【摘 要】
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5G/B5G基站回程包括地面链路和星地链路,是下一代超宽带天地一体化通信系统的发展方向之一。激光信号经过大气湍流扰动后将导致接收端光斑扰动,引起信号衰减和畸变,同时较低模拟带宽的国产光电器件也会带来显著的信道畸变,因此需要研究自适应均衡技术纠正符号畸变,以及信道编解码技术纠正通信突发错误。本文针对5G/B5G基站回程链路场景,研究了大气湍流信道模型、自适应均衡算法和多进制LDPC译码算法,主要创新
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5G/B5G基站回程包括地面链路和星地链路,是下一代超宽带天地一体化通信系统的发展方向之一。激光信号经过大气湍流扰动后将导致接收端光斑扰动,引起信号衰减和畸变,同时较低模拟带宽的国产光电器件也会带来显著的信道畸变,因此需要研究自适应均衡技术纠正符号畸变,以及信道编解码技术纠正通信突发错误。本文针对5G/B5G基站回程链路场景,研究了大气湍流信道模型、自适应均衡算法和多进制LDPC译码算法,主要创新点和工作内容如下:首先,本文针对5G/B5G回程链路需求,提出了一种符合5G/B5G回程链路光强闪烁特征的大气光信道模型,模拟了多种典型的大气湍流信道,并建立了光通信适用的衰落模拟信道,为研究5G/B5G基站回程链路中的数字信号处理算法提供了信道基础。其次,本文针对激光通信设备国产化、突破国产光电模拟器件的模拟带宽限制的急迫需求,探究了针对PAM体制的LMS、VSSLMS和MVSSLMS三种均衡算法对于大气湍流光信道的适应能力,有效提升了用户可用信息速率,并在三种典型5G/B5G回程场景下进行了仿真和分析,验证了算法在5G/B5G回程链路中的可行性。最后,本文基于5G/B5G回程链路译码需求,针对多进制LDPC泛洪式译码算法资源占用过多的缺点,提出了一种乱序译码算法,同时针对多进制LDPC校验节点更新检泡算法吞吐率和存储资源互相制约的缺陷,提出一种FIFO架构的校验节点更新方法,并通过多进制LDPC译码器的MATLAB仿真和FPGA实现,验证了本文提出的乱序译码算法和FIFO架构校验节点更新方法的可行性和可靠性。
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