下载文档原格式
一种基于PPM的LDPC编译码方案车书玲;李坪;王新梅【期刊名称】《电子与信息学报》【年(卷),期】2008(030)011【摘要】该文基于LDPC码和PPM调制方式构造了一种适用于UWB无线通信系统的低码率的编译码方案LDPC-PPM.本方案在保证系统性能的前提下,通过改变编码比特到调制符号的映射方式,不但避免了一般编码调制系统中译码和解调之间的迭代运算,而且可以应用快速Hadamard变换(FHT)和基于FHT的后验概率译码(APP-FHT)来进一步降低接收端的译码复杂度.可以证明,该方案等价于BPSK调制下的低码率的LDPC-Hadamard码.仿真结果表明,在信息比特长度是65536,该方案可以在-1.18dB处达到误比特率为的性能,仅比采用BPSK调制的Turbo-Hadamard码差0.02dB.【总页数】4页(P2630-2633)【作者】车书玲;李坪;王新梅【作者单位】西安电子科技大学综合业务网国家重点实验室,西安,710071;香港城市大学电子工程系,香港;西安电子科技大学综合业务网国家重点实验室,西安,710071【正文语种】中文【中图分类】TN911.22【相关文献】1.一种基于Turbo编译码方案的BPSK系统误比特性能研究 [J], 李宏博;陈树新2.基于IEEE802.16e的LDPC编译码方案设计及实现 [J], 刘晓明;彭芳芳;吴皓威;解志强3.一种RS码与LDPC码的交织迭代编译码方案 [J], 贾镇泽;马林华;张嵩;胡星4.一种RB-HARQ辅助下基于非规则LDPC码的安全传输方案 [J], 王雷;丁晓晖;;5.一种RB-HARQ辅助下基于非规则LDPC码的安全传输方案 [J], 王雷;丁晓晖因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
基于PPM和RS码的无线光通信系统性能分析的开题报告一、研究背景随着无线通信技术的不断发展，无线光通信作为一种新兴的通信技术，因其特有的高带宽、低时延、免受干扰等特点变得越来越受到关注。
基于脉冲位置调制（PPM）和Reed-Solomon（RS）码，构建的无线光通信系统，在实现高速率同时，还能获得较好的抗噪声性能。
近年来，该无线光通信系统在视频传输、医疗、车联网等领域得到了广泛应用。
二、研究内容本课题旨在研究基于PPM和RS码的无线光通信系统，探索该系统的性能特点及其可行性。
首先，对PPM和RS码进行原理分析，对于无线光通信系统涉及到的关键技术点，包括调制方式、信道编码等进行详细的研究和分析。
然后，搭建基于PPM和RS码的无线光通信系统模型，在模型中考虑多种异物干扰，如气象、人类活动等，通过实验仿真与理论分析来探讨其性能特点，如误码率、传输距离等。
最后，探索如何进一步提高该无线光通信系统的性能，并对未来研究进行展望。
三、研究意义本研究可以提高人们对无线光传输技术的认知，深入了解PPM和RS 码原理，推动该技术在多个领域的应用。
同时，对于实际应用情况，本研究可以为无线光通信系统的设计和优化提供有价值的参考。
此外，本研究还可以为学术界进一步探讨无线光通信等相关技术提供新的思路和方法。
四、研究方法本研究采用理论分析与仿真对基于PPM和RS码的无线光通信系统进行性能分析，并将仿真结果与理论结果进行验证。
具体方法包括：1. PPM和RS码的原理分析；2. 基于MATLAB等软件搭建仿真平台，实现基于PPM和RS码的无线光通信系统；3. 通过实验仿真与理论分析，探索该系统的性能特点，如误码率、传输距离等；4. 提出并实现改进策略，在性能和可靠性上进行优化。
五、研究进展目前，已经进行了PPM和RS码的原理分析，开始搭建基于PPM和RS码的无线光通信系统模型，初步实现了简单的仿真和理论分析，在误码率和传输距离等方面，初步掌握了该系统的性能特点。
基于高效纠错码的无线光通信系统性能分析随着科学的进步和生活水平的提高，人们对于通信的需求量以及通信质量的要求也日益增长。
