摘 要

现在，通信的方式多种多样。一个通信系统，是实现在一定距离的几个地点间信息相互传递过程的一个整体，通俗讲就是信息从产生，经过传输，再到被接收这样一个过程。随着科技的发展，短波通信的优越性被越来越多的学者关注，对短波通信的研究也变得意义重大。短波信道是一种复杂的时变信道，信号在短波信道中传输会受到多径效应、衰落、多普勒频移以及多普勒扩展几个方面的影响，所以需要性能突出的信道编码技术来实现可靠传输。信道编译码是通信系统的重要组成部分之一，是将信息从信息发送端即信源可靠地传输到信息接收端即信宿的主要技术方法。为了研究短波信道下信道编码的性能，需要对短波信道进行建模，针对约束长度为9的卷积码，码率为1/2的LDPC码和采用（32，26,4）扩展汉明码作为分量码的TPC码这三种信道编码，分析对比其在短波信道和AWGN下的性能仿真结果，选出最适合短波信道的信道编码。

关键词：短波信道；卷积码；LDPC码；TPC码

Abstract

Now, the way of communication is varied. A communication system is to achieve a certain distance in a few locations between the information transfer process of a whole, popular talk about information from the generation, after transmission, and then to be received such a process. With the development of science and technology, the superiority of shortwave communication is more and more scholars concerned, the study of shortwave communication has become significant. Shortwave channel is a complex time-varying channel, the signal in the short-wave channel transmission will be multipath effects, fading, Doppler shift and Doppler expansion of several aspects of the impact, so the need for outstanding performance of the channel coding technology To achieve reliable transmission. Channel coding and decoding is one of the important components of the communication system. It is the main technical method of transmitting information from the information sender side to the information receiving end. In order to study the performance of channel coding under shortwave channel, it is necessary to model the shortwave channel. For the convolutional code with constraint length of 9, the LDPC code with 1/2 bit rate and the (32, 26, 4) The TPC code of the component code is used to analyze the performance of the shortwave channel and AWGN, and the channel coding of the most suitable shortwave channel is selected.

Key Words：Shortwave channel; convolutional code; LDPC code; TPC code

目 录

摘 要 I

Abstract II

第1章 绪论 1

1.1课题研究背景、目的、意义 1

1.2课题研究概述 2

1.2.1短波通信研究概述 2

1.2.2信道编码研究概述 3

1.3本文的主要工作及安排 3

第2章 短波信道 4

2.1短波信道 4

2.1.1短波信道简介 4

2.1.2短波信道特性 4

2.2几种常见的短波信道 5

2.2.1 Watterson模型 5

2.2.2子带并行模型 6

2.2.3 Vogler信道模型 6

2.2.4 ITS信道模型 7

第3章 ITS信道模型实现 8

3.1 ITS信道模型实现结构 8

3.2 ITS信道模型模块实现及散射函数 8

3.2.1延迟功率分布函数（DPP）实现 9

3.2.2确定相位函数函数(DPF)实现 10

3.2.3随机调制函数(SMF)实现 10

3.2.4散射函数 11

3.3 典型情况下的ITS信道仿真 11

第4章 信道编码的分析比较 13

4.1 卷积码 13

4.1.1卷积码简介 13

4.1.2卷积码译码算法选择 14

4.1.3卷积码在AWGN信道仿真 15

4.1.4卷积码在短波信道仿真 16

4.2 LDPC码 16

4.2.1LDPC码简介 17

4.2.2LDPC码编码算法选择 18

4.2.3LDPC码译码算法选择 18

4.2.4LDPC码在AWGN信道仿真 19

4.2.5LDPC码在短波信道仿真 20

4.3 TPC码 20

4.3.1TPC码简介 20

4.3.2TPC编码方法 21

4.3.3TPC译码算法选择 22

4.3.4TPC码在AWGN信道仿真 25

4.3.5TPC码在短波信道仿真 25

4.4信道编码的选择 26

第5章 总结 29

参考文献 30

致 谢 31

第1章 绪论

1.1课题研究背景、目的、意义

通信，通就是要互相传递连通，保持通畅，信就是传递的内容和信息，结合起来通信就是为了让所传递的信息保持通畅地传输。一个通信系统，是实现在一定距离的几个地点间信息相互传递过程的一个整体，通俗讲就是信息从产生，经过传输，再到被接收这样一个过程。信息是由特定装置信源产生的，信息的传输依靠媒介，叫做信道，信息发送的目的地即信息的接收方称作信宿。综上所述，通信系统就是在信息传输过程中，信息由信源产生，经过信道传输，在信宿被接收的系统。一个完整的数字通信系统基本框图如下图1.1所示：