高码速率遥感卫星ldpc译码模块设计

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1、第15卷第3期太赫兹科学与电子信息学报Vo1．15，No．32017年6月JournalofTerahertzScienceandElectronicInformationTechnologyJun．，2017文章编号：2095-4980(2017)03-0377-05高码速率遥感卫星LDPC译码模块设计谢学东，许翠玲，汪新飞(中国人民解放军61112部队，黑龙江牡丹江157000)摘要：随着遥感技术的飞速发展，遥感数据的传输速率和编码性能要求越来越高。在高码速率、复杂编码的条件下，设计符合国际空间数据系统咨询委员会

2、(CCSDS)标准的高码速率解调器成为解决遥感卫星数据解调的关键。在软件无线电平台的解调器结构下，分析低密度奇偶校验码(LDPC)译码特点，完成译码模块结构、解调速率、存储规则的设计。设计结果满足高码速率遥感卫星解调器要求，提高了数据的下传效率和空间资源的利用效率。关键词：高码速率；LDPC译码；遥感数据中图分类号：TN911.22文献标志码：Adoi：10.11805/TKYDA201703.0377DesignofhighcoderateLDPCdecodingmoduleofremotesensingsatel

3、liteXIEXuedong，XUCuiling，WANGXinfei(Unit61112ofthePeople’sLiberationArmy，MudanjiangHeilongjiang157000，China)Abstract：Withtherapiddevelopmentofremotesensingtechnology,therequirementsontheratesofremotesensingdataandcodingperformancebecomemoreandmorestrict.Underhi

4、ghbitratesandcomplicatedcodingconditions,designingdemodulatorwithhighbitratetomeettheConsultativeCommitteeforSpaceDataSystems(CCSDS)standardbecomesthekeytosolvetheremotesensingsatellitedatademodulation.Inthedemodulatorstructureofthesoftwareradioplatform,thechar

5、acteristicsofLowDensityParityCheckCode(LDPC)decodingareanalyzed,thedesignsofdecodingmodulestructure,thedemodulationrateandthestoragerulesarecompleted.Thedesignresultsmeettherequirementsonhighbitratesensingsatellitedemodulator,whichimprovesthelowertransmissionef

6、ficiencyofdataandtheuseefficiencyofspaceresources.Keywords：highcoderate；LowDensityParityCheckCodedecoding；remotesensingdata随着遥感技术的不断发展，空间相机的分辨力不断提高，图像数据量也成倍增加，卫星需要利用有限的空间[1]资源将数据下传至地面处理系统。由于空间器件的可靠性和卫星处理能力的限制，目前大部分遥感卫星采用[2]RS(ReedSolomon)编码和Viterb编码技术，码速率不高于300

7、Mbps，这些因素大幅限制了卫星遥感技术的发展。随着空间器件的不断发展，大容量的器件通过大量测试，逐渐满足空间数据处理要求。空间的高码速率、复杂编[3]码技术正逐步替代低速、简单编码的数据处理技术。因此，在符合CCSDS标准的情况下，设计符合高码速率、[4]复杂译码模块是遥感数据处理的迫切要求。本文基于软件无线电的解调器结构，充分利用FPGA资源的灵活设计特点，设计专用于遥感数据的译码模块，通过实际应用测试，满足高码速率的卫星数据解调需求，解决了遥感卫星大量数据的下传与处理问题。1LDPC译码模块结构设计低密度奇偶校

8、验码(LDPC)译码主要模块划分如图1所示，包括控制模块、输入缓存模块、校验缓存模块、[5]向量排列单元(VectorPermutateUnit，VPU)运算模块和CPU运算模块，各模块主要功能描述如下：1)控制模块：主要完成控制功能，收集各种状态，产生整个译码程序其他各个模块通用的控制信号和地址信号，决定译码数据时序输出。在译码的迭代过程中，