深空通信的发展,传统编码技术已经难以满足需求,同时,码率较低,码长较长的码字的设计得以实现,可以将其应用到深空通信。
1977年,Paul D. Shaft首先研究了用于扩频通信的低码率(码率1/2到1/64)卷积码。1990年,A. J. Viterbi提出了一类由Hadamard码卷积级联构造的低码率正交卷积码(码率低至 1/512)。基于Turbo码的思想,1997年又提出了低码率的串接Hadamard码,其后Ping L等提出了低码率的Turbo-Hadamard码[1],其码率为7/370,误码率为510-时,可达到-1.2 dB,但存在误码平台。
继Gallager在1962年提出了低密度奇偶校验码(LDPC)后,Tanner于1981年提出了广义低密度奇偶校验码(GLDPC)的概念[2-3]。最近Yue Guosen和Ping L等基于 LDPC码的思想提出了 LDPC-Hadamard码[4],距-1.6 dB的距离更近,LDPC码没有误码平台,LDPC- Hadamard码也是没有误码平台的。
文献[4]描述了 LDPC-Hadamard 码的构造原理,并提出了优化方法。为了将其应用到深空通信系统中,本文基于文献[4]的设计思想设计出了一种低码率的LDPC-Hadamard 码。
本文首先给出了 LDPC-Hadamard码的基本构造模型并分析了译码过程;列出了LDPC-Hadamard码基本模型的不足,接着改进和构造了低码率的码字并进行仿真,分析了码率和码长,研究了它们对码字性能的影响;……
