论文部分内容阅读
随着通信技术快速发展,激光通信已经成为一种极具前景的通信方式,但是空间激光通信干扰因素较多,易造成严重的信道衰落问题,因此抗衰落传输技术已经成为实现星-地间远距离通信的关键技术和难题。首先,本文简要地介绍了前向纠错码、自动请求重传、混合自动请求重传(Hybrid Automatic Repeat Request,HARQ)、自适应、分集接收抗衰落传输技术基本概念。随后对星-地激光通信衰落信道特点进行分析,针对大气湍流引起的信道衰落问题,采用多相位屏数值模拟方法进行归一化光强仿真。其次,针对大气湍流引起接收端光强分布不均的问题,进而产生较多的连串性突发错误,而常见的分组交织结合传统HARQ抗衰落方案没有对错误率较高的纠错帧部分进行重传纠错,而是重传整个纠错帧,从而造成纠错效率低、带宽利用率较低的问题,进而提出基于光功率强弱改进HARQ抗衰落方案。首先在发送端信道编码后对纠错帧数据分组构成传输帧,设置光功率阈值门限,将传输帧光功率与设定的光功率阈值进行比较,重点对低于阈值易出错的传输帧进行重传纠错。随后对改进HARQ方案的误码率和吞吐量性能进行仿真,并且仿真结果显示相比于传统HARQ方案,改进HARQ抗衰落方案进一步提高了系统误码率性能。此外,在接收端还可以添加循环冗余校验,进一步增强改进HARQ方案译码后数据可靠性。最后,由于基于光功率强弱改进HARQ抗衰落方案功率阈值难以确定,有可能导致少数数据不能正确译码,或者出现不必要的数据重传,浪费系统带宽资源,针对上述问题进一步提出分级重传改进HARQ抗衰落方案。首先在接收端统计和计算传输帧平均光功率,在平均光功率门限之下再次增设光功率门限值。随后将低于平均光功率门限值的传输帧进行分级重传,即在重传原则上优先重传光功率较低一级传输帧,如果仍然不能译码成功,再次进行二级重传。最后对分级重传改进HARQ方案的误码率和吞吐量性能进行仿真,仿真结果显示分级重传方案相比于传统HARQ抗衰落方案和基于功率阈值改进HARQ抗衰落方案,再次提高了系统的误码率和吞吐量性能,对提高星-地激光通信系统抗衰落能力具有一定的参考价值和意义。