由于对通信质量的高要求，人们希望找到一些提高通信质量的方法，而纠错码作为信道编码是提高通信质量特别是无线通信质量的有效方法之一[1-2]。
提高信息传输的可靠性和有效性，始终是通信工作所追求的目标。
采用高效的调制编码技术可以有效地提高无线光通信系统的抗干扰能力。
目前适用于无线光通信中的调制方式主要有开关键控(OOK)调制、脉冲位置调制(PPM)、差分脉冲位置调制(DPPM)以及数字脉冲间隔调制(DPIM)等。
除了选择合适的调制方式外，还应采用信道编码技术来提高无线光通信系统的链路性能。
常用的信道纠错编码有线性分组码、循环码、卷积码和网格编码等[3-4]。
BCH码是一种获得广泛应用能够纠正多个错码的循环码，RS码则是一种具有很强纠错能力的多进制BCH码。
本文介绍了弱湍流信道条件下光强闪烁的对数正态分布模型，结合大气信道特点，推导了自由空间光通信未编码系统和RS编码系统在OOK、PPM、DPPM 和DPIM方式下的平均误码率公式，并用数值仿真的方法分析了它们的平均误码率性能。
仿真结果表明，PPM调制可获得最好的误码率性能，采用RS编码可以有效地提高系统的抗干扰能力。
1 大气信道及系统模型无线光通信一般采用强度调制/直接检测(Intensity Modulation/Direct Detection，IM/DD)系统。
光经过强度调制后，在大气信道中传输时主要受大气湍流和大气衰减效应两方面的影响。
相对于大气衰减，湍流对信号的影响更具随机性。
根据湍流程度以及运动状态的不同，大气信道可分为弱湍流和强湍流信道。
对于室外的可见光通信系统，考虑孔径平均效应，可认为大气湍流为弱湍流。
在弱湍流信道条件下，大气闪烁造成光信号的光强服从对数正态分布，其概率密度函数为[5-6]：式中I为接收光强，单位面积上等价为光功率;I0为I的均值;1为大气闪烁指数，在弱湍流条件下一般取1<1。
基于LDPC编码的OFDM通信系统及性能仿真的开题报告一、选题背景随着通信技术的不断发展和日益增长的通信需求，OFDM技术在现代通信系统中得到了广泛应用。
OFDM技术以其高效的频谱利用率、可靠的抗多径衰落能力和较简单的时域等效性等优点，成为了3G、4G及5G等无线通信标准的基本技术之一。
然而，随着高速率的需求越来越迫切，OFDM技术面临着很大的挑战，其中最重要的之一是如何减小错误率和提高可靠性。
LDPC编码技术是一种先进的错误控制编码技术，具有生产码效率高、译码复杂度低、译码性能优异等优点，在通信系统中得到了广泛应用。
通过将LDPC编码技术与OFDM技术相结合，可以有效提高OFDM系统的性能，从而满足高速率无线通信系统对可靠性的要求。
二、研究内容本文针对基于LDPC编码的OFDM通信系统，研究其在复杂信道环境下的性能表现。
具体研究内容包括：1. LDPC编码技术及相关理论基础的学习和研究。
2. OFDM技术及其在通信系统中的应用原理的研究。
3. 基于LDPC编码的OFDM通信系统模型的建立及仿真验证。
4. 在不同的信道环境下，比较LDPC编码与传统编码技术在OFDM通信系统中的性能差异，并探究LDPC编码在不同信噪比下的性能表现。
三、研究意义本研究的主要目的是针对高速率无线通信系统中OFDM技术所面临的问题，结合LDPC编码技术来提高OFDM系统的可靠性和性能表现。
其意义在于：1. 探究基于LDPC编码的OFDM系统在复杂信道环境下的性能表现，为OFDM系统设计提供更多可靠的技术手段。
2. 优化基于LDPC编码的OFDM系统在不同信道环境下的性能表现，为高速率无线通信系统提供更好的通信服务。
3. 开发基于LDPC编码的OFDM系统，使得其适用于更多的通信场景，提高无线通信系统的应用范围和市场竞争力。
四、研究方法及步骤本文主要采用的研究方法是理论研究和仿真验证相结合，在理论研究的基础上，通过建立基于LDPC编码的OFDM系统模型，进行仿真验证，探究不同信道环境下该系统的性能表现。
