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基于CCSDS标准的卫星遥控LDPC编码方案探讨
WANGBaiyan;LIUZhijun;WANGRui;YEMian;XIONGXiaojiang;HAN
Xiaodong
【摘要】随着天地一体化及遥控可靠性需求的不断提高,传统卫星遥控标准中广泛
采用的BCH码很难满足未来卫星遥控链路复杂多样的需求.为此,文章将卫星遥控
指令分为短指令模式和内存上注指令模式两大类,设计低密度奇偶校验(LDPC)编码
方案.对于帧长较短的遥控指令,采用3种码长较短的LDPC码,与目前空间数据系统
咨询委员会(CCSDS)遥控标准推荐的BCH(63,56)码相比,在误码字率为10－5量
级时,可以额外获得4~6dB的增益.对于大数据量的内存上注指令,应用现有
CCSDS遥测标准推荐的LDPC(8160,7136)编码方案,当误码字率为10－5量级
时,所需信噪比(Eb/N0)约为3?8dB,编码增益约为7dB.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.%Withthecontinuous
improvementofspace﹣groundintegrationandtelecommand(TC)
reliability,theBCHcodewhichiswidelyusedinthesatelliteTCstandardsis
impossibletomeetthecomplexandvariableneedsoftheTCchannelfor
thefuturesatellites.Inthispaper,twobroadclassesofcommandsare
identifiedforLDPCcodingschemedesign.Forthesimplecom﹣mands
withshortblocklength,threeLDPCcodeswithshortblocklengthare
applied.ComparedwiththeBCH(63,56)coderecommendedbythecurrent
CCSDSTCstandard,4dBto6dBcod﹣inggaincanbeobtainedforLDPC
codeswhentheworderrorrateis10－5.Forthelargevolume
commands,thispaperreferstotheLDPC(8160,7136)codingscheme
recommendedbytheCCS﹣DStelemetry(TM)standard.Whentheword
errorrateis10－5,therequiredEb/N0ofLDPC(8160,7136)codeis
around3?8dBandthecodinggainisaround7dB.FortheLDPCcoding
scheme,theprotocoloftheLDPCcodesremainssimilartothatforthe
currentBCHcode,withsmallchangesandgoodcompatibility.The
decodingschemeadoptstheparallelFPGAdecoderstructureandmin﹣
sumdecodingalgorithms,withlowdecodingcomplexityandlesshardware
resources.
【期刊名称】《航天器工程》
【年(卷),期】2019(028)003
【总页数】9页(P70-78)
【关键词】卫星遥控;编码方案;低密度奇偶校验码;编码增益
【作者】WANGBaiyan;LIUZhijun;WANGRui;YEMian;XIONGXiaoj
iang;HANXiaodong
【作者单
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