深空通信中Turbo码技术的研究

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在信道编码方面,由于Turbo码不仅在信噪比较低的高噪声环境下性能优越,而且具有根强的抗衰弱、抗干扰能力.这使得Turbo码在信道条件较差的深空通信中有很大的应用潜力.但是Turbo码在深空通信中应用也存在缺点,就是译码时延较大、复杂性较高.针对这一情况,该文首先从理论角度出发,深入分析Turbo码具有如此好的纠错性能的原因以及影响Turbo码性能的各种因素,重点研究了Turbo码译码器的常用MAP算法,并讨论了易于硬件实现的MAP译码算法的结构.在此基础上,以低的性能损失而减少复杂度为目标作算法改进,通过引入"译码深度"提出改进的算法S- MAP,并给出此算法的对数域简化形式.以减少时延为目标,提出通过设计有效的"及早判诀"准则以减小译码迭代次数、来加速译码的算法.以上提出的两种译码算法都通过计算机仿真进行比较、分析和讨论.最后,根据空间数据系统顾问委员会(CCSDS)为Turbo码应用于深空通信系统推荐的标准,包括码率、码块大小,分量码类型、约束长度、码生成多项式,以及交织器的选择等参数的建议.以所改进的算法及其对数域形式作为译码算法,并应用"及早判诀"准则进行计算机仿真,并对它们的性能与传统码进行分析比较.之后,以实例详细介绍了Turbo码技术在深空通信系统中的具体设计和实现方案.
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