２００７年第１２期光通信技术中文核心期刊基于ＬＤＰＣ码和ＰＰＭ调制的深空光通信系统性能分析ＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆＬＤＰＣｃｏｄｅｄｐｕｌｓｅｐｏｓｉｔｉｏｎｍｏｄｕｌａｔｉｏｎｆｏｒｄｅｅｐ－ｓｐａｃｅｏｐｔｉｃａｌｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓＧＵＯＪｉａｎ－ｚｈｏｎｇ，ＴＡＮＹｉｎｇ，ＡＩＹｏｎｇ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ＷｕｈａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｗｕｈａｎ４３００７９，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｂｉｎａｒｙｌｏｗ－ｄｅｎｓｉｔｙｐａｒｉｔｙｃｈｅｃｋ（ＬＤＰＣ）ｃｏｄｅｓｅｍｐｌｏｙｉｎｇＱ－ａｒｙｐｕｌｓｅｐｏｓｉｔｉｏｎｍｏｄ－ｕｌａｔｉｏｎ（ＰＰＭ）ａｎｄａｎａｖａｌａｎｃｈｅｐｈｏｔｏｄｉｏｄｅ（ＡＰＤ）ｉｓｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄｉｎａｄｅｅｐｓｐａｃｅｏｐｔｉｃａｌｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓｓｙｓ－ｔｅｍｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ．ＴｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｓｏｆＬＤＰＣｃｏｄｅｓｗｉｔｈｖａｒｉｏｕｓｃｏｄｅｗｏｒｄｌｅｎｇｔｈａｎｄｖａｒｉｏｕｓｏｒｄｅｒｏｆＰＰＭｍｏｄｕｌａｔｉｏｎａｒｅｇｉｖｅｎ，ａｎｄｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈＲｅｅｄ－Ｓｏｌｏｍｏｎ（ＲＳ）ｃｏｄｅｓ．ＳｉｍｕｌａｔｉｏｎｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆＬＤＰＣｃｏｄｅｓｄｅｃｒｅａｓｅｓｒａｐｉｄｌｙａｓｔｈｅｏｒｄｅｒｏｆｍｏｄｕｌａｔｉｏｎｉｎｃｒｅａｓｅｓ．Ｉｎａｄｄｉｔｉｏｎ，ｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｔｈｅｏｒｄｅｒｏｆＰＰＭｕｐｏｎｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆＬＤＰＣｃｏｄｅｓｉｓａｎａｌｙｚｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｄｅｅｐｓｐａｃｅｏｐｔｉｃａｌｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ；ＬＤＰＣｃｏｄｅｓ；ＰＰＭ；ＲＳｃｏｄｅｓ；ｃｏｄｉｎｇｇａｉｎ郭建中，谭莹，艾勇（武汉大学电子信息学院，武汉４３００７９）摘要：比较了ＬＤＰＣ码和ＲＳ码在ＰＰＭ调制下的深空光通信系统中的性能，给出了在不同阶数ＰＰＭ调制下，不同码长ＬＤＰＣ码的性能仿真结果，以及与ＲＳ码的比较结果。
一种LDPC码在光纤通信系统中的性能分析许渤;丁宏【摘要】针对超强前向纠错(FEC)技术在光纤通信系统中的应用,文章提出了一种构造简单、编码容易实现的低密度奇偶校验(LDPC)码的构造方法,并仿真验证了该LDPC码在光纤信道环境下的译码性能.与常用的RS(255,239)码相比,在相同的码效率下,所构造的码长为4 080的LDPC码能够获得比RS码高2 dB的编码增益.【期刊名称】《光通信研究》【年(卷),期】2007(000)005【总页数】3页(P1-3)【关键词】光纤通信;前向纠错译码;低密度奇偶校验码;迭代译码【作者】许渤;丁宏【作者单位】电子科技大学,通信与信息工程学院,宽带光纤传输与通信网技术教育部重点实验室,四川,成都,610054;北京大学,电子科学系,北京,100871【正文语种】中文【中图分类】TN915前向纠错(FEC)译码能够有效地提高光纤通信系统的传输性能，并已经在各种光纤通信系统中得到了广泛的应用[1]。
