大气激光通信系统中RS编译码的仿真与软硬件实现.doc
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2022-11-21
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大气激光通信系统中 RS 编译码的仿真与软硬件实现
随着靶场建设的飞速发展,对机动式、灵活布站、舰载及远程操控等需求的
日益增强,靶场设备间的高速互联,测控设备内部高速通信链路的改进等都为激
光通信技术提供了无限广阔的应用空间。从靶场的实际应用出发,采用激光通信
技术解决靶场的实际使用需求具有重要的现实意义。
激光通信虽然具有带宽高、通信距离远、实时性好、架设灵活等诸多优点,
但同时天气因素如大雾和地面湍流都会对激光通信信道造成不利影响。因此研究
信道容错编码技术,提高系统的检错纠错能力对激光通信系统的正常可靠工作意
义重大。
里德-所罗门码(RS 码)是一种具有同时纠正随机错误和突发错误的能力的前
向纠错码,应用在大气激光通信系统中能降低误码率,提高通信质量,满足对数据
传输通道可靠性的要求。本文分析了 RS 码的误码率性能,并提出了一种基于 RiBM
算法的 RS(15,9)译码器。
译码器采用流水线结构,通过 RiBM 算法求解关键方程,并在光纤里引入高斯
加性白噪声 AWGN 模拟大气激光通信系统,完成了在 FPGA 平台上的测试。测试结
果表明译码速率达到 1.94Gbit/s,为 Altera IP 核的 3.54 倍。
RiBM 算法具有硬件复杂度低、关键路径延时短的优点,能满足系统译码的要
求。本文完成的主要工作有：1.分析大气信道对激光传输的影响,深入研究大气
信道模型。
对 RS、Turbo、 LDPC 这三种码型进行分析比较,结合工程需要及实际情况,
选择 RS 码作为大气激光通信系统信道编码,拟定设计方案。2.利用 Simulink 建
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