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空间激光通信系统中的信道纠错编码技术

2021-10-19张金刚罗煜缤于思源

宇航总体技术 2021年5期

张金刚,罗煜缤,于思源,耿 驰

(1.北京宇航系统工程研究所,北京 100076;2.哈尔滨工业大学航天学院,哈尔滨 150001)

0 引言

对于空间激光通信系统来说,由于大气湍流、指向误差、飞行器振动等环境因素引起的光波动会导致系统性能的恶化,因此在信道中进行传输的光信号对信道环境的变化十分敏感。由于空间激光通信系统传输的高速信息时隙远小于光信道变化时长,光信道中的信号衰落会导致接收信号比特产生大量的随机错误和连续突发错误,降低系统通信性能。为了缓解各种环境因素对系统性能造成的恶劣影响,对传输信息进行信道纠错编码是常用的方法之一。随着激光链路瞄准捕获跟踪技术的发展和成熟,针对空间激光通信系统的信道纠错编码技术成为研究热点,进一步提高系统对大气湍流和指向误差等环境因素导致通信性能恶化的抵抗能力。

早期的无线激光通信实验没有使用有效的信道纠错编码,因此由各种环境因素导致系统通信性能不稳定。例如,1988年Davidson等做了采用卷积码的无线激光通信系统分析,卷积码在对抗突发差错时,纠错能力很有限。近年来,空间光通信中的信道纠错编码技术逐渐成为重点研究方向,主要集中在各种编码性能的理论研究及分析方面。国内外有研究人员提出用卷积码作为内码的级联编码方案,以及将不同信道纠错编码应用在自由空间光通信系统中的设想,运用仿真分析的方法,使系统性能有了一定得改善;……

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