光纤通信系统最常用的Reed-Solomon码即RS(255，239)码，能够提供6 dB的编码增益。
但是，随着光纤通信技术的进一步发展，人们正在努力寻找具有更高增益的、适用于光纤通信系统的纠错码。
ITU975.1标准中推荐了几种超强纠错码(Super FEC)，能够在RS(255，239)码的基础上再增加2～3 dB的编码增益[2]。
但是，这些超强纠错码形式普遍具有使用复杂、时延大的缺点。
低密度奇偶校验(LDPC)码最早是由Gallager在20世纪60年代提出的一种纠错码方式[3]，但是由于当时计算能力的限制，并没有得到广泛的研究和应用。
随着LDPC码继Turbo码以后被人们重新发现[4]，LDPC码以其非常优异的、接近香农信道理论极限的性能，在近几年受到了广泛的关注，并被用于移动通信、卫星通信和磁存储等系统中。
ITU 975.1标准中也推荐使用了一种LDPC码的超强纠错码方式，该LDPC码的码长达到了32 000，远远超过了现有的RS码。
基于LDPC码的卫星通信系统设计研究一、前言卫星通信系统由于其无需线路连接，覆盖范围广，突破地域限制等优点，成为现代通信系统中不可或缺的重要组成部分。
虽然在卫星通信系统中，消息的传输有一定的延迟和带宽限制，但卫星通信系统的技术日益成熟，能够实现高容量、高速率、低干扰的通信。
本文主要研究基于LDPC码的卫星通信系统设计。
二、基于LDPC码的卫星通信系统LDPC码(Long Low-Density Parity-Check code)是一种错误纠正码。
它通常用于数字通信的一种编码方式，具有良好的误码检错性能和低复杂度的优点。
LDPC码可以通过矩阵的方式表示，为n 行m列的矩阵，其中n为码字的长度，m为校验位的个数。
该矩阵的每一行都由固定数量的1和0构成，称为检验矩阵。
在卫星通信系统中，由于通信信道的特殊性和传输的特别性，对误码率的要求较高。
因此，载荷数据需要进行一定的编码，以提高通信的可靠性。
LDPC码通过检验矩阵的形式，通过校验位的加入，可以有效地降低通信的误码率，提高通信的可靠性。
在卫星通信系统中，采用基于LDPC码的编码方法可以很好地满足通信的可靠性要求，同时还能够提高信噪比，增强信号的抗干扰能力，保证信号的稳定传输。
三、基于LDPC码的卫星通信系统设计1. 系统架构设计基于LDPC码的卫星通信系统的设计过程涉及到多个方面。
首先要考虑的是系统的架构设计。
卫星通信系统的整体架构需要根据实际需求进行设计。
在这里，我们考虑一个基于LDPC码的卫星通信系统的典型架构，如下所示：该卫星通信系统主要由卫星、地面站和用户终端组成。
其中，卫星承载着信号信息，并在卫星的上下位机控制下进行信号的转发和处理。
地面站主要负责卫星的控制和管理，维护卫星的运行状态。
用户终端是卫星通信中的最终接收和发送数据的设备，可以是机载终端、移动终端、固定终端等。
２００７年第１２期光通信技术中文核心期刊基于ＬＤＰＣ码和ＰＰＭ调制的深空光通信系统性能分析ＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆＬＤＰＣｃｏｄｅｄｐｕｌｓｅｐｏｓｉｔｉｏｎｍｏｄｕｌａｔｉｏｎｆｏｒｄｅｅｐ－ｓｐａｃｅｏｐｔｉｃａｌｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓＧＵＯＪｉａｎ－ｚｈｏｎｇ，ＴＡＮＹｉｎｇ，ＡＩＹｏｎｇ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ＷｕｈａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｗｕｈａｎ４３００７９，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｂｉｎａｒｙｌｏｗ－ｄｅｎｓｉｔｙｐａｒｉｔｙｃｈｅｃｋ（ＬＤＰＣ）ｃｏｄｅｓｅｍｐｌｏｙｉｎｇＱ－ａｒｙｐｕｌｓｅｐｏｓｉｔｉｏｎｍｏｄ－ｕｌａｔｉｏｎ（ＰＰＭ）ａｎｄａｎａｖａｌａｎｃｈｅｐｈｏｔｏｄｉｏｄｅ（ＡＰＤ）ｉｓｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄｉｎａｄｅｅｐｓｐａｃｅｏｐｔｉｃａｌｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓｓｙｓ－ｔｅｍｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ．ＴｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｓｏｆＬＤＰＣｃｏｄｅｓｗｉｔｈｖａｒｉｏｕｓｃｏｄｅｗｏｒｄｌｅｎｇｔｈａｎｄｖａｒｉｏｕｓｏｒｄｅｒｏｆＰＰＭｍｏｄｕｌａｔｉｏｎａｒｅｇｉｖｅｎ，ａｎｄｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈＲｅｅｄ－Ｓｏｌｏｍｏｎ（ＲＳ）ｃｏｄｅｓ．ＳｉｍｕｌａｔｉｏｎｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆＬＤＰＣｃｏｄｅｓｄｅｃｒｅａｓｅｓｒａｐｉｄｌｙａｓｔｈｅｏｒｄｅｒｏｆｍｏｄｕｌａｔｉｏｎｉｎｃｒｅａｓｅｓ．Ｉｎａｄｄｉｔｉｏｎ，ｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｔｈｅｏｒｄｅｒｏｆＰＰＭｕｐｏｎｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆＬＤＰＣｃｏｄｅｓｉｓａｎａｌｙｚｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｄｅｅｐｓｐａｃｅｏｐｔｉｃａｌｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ；ＬＤＰＣｃｏｄｅｓ；ＰＰＭ；ＲＳｃｏｄｅｓ；ｃｏｄｉｎｇｇａｉｎ郭建中，谭莹，艾勇（武汉大学电子信息学院，武汉４３００７９）摘要：比较了ＬＤＰＣ码和ＲＳ码在ＰＰＭ调制下的深空光通信系统中的性能，给出了在不同阶数ＰＰＭ调制下，不同码长ＬＤＰＣ码的性能仿真结果，以及与ＲＳ码的比较结果。
结果表明，随着ＰＰＭ调制阶数增加，ＬＤＰＣ码性能会下降。
分析了调制阶数影响ＬＤＰＣ码性能的原因。
关键词：深空光通信；ＬＤＰＣ码；ＰＰＭ调制；ＲＳ码；编码增益中图分类号：ＴＮ９２９．１２文献标识码：Ａ１引言近年来的重新研究发现，ＬＤＰＣ码在ＡＷＧＮ信道下是接近香农限的好码，其性能甚至可以超过Ｔｕｒｂｏ码［１－４］，且具有译码硬件实现复杂度低的优点［５］。
文献［６］研究了ＬＤＰＣ多级编码和ＰＰＭ调制在大气光通信中的应用，取得了良好的效果。
本文在文献［３，７，８］的基础上，研究了ＬＤＰＣ码和ＲＳ码在ＰＰＭ调制和ＡＰＤ下的深空光通信系统的性能，分析了码长和调制阶数对系统性能的影响，并对系统采用ＬＤＰＣ码和ＲＳ码时的性能作了比较，最后，结合深空光信道的特点，分析了ＬＤＰＣ码在深空光通信中的应用前景。
２编码、调制以及信道输出软信息的计算ＬＤＰＣ码可以和调制相结合，根据需要，方便灵活地选择码率和码长。
对于一个Ｑ阶的ＰＰＭ调制，每一调制符号对应的信息比特数为ｍ＝ｌｏｇ２Ｑ，因此，ＬＤＰＣ码的码长Ｎ应为ｍ的整数倍。
