空间光通信系统中LDPC码编码方案及性能研究-工程电子与通信工程专业毕业论文.docx

南 京 邮 电 大 学 全日制工程硕士学位论文摘要 学科 、专业： 工程 电子与通信工程 研 究 方 向： 空间光通信 作 者： 梁兰飞 指 导 教 师： 蔡祥宝 教授 题 目： 空间光通信系统中 LDPC 码编码方案及性能研究 英 文 题 目： Coding scheme and properties of LDPC codes in space optical communication system 主 题 词： 空间光通信系统，LDPC(低密度奇偶校验码)，DPIM 调制，π-旋转 LDPC 码 Keywords: Space optical communication system, Low-density parity-check code, DPIM modulation，π-rotation LDPC code 南京邮 南京邮电大学全日制工程硕士研究生学位论文 摘要 I I 摘要 空间光通信技术具有保密性好、信息容量大、传输速率高、组网灵活、成本低等诸多优 点，在诸多领域都越来越受到研究人员以及商家的重视。但另一方面，激光在大气中传输时， 其性能受到大气效应、背景噪声等一系列干扰因素的影响，导致误码性能降低，这限制了空 间光通信技术的应用。因此，研究抗误码性能好、实现简单的编码方案，对空间光通信技术 的应用有着重要的现实意义。 在纠错编码领域 ，低密度奇偶校验码(LDPC) 性能逼近香农极限，且有结构灵活、 描述简单、译码复杂度低、并行译码等诸多优点，适合应用于容量大，速率高的空间光 通信系统。 论文首先介绍了 LDPC 码的基本原理、校验矩阵的构造以及编码方式，从校验矩阵自身 结构着手，对影响 LDPC 码性能的最小距离、码元取值、码长、度分布以及环等因素进行了 简单分析与仿真。对 LDPC 码的译码算法进行了研究，研究了空间信道中的影响因素，并建 立空间光信道模型，对空间光通信中的 OOK、PPM、DPIM 等调制技术进行了研究与性能仿 真分析，结果表明 DPIM 综合性能较好，适合应用于空间光通信系统中。提出了一种基于 π- 旋转 LDPC 码的空间光通信系统的编码方案，并采用 matlab 对码性能进行仿真分析。对提出 的 π-旋转 LDPC 码结合 OOK、DPIM 调制技术进行了综合仿真，结果表明，采用 π-旋转 LDPC 码编码方案结合 DPIM 调制技术，空间光通信系统的误码率得到了有效的降低，系统性能得 到较好的提升。 关键词：空间光通信系统，LDPC(低密度奇偶校验码)，DPIM 调制，π-旋转 LDPC 码 南京邮 南京邮电大学全日制工程硕士研究生学位论文 Abstract I II Abstract Space optical communication technology has good secrecy, information capacity, high transmission rate, network flexible, low cost and many other advantages.It cause more attention of researchers and businessmen in many applications. But on the other hand, laser propagation in atmosphere, its performance is influenced by the atmospheric effect, background noise, and many other interference factors, resulting in lower error performance, This limits the space optical communication technology’s application. Therefore,study coding scheme which has good error performance, simple implementation, has important practical significance to the application of space optical communication technology. In the error correction coding areas, low density parity code (LDPC) has advantages of approximate shannon limit, has flexible structure, describing s