资源说明:为了实现LDPC 编码方案,文章设计了与BCH码相似的协议格式,改动量较小且具有良好的兼容性,不会对已有遥控系统产生影响。译码方案采用并行的FPGA 译码器架构及最小和译码算法,其译码复杂度较低,硬件实现资源占用较少,具有可行性。
《基于CCSDS标准的卫星遥控LDPC编码方案探讨》这篇文章深入研究了如何在卫星遥控领域引入低密度奇偶校验(LDPC)编码技术,以应对天地一体化和遥控可靠性的提升需求。传统上,卫星遥控系统普遍采用BCH码,但面对未来更加复杂多样的卫星遥控链路需求,BCH码的性能显得不足。
文章首先将卫星遥控指令分为两类:短指令模式和内存上注指令模式。对于短指令,设计了三种不同码长的LDPC码,它们在保持较低的译码复杂度的同时,相比于CCSDS当前推荐的BCH(63,56)码,能在误码字率为10^-5的情况下提供4至6dB的编码增益,显著提升了纠错能力。
对于处理大数据量的内存上注指令,文章借鉴了CCSDS遥测标准中的LDPC(8160,7136)编码方案。在相同的误码字率下,这种编码方案只需要约3.8dB的信噪比(Eb/N0),其编码增益大约为7dB,明显优于传统的BCH码,从而优化了大容量数据传输的效率和可靠性。
为了确保新编码方案的顺利实施,文章提出了一个与BCH码协议格式相近的设计,以减少改动并保持良好的兼容性。这意味着现有的遥控系统无需大规模修改即可接纳新的LDPC编码。同时,文章还提出了一种基于并行FPGA的译码器架构,结合最小和译码算法,降低了译码复杂度,并减少了硬件资源的占用,确保了新编码方案的可实现性。
该文提供的基于CCSDS标准的卫星遥控LDPC编码方案,不仅提升了编码效率和纠错性能,而且通过精心设计的协议格式和译码器架构,保证了与现有系统的兼容性和硬件实现的可行性。这一研究对于推动卫星通信技术的进步,尤其是提高遥控链路的可靠性和适应性具有重要意义。
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