调制时，将已经编码的Ｎ比特分成Ｎ／ｍ组，再把每组的ｍ比特映射到Ｑ个时隙中的一个脉冲上，然后发送出去。
接收端将接收到的光信号进行光电转换，输出量为电子数（电流）。
与发送端每个ＰＰＭ符号有Ｑ个时隙相对应，接收端每符号是一个Ｑ维向量，该向量的每个分量就是对应时隙上的电子计数。
由于背景光及其它干扰的存在，每个时隙内的电子计数均不为０。
解调的主要任务就是根据接收ＰＰＭ符号每一时隙上输出的电子数，来计算信道输出相应比特的软信息。
在定时精确且没有码间干扰的条件下，ＡＰＤ在各ＰＰＭ时隙吸收的光子数和产生的电子数是相互独立的［３］。
本文采用ｌｏｇ－ＢＰ算法，对数似然比为：Ｌ（ｃｊ）＝ｌｎＰ（ｃｊ＝０）Ｐ（ｃｊ＝１）（１）上式中Ｌ（ｃｊ）是第ｊ个比特的软信息，即第ｊ个比特译码的初始化信息。
ＬＤＰＣ码的译码、ｌｏｇ－ＢＰ算法，可参考文献［１１］。
收稿日期：２００７－０８－１３。
基金项目：国家自然科学基金资助项目／航空科技联合基金（１０４７７０１４）资助。
作者简介：郭建中（１９７６－），男，博士研究生，主要从事无线光通信信道编码的研究。
!"#３性能仿真及结果分析本文对ｊｏｉｎｔ（６，３）－ＬＤＰＣ码和相应码长、码率的ＲＳ码进行了仿真和比较。
ｊｏｉｎｔ（６，３）－ＬＤＰＣ码不仅性能优异，编、译码复杂度低，而且适合于高速部分并行的译码器设计［５］。
ＬＤＰＣ码的码长分别为１００８、２３０４、４６０８比特，码率均为１／２。
对于一个Ｑ阶ＰＰＭ调制的ＲＳ码来说，码长Ｎ和调制阶数Ｑ之间存在着约束关系，即Ｎ＝Ｑ－１，所以，ＲＳ码的码长分别为１２７、２５５、５１１符号，对应的二进制码长分别为８８９、２０４０、４５９９比特，码率均约为０．４９。
ＲＳ码的译码采用ＢＭ算法，ＬＤＰＣ码的译码采用ｌｏｇ－ＢＰ算法，迭代１５次。
为了保证仿真结果的精确性，在仿真过程中，除了统计错误比特数之外，还统计了出错码组数，直到出错码组超过１００为止。
仿真所用到的参数如下：ＰａｒａｍｅｔｅｒＶａｌｕｅＡＰＤｇａｉｎ（Ｇ）８０Ｉｏｎｉｚａｔｉｏｎｒａｔｉｏ（ｋｅｆｆ）０．００７Ａｖｅｒａｇｅｓｉｇｎａｌｐｈｏｔｏｎｓ／ｓｌｏｔ（ｎｓ）１０￣３０Ａｖｅｒａｇｅａｍｂｉｅｎｔｐｈｏｔｏｎｓ／ｓｌｏｔ（ｎｂ）１０Ｎｏｉｓｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ（Ｔ）３００Ｎｏｉｓｅｅｑｕｉｖａｌｅｎｔｂａｎｄｗｉｄｔｈ（Ｂ）２．５×１０７Ｌｏａｄｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ（Ｒ）１．４７×１０５Ｌｅａｋａｇｅｃｕｒｒｅｎｔ（Ｉｓ）２．０×１０－９ＰＰＭｓｌｏｔｄｕｒａｔｉｏｎ（Ｔｓ）２．０×１０－８Ｅｌｅｃｔｒｏｎｃｈａｒｇｅ（ｅ）１．６×１０－９Ｂｏｌｔｚｍａｎｎ＇ｓｃｏｎｓｔａｎｔ（ｋ）１．３８×１０－２３仿真结果如下各图所示，纵坐标表示误码率（ＢＥＲ），横坐标表示每个时隙内探测器ＡＰＤ吸收的光子数。
图１是不同码长的ＬＤＰＣ码、ＲＳ（５１１，２５５）在５１２－ＰＰＭ调制下的性能曲线。
从图１可以看出，相同码长的ＬＤＰＣ码性能明显优于ＲＳ码，在误码率为时，ＬＤＰＣ－４６０８比ＲＳ（５１１，２５５）高出ｄＢ的编码增益，即使是码长仅为ＲＳ（５１１，２５５）长度一半的ＬＤＰＣ－２３０４，在误码率为时，其编码增益也比ＲＳ（５１１，２５５）高出０．１１ｄＢ。
从图中还可以看出，在调制阶数相同的情况下，ＬＤＰＣ码的性能随码长的增加而明显增加。
图２是ＬＤＰＣ－１００８和ＲＳ（１２７，６３）在１２８－ＰＰＭ调制下的ＢＥＲ性能曲线。
一般说来，码长较短的ＬＤＰＣ码性能不够理想，但码长为１００８的ＬＤＰＣ码性能依然优于相应码长的ＲＳ码。
在误码率为时，码长为１００８比特的ＬＤＰＣ码比ＲＳ（１２７，６３）高出０．１４ｄＢ的编码增益。
但随着信号增强，性能差别有逐渐减小的趋势。
通过图１和图２的比较不难看出，ＰＰＭ调制阶数对ＬＤＰＣ码和ＲＳ码的性能均有影响，尤其是对ＬＤＰＣ码的性能影响比较明显。
