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大气激光通信是指利用激光束作为载体在大气中进行语音、数据、图像信息双向传送的一种技术,它在解决“最后一公里”问题、应急通信等方面有着良好的应用前景。 由于激光在大气中传输,会受到大气中各种因素如雾、雨、雪、大气湍流等的影响,使信号误码率增加,而一般的调制系统比如PPM调制只能解决系统同步问题,因此采用何种信道编码技术直接影响到了通信的性能。 根据大气激光通信信道的特点,我们选取了Turbo码作为信道编码方式。由于Turbo码在低信噪比条件下具有非常好的纠错性能。广泛地应用在移动无线通信和卫星通信系统中。将Turbo码应用于大气激光通信系统,期望可以大大的降低系统的误码率。因此我们用Turbo码作为大气激光通信系统的纠错码。 首先简要介绍了大气激光通信系统及其特点,研究了在大气激光通信系统中引入纠错码——特别是Turbo码的必要性。然后研究了Turbo码编码、译码的各种算法,给出了Turbo码编译码的设计方案;利用C语言实现了Turbo码的编译码,并分析解决了其在DSP上实现所遇到的问题。最后给出了将Turbo码应用于大气激光通信的性能仿真。 译码器的设计过程中,根据Turbo码的特点,使用了流水线结构和“滑窗法”译码处理,使译码速度得到了很大的提高。系统采用了模块化设计,随着分量码约束长度的变化,模块只要稍作改动就可以适应新型Turbo码编译码器的设计,为研发新的Turbo码编译码器奠定了基础。 本课题来源于陕西省“火炬计划”项目、陕西省教育厅科研专项利西安理工大学中青年教师“特色与创新研究计划”。