基于改进LDPC码的深空通信优化过程仿真-论文.pdf

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1、第31卷第6期计算机仿真2014年6月文章编号：1006—9348(2014)06-0069～04基于改进LDPC码的深空通信优化过程仿真胡丹(贵州大学通信系，贵州贵阳550025)摘要：传统深空通信过程中的LDPC码设计结构具有随机性，使得译码和编码的复杂度增加，具有较高的运算复杂度，不能实现译码性能和复杂度间的平衡，会在临界处产生较大的误码率，无法确保深空通信的顺利传输，提出基于删除塑造法以及WBF算法的LDPC码深空通信优化方法，采用删除塑造法获取既能实现线性编码，又包含最小环长的LDPC码，确保LDPC码原有的

2、度序列分布，通过WBF算法实现LDPC码的译码，提高深空通信信道的纠错性能，将码字规范当成LDPC译码算法的终止规则，在每次迭代后分析译码器尝试性译码结果是否以大概率正确，进而降低译码的迭代次数，优化深空通信性能。通过融人加性高斯白噪声的深空通信信道的仿真结果说明，改进的LDPC译码算法极大提高了译码的效率，在最大迭代次数、码长、码率以及平均运行时间减少的比例等指标都优于传统算法。关键词：改进低密度奇偶校验码；深空通信；优化；误差反向传播算法；加权位翻转算法中图分类号：TP181文献标识码：BSimulationofD

3、eepSpaceCommunicationProcessBasedonImprovedLDPCCodeHUD811(DepartmentofCommunication，GuizhouUniversity，GuiyangGuizhou550025，China)ABSTRACT：Intheprocessoftraditionaldeepspacecommunication，thedesignedstructureofLDPCcodeisofrail—domness，whichincreasesthecomplexityof

4、thedecodingandencoding，andhashighcomputingcomplexity．Thispa—perpresentedanoptimizationmethodofLDPCcodesdeepspacecommunicationbasedondeleteshapingmethodandWBFalgorithm．ThedeleteshapingmethodwasusedtoobtaintheLDPCcodesthatcanrealizelinearencodingandcontainthesmall

5、estring．ThedegreesequencedistributionoforiginalLDPCcodewasensured．ThroughtheWBF，thedecodingofLDPCcodeswasrealized，theerrorcorrectionperformanceofdeepspacecommunicationchannelwasimproved，andthewordspecificationwaslookedasterminationrulesofLDPCdecodingalgorithm．Th

6、eresultofde—codertriedtodecodewithgreatprobabilityofcorectlywasanalyzedaftereachiteration，thusreducetheiterationtimesofdecoding，anddeepspacecommunicationswasoptimized．TheresultofsimulationaddingintoadditivewhiteGaussiannoiseofdeepspacecommunicationchannelshowtha

7、tthisimprovementcanimprovetheefficiencyofdeco—dingLDPCdecodingalgorithmgreatly，andthemaximumnumberofiterations，codelength，coderateandthere—ducedproportionofaverageoperationtimearebetterthantraditionalalgorithm．KEYWORDS：ImprovingLDPCcode；Deepspacecommunications；O

8、ptimization；Errorbackpropagationalgorithm；WBFalgorithm国家的科技发展水平和综合国力。深空通信是指远于地球1引言卫星的不同探测器间以及探测器同地球间的通信。其信息深空通信是人类的重要航天活动，深空通信显示了一个传输距离远、传输时延长、信号能量衰弱强，并且可用的信道带宽较宽。深空探