为了分析调制阶数对ＬＤＰＣ码性能的影响，图３给出了在不同Ｑ值的ＰＰＭ调制下，ＬＤＰＣ－４６０８的性能曲线。
在误码率为时，２－ＰＰＭ比５１２－ＰＰＭ高出３．３ｄＢ的编码增益。
为什么调制阶数对ＬＤＰＣ码的性能产生如此大的影响？一般认为，ＬＤＰＣ码性能优于普通线性分组码的主要原因是由于ＬＤＰＣ码能充分利用信道输出的软信息进行迭代译码。
软信息表示了一个比特为＂０＂或＂１＂的可信度，可信度越高，该比特正确译出的可能性越大。
在译码算法确定后，解调输出软信息的可信度就成了影响ＬＤＰＣ码性能的主要因素。
由此可见，调制阶数影响解调输出的软信息，从而影响ＬＤＰＣ码的ＢＥＲ性能。
为了形成直观认识和进一步分析调制阶数Ｑ对ＬＤＰＣ码性能的影响，我们计算了不同Ｑ值时，信道解调输出软信息的平均值。
为了便于比较，也不失一般性，在计算过程中，我们发送全＂０＂码字。
由式（１）可知，发送全＂０＂码字时，软信息的均值为正数。
表１列出了图１５１２－ＰＰＰＭ调制下，ＬＤＰＣ和ＲＳ码的性能曲线图２１２８－ＰＰＭ下，ＬＤＰＣ和ＲＳ码的性能曲线郭建中，等：基于ＬＤＰＣ码和ＰＰＭ调制的深空光通信系统的性能分析!"#２００７年第１２期光通信技术ＰＰＭ调制２ＰＰＭ４ＰＰＭ１６ＰＰＭ６４ＰＰＭ２５６ＰＰＭ５１２ＰＰＭ软信息均值３．３０４４２．６２５１１．５９７７０．９０９８０．４９５６０．３６１２在码长为４６０８，平均信号光子数为１１时，不同Ｑ值对应信道输出的软信息的平均值。
从表１可以看出，Ｑ值对解调输出的软信息有很大影响，随着Ｑ值的增大，信道输出软信息的均值越来越小，即每一比特软信息的可信度降低，从而译码输出的误码率升高，这与图３中的仿真结果一致。
有关从理论上分析调制阶数对软信息和ＬＤＰＣ码性能影响方面的文献，目前未曾见到。
图４显示了ＲＳ码的码长和调制阶数对ＢＥＲ性能的影响。
ＲＳ码是非二进制的线性分组码，在满足关系Ｎ＝Ｑ－１时，ＲＳ码的符号数和Ｑ－ＰＰＭ调制的时隙数相等，从而ＲＳ码的符号和Ｑ－ＰＰＭ的符号存在着一一对应的关系。
ＲＳ码的码长对其ＢＥＲ性能有双重的影响：一方面，随着码长Ｎ的增加，其纠错能力增强；另一方面，随着码长Ｎ的增加，调制阶数Ｑ也相应地增加，从而解调错判的概率增大，导致ＲＳ码的ＢＥＲ性能下降。
因此，在采用ＰＰＭ调制时，通过增加ＲＳ码的长度来增加纠错能力。
４结束语仿真结果表明，ＬＤＰＣ码时的性能明显优于ＲＳ码，且其性能随着码长和调制阶数的不同而有很大差别。
本文的光信道模型中只考虑了背景光、漏电流和器件热噪声，没有考虑卫星平台的振动等其它的影响。
卫星平台的振动主要引起突发性错误，即使采用抗振技术、ＰＡＴ（对准、捕获、跟踪）技术以及多路波分复用，每路出现的突发差错仍然超过了单一ＲＳ码的纠错能力，而某些优化码长（＞１０５）、性能优异的ＬＤＰＣ有望达到纠错能力的要求。
因此，ＬＤＰＣ码在深空光通信中有很好的应用前景。
参考文献：［１］ＭＣＥＬＩＥＣＥＲＪ．Ｐｒａｃｔｉｃａｌｃｏｄｅｓｆｏｒｐｈｏｔｏｎｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ［Ｊ］．ＩＥＥＥＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓｏｎＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＴｈｅｏｒｙ，１９８１，２７（８）：３９３－３９８．［２］ＭＡＳＳＥＹＪＬ．Ｃａｐａｃｉｔｙ，ｃｕｔｏｆｆｒａｔｅ，ａｎｄｃｏｄｉｎｇｆｏｒａｄｉｒｅｃｔｄｅｔｅｃｔｉｏｎｏｐｔｉｃａｌｃｈａｎｎｅｌ［Ｊ］．ＩＥＥＥＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，１９８１，２６（１１）：１６１５－１６２１．［３］ＨＡＭＫＩＮＳＪ．ＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｂｉｎａｒｙＴｕｒｂｏ－ｃｏｄｅｄ２５６－ａｒｙｐｕｌｓｅ－ｐｏｓｉ－ｔｉｏｎｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ［Ｒ］．ＴＭＯＰｒｏｇｒｅｓｓＲｅｐｏｒｔ４２－１３８，Ｐａｓａｄｅｎａ，Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ：ＪＰＬｌａｂ．１９９９，１－１５．［４］ＳＡＥ－ＹＯＵＮＧＣＨＵＮＧ，ＦＯＲＮＥＹＧＤ，Ｊｒ．Ｏｎｔｈｅｄｅｓｉｇｎｏｆｌｏｗ－Ｄｅｎｓｉ－ｔｙｐａｒｉｔｙｃｈｅｃｋｃｏｄｅｓｗｉｔｈｉｎ０．００４５ｄＢｏｆｔｈｅＳｈａｎｎｏｎｌｉｍｉｔ［Ｊ］．ＩＥＥＥＣｏｍ－ｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓＬｅｔｔｅｒｓ，２００１，５（２）：５８－６０．［５］ＴＯＮＧＺＨＡＮＧ．ＥｆｆｉｃｉｅｎｔＶＬＳＩａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅｆｏｒｅｒｒｏｒ－ｃｏｒｒｅｃｔｉｎｇｃｏｄｉｎｇ［Ｄ］．ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＭｉｎｎｅｓｏｔａ，２００２．［６］ＤＪＯＲＤＪＥＶＩＣＩＢ，ＶＡＳＩＣＢ，ＮＥＩＦＥＬＤＭＡ．Ｍｕｌｔｉｌｅｖｅｌｃｏｄｉｎｇｉｎｆｒｅｅ－ｓｐａｃｅｏｐｔｉｃａｌＭＩＭＯｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｗｉｔｈＱ－ａｒｙＰＰＭｏｖｅｒｔｈｅａｔｍｏｓｐｈｅｒ－ｉｃｔｕｒｂｕｌｅｎｃｅｃｈａｎｎｅｌ［Ｊ］．ＩＥＥＥＰｈｏｔｏｎｉｃｓＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＬｅｔｔｅｒｓ，２００６，１８（７）：１４９１－１４９３．［７］胡宏飞．ＬＤＰＣ码在自由空间光通信中的应用研究［Ｄ］．浙江工业大学，２００５．［８］胡宏飞，张江鑫．ＬＤＰＣ码在空间光通信ＰＰＭ信道中的性能与分析［Ｊ］．空间电子技术，２００６，（３）：２０－２４．［９］ＷＥＢＢＰＰ，ＭＣＩＮＴＹＲＥＲＪ，ＣＯＮＲＡＤＩＪ．Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆａｖａｌａｎｃｈｅｐｈｏｔｏｄｉｏｄｅｓ［Ｊ］．ＲＣＡＲｅｖｉｅｗ，１９７４，３５（６）：２４３－２７８．［１０］ＤＯＬＩＮＡＲＳ，ＤＩＶＳＡＬＡＲＤ，ＨＡＭＫＩＮＳＪ．Ｃａｐａｃｉｔｙｏｆｐｕｌｓｅ－ｐｏｓｉｔｉｏｎｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ（ＰＰＭ）ｏｎＧａｕｓｓｉａｎａｎｄＷｅｂｂｃｈａｎｎｅｌｓ［Ｒ］．ＴＭＯＰｒｏｇｒｅｓｓＲｅ－ｐｏｒｔ４２－１４２，Ｐａｓａｄｅｎａ，Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ：ＪＰＬｌａｂ．２０００：１－２９．［１１］ＭＡＣＫＡＹＤＪＣ．Ｇｏｏｄｅｒｒｏｒ－ｃｏｒｒｅｃｔｉｎｇｃｏｄｅｓｂａｓｅｄｏｎｖｅｒｙｓｐａｒｓｅｍａｔｒｉｃｅｓ［Ｊ］．ＩＥＥＥＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓｏｎＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＴｈｅｏｒｙ，１９９９，４５（３）：９９－４３１．图３不同调制阶数下，码长为４６０８的ＬＤＰＣ码的性能曲线图４不同码长ＲＳ码和ＰＰＭ调制的性能曲线表１不同ＰＰＭ调制下解调输出的软信息均值郭建中，等：基于ＬＤＰＣ码和ＰＰＭ调制的深空光通信系统的性能分析!"#２００７年第１２期光通信技术。
