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卫星通信作为地面通信网络的重要补充,在应急通信、海事通信等方面具有不可替代的作用,近年来随着全球互联网的迅猛发展,卫星通信总体朝着大容量、高速率、宽带化的方向发展。在卫星通信领域,目前人们大量使用的仍然是微波技术,这已经不能够满足人们对大容量的迫切需求,如何在卫星通信宽带化的同时提高其容量是一个亟需解决的问题。激光的大通信容量的特点刚好满足了这一需求,但是激光通信受大气衰减、大气湍流、背景辐射等因素的影响严重,为了保证信息的高效传输,信道的调制与解调和编码与译码研究成为基于激光的无线系统通讯中的研究重点,LDPC编码技术具有这方面的优势。目前基于激光的卫星通信系统中主要以Turbo码、二进制LDPC码为主,多进制LDPC编码技术在卫星通信中尚未大量应用。多进制LDPC码在高阶调制中具有更高的优势,因此结合激光通信中的高阶PPM调制技术可以有效的提高传输效率,而改进的APPM调制技术更具优势。因此LDPC编码技术与高阶XPPM调制技术在基于激光的天地一体化网络通信中是国内外的研究热点。论文在研究星地激光卫星通信中大气信道特性及调制编码技术原理的基础上,重点研究了基于激光的天地一体化网络体系架构、基于激光的天地一体化网络星地信道模型和调制编码方案。论文的主要研究工作如下:(1)在分析星地大气激光信道的基础上建立了基于激光的天地一体化网络星地激光信道的模型,仿真分析了基于激光的天地一体化网络星地激光信道模型的性能,设计了基于激光的天地一体化网络体系架构,同时搭建完成相应的仿真平台。(2)在研究基于激光的天地一体化网络星地激光信道的特性的基础上提出了一种基于多进制LDPC码结合NPPM的调制编码方案,并进行了仿真研究,研究结果表明,该算法在卫星信道下具有较好的性能,比二进制LDPC码结合NPPM的调制编码方案时的误码率性能有一定改进。(3)在研究APPM调制技术的基础上,提出一种基于改进的APPM调制技术与多进制LDPC码结合的调制编码方案,对该方案的性能进行了仿真研究,研究结果表明,相比于二进制LDPC码结合NPPM的调制编码方案,在同等信道条件下,APPM调制技术与多进制LDPC码结合的调制编码方案的传输误差更小,可以获得更小的误码率。