Разработка и моделирование алгоритмов декодирования обобщенных каскадных кодов в каналах систем спутниковой связи

• Автор: Черторийский, Сергей Юрьевич
• Шифр специальности: 05.13.18, 05.12.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Ульяновск
• Количество страниц: 166 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ.
ГЛАВА 1. АНАЛИЗ МОДЕЛЕЙ КАНАЛОВ СПУТНИКОВЫХ СИСТЕМ СВЯЗИ И МЕТОДОВ ОБРАБОТКИ СИГНАЛОВ.

1.1. Постановка задачи

1.2. Анализ современных методов обработки цифровых сигналов

в системах спутниковой связи.

1.2.1. Развитие существующих и перспективных систем спутниковой связи.

1.2.2. Основные принципы распределения частотного ресурса

для систем С1ГуТНИКОВОЙ связи.

1.2.3. Сравнительный анализ методов модуляции и помехоустойчивого кодирования.

1.3. Анализ существующих моделей спутниковых каналов связи
1.4. Выводы.
ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ МОДЕЛЕЙ СИСТЕМ ФОРМИРОВАНИЯ ИНДЕКСОВ ДОСТОВЕРНОСТИ СИМВОЛОВ
2.1. Постановка задачи
2.2. Исследование аналитической модели формирования мягких решений по методу Витерби
2.3. Статистические свойства оценок, формируемых на основе
потока стираний
2.3.1 Аналитическая модель двоичного гауссовского канала
связи со стиранием элементов.
2.3.2 Результаты имитационного моделирования системы образования индексов достоверности на основе стирающего канала связи.
2.3.3 Мягкое декодирование
2.4 Принцип формирования стираний при обработке
сигнально кодовых конструкций
2.5 Выводы
ГЛАВА 3. АЛГОРИТМЫ ОБРАБОТКИ ОБОБЩЕННЫХ
КАСКАДНЫХ КОДОВ В СПУТНИКОВЫХ СИСТЕМАХ СВЯЗИ
3.1. Постановка задачи
3.2 Принципы построения каскадных кодов.
3.3 Мягкое декодирование обобщенных каскадных кодов.
3.3.1 Принципы построения обобщенных каскадных кодов
3.3.2 Структура кодера обобщенного каскадного кода.
3.3.3 Свойство кодов Рида Маллера
3.4 Кластерный подход к декодированию обобщенных
каскадных кодов.
3.5 Выводы.
ГЛАВА 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ИМИТАЦИОННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ КАНАЛОВ СПУТНИКОВЫХ СИСТЕМ СВЯЗИ.
4.1 Постановка задачи
4.2 Общая модель канала системы спутниковой связи
4.3 Модель декодера обобщенного каскадного кода
4.4 Имитационное моделирование спутникового канала связи
на основе применения сигнально кодовых конструкций
4.5. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК.
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
АБГШ аддитивный белый гауссовский шум
абонентский телевизионный терминал
БРТР бортовой ретранслятор
БЧХ Боуза Чоудхури Хоквингема код
ЗС земная станция
ИДС индекс достоверности символа
КА космический аппарат
квадратурно амплитудная модуляция
МАЕ максимум апостериорной вероятности
МКА малый космический аппарат
ОКК обобщенный каскадный код
ОЧР орбитально частотный ресурс
ПРВ плотность распределения вероятностей
РМ Рида Маллера код
Рида Соломона код
РСС радиовещательная спутниковая служба
СКК сигнально кодовые конструкции
СКС спутниковый канал связи
СР спутниковый ретранслятор
ССС система спутниковой связи
ФМ фазовая модуляция
ФСС фиксированная спутниковая служба.
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


В наибольшей степени таким требованиям в настоящее время отвечают системы спутниковой связи (ССС). В зависимости от назначения ССС делятся на два класса: фиксированная спутниковая служба (ФСС) и радиовещательная спутниковая служба (РСС). В настоящее время в интересах ФСС и РСС чаще всего используются геостационарные спутниковые ретрансляторы (СР) и наряду с ними считается перспективным использование в интересах фиксированной службы малых космических аппаратов (МКА). Их достоинство - возможность ipynnoBoro запуска и обеспечение необходимого дополнения работающих на них стволов или замену групп каналов, вышедших из строя. В зависимости от состава пользователей ССС делятся на международные и национальные. Национальная система спутниковой фиксированной службы Российской Федерации в настоящее время использует СР типа «Экспресс», а также «Ямал» различных модификаций, созданных для обслуживания нефте -, газопроводов, для организации систем служебной связи, мониторинга земной поверхности и др. Однако около половины связного потенциала представлено для телевизионного вещания. России. Зона обслуживания СР «Молния» из-за большой высоты спутника в апогее охватывает практически все северное полушарие, в котором находится РФ. Для обеспечения круглосуточной работы выведено на орбиту четыре СР. В последнее время в РФ наметилась тенденция использования СР, находящихся на низких орбитах (0 - км. Земли). Системы связи с использованием СР на низких орбитах благодаря значительно меньшему расстоянию от Земли до спутника имеют ряд преимуществ перед системами связи на геостационарных спутниках. Во-первых, это меньшее запаздывание и затухание передаваемого сигнала, а во-вторых, более простой вывод КА на орбиту. Недостатком подобных систем является необходимость выведения на орбиту большого количества спутников для обеспечения длительной непрерывной связи. Это объясняется сравнительно небольшой зоной видимости отдельного СР, что усложняет связь между абонентами, находящимися на большом расстоянии друг от друга. Низкоорбитальные ССС в настоящее время востребованы в Европе и США, это системы Globalstar и Iridium, которые оказывают услуги связи и в России. Система Globalstar сдана в эксплуатацию в г. СР, размещенных на шести круговых орбитах. На каждой работают 8 СР. Задача системы Globalstar сводится к обеспечению соединения подвижных абонентских терминалов (АТ) со стационарными пунктами привязки каналов этой системы к наземным сетям общего пользования [7]. ССС. ЗС. Орбитальная группировка системы Iridium состоит из КА, размещенных на круговых орбитах. Региональная система мобильной спутниковой связи Thuraya была разработана группой компаний «Hughes» и введена в эксплуатацию в марте году. Зона обслуживания СР системы Thuraya может меняться в зависимости от потребности в ее услугах. Полностью развернутая система Thuraya сможет обслуживать не менее тыс. В нашей стране ведутся работы по созданию собственных низкоорбитальных спутниковых систем связи «Сигнал» и «Гонец». Низкоорбитальные спутниковые системы связи находят применение как средства подвижной радиосвязи в дополнение наземных сотовых радиосетей, так и в качестве фиксированной радиосвязи в удаленных и труднодоступных районах. В стадии разработки находится новая ССС Teledesic, состоящая из 0 низкоорбитальных спутников, с помощью которой планируется развернуть всемирную сеть передачи данных Интернет. В качестве земных станций широкое применение получили спутниковые телефоны и абонентские терминалы VSAT (Very Small Aperture Terminal) технологии. VSAT спроектированы для работы в постоянном автоматическом централизованном контроле и управлении сетью таких станций с центра управления сетью. Не имеет квалифицированного обслуживающего персонала, устанавливаются непосредственно у пользователей, причем плотность их размещения на ограниченной территории может быть очень высокой; предназначаются либо для приема информации, либо для информационного обмена; являются составной частью сети, состоящей из относительно большой центральной станции (ЦС) и многих абонентских станций.