基于喷泉码的导航电文发播研究

论文摘要

全球卫星导航系统在各领域得到越来越广泛的应用。为了提高卫星导航系统的定位成功率,尤其是在特殊深衰落环境中的定位成功率,需要研究新的导航电文的发播结构和编码技术。本文主要研究深衰落环境中,卫星导航电文的发播策略与编码方案。主要工作如下：1、讨论了卫星阴影遮挡导致的深衰落环境中的信道建模,在物理层将其建模为AWGN信道,在链路层将其建模为删除信道；对LT码在删除信道和(?)AWGN信道下进行了仿真。2、研究了在(?)WGN信道下的Raptor短码的码字构造和译码方案,通过对预编码的不同码率和码字构造方法的选取,并基于性能仿真结果给出了可适用于导航深衰落环境下的喷泉码字及其编译码方案。3、对深衰落环境中导航系统的定位难题进行了研究,提出了基于喷泉码的电文发播解决方案并进行了性能分析。结果表明,该方案与传统发播方案相比,在不同信道删除概率下有更高的定位成功率,提高了系统的鲁棒性。4、针对所提出的电文喷泉编码方案,给出了喷泉编码矩阵传递问题的解决方案。分析表明,相比传统方法该方案所增加的冗余更少,实用性更强。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究背景和意义
• 1.2 喷泉码的国内外研究和发展现状
• 1.3 论文的主要工作和内容安排
• 第二章 卫星导航系统相关技术和喷泉码原理
• 2.1 卫星导航系统架构及相关技术
• 2.1.1 系统架构
• 2.1.2 定位原理
• 2.1.3 BOC调制技术
• 2.2 喷泉码基本原理
• 2.2.1 数字喷泉码原理
• 2.2.2 几种典型的喷泉码
• 2.2.3 喷泉码的度分布
• 2.3 本章小结
• 第三章 卫星导航信道中的喷泉码研究
• 3.1 LT码的删除信道建模和度分布仿真
• 3.2 基于AWGN信道下的Raptor译码研究
• 3.2.1 置信传播原理和算法
• 3.2.2 LT码在AWGN的置信传播软判决译码方式
• 3.2.3 Raptor码在AWGN信道下的置信传播软译码方案
• 3.3 卫星导航应用下短码长的Raptor码性能研究
• 3.3.1 弱化LT码的度研究
• 3.3.2 Raptor级联码预编码码率研究
• 3.3.3 Raptor预编码构造方案研究
• 3.4 整体方案仿真
• 3.4.1 内码LT码在AWGN的BP软判决译码方式仿真
• 3.4.2 Raptor码在AWGN的BP软判决译码方式仿真
• 3.5 本章小结
• 第四章 一种基于喷泉码的鲁棒性电文发播方案
• 4.1 不同卫星导航系统电文发播结构的比较
• 4.1.1 几种典型导航电文发播结构
• 4.1.2 不同电文结构的对比分析和问题提出
• 4.2 结合编码的电文发播方案
• 4.2.1 问题提出及原因分析
• 4.2.2 解决方案阐述
• 4.2.3 性能对比
• 4.3 编码矩阵传递方案
• 4.3.1 喷泉码编码矩阵传递问题
• 4.3.2 解决方案
• 4.3.3 性能分析
• 4.4 结合BOC调制的整体电文发播过程
• 4.5 本章小结
• 结束语
• 致谢
• 参考文献