又是一篇关于课程内容的文章,这次是卫星通信课设。如题所示,按照要求,我们需要设计一种支持话音业务的卫星通信链路信道编码设计,以达到给定的性能指标,不过稍微想想也能知道,我们现在并不具备这样的能力,我猜测这个课设题的目的是为了让我们熟悉已有的信道编码方式,比较它们的性能并根据需要选择一种方式。先给出题目:
题目三:支持话音业务的卫星通信链路道编码设计 。话音信号的传输速率为 4.8kbps,误码性能为 $1\times 10^{-3}$,并采用 BPSK 调制方式。设计一种在开阔地区可进行话音通信的信道编码方式。
题目理解
五个人开了两次会,讨论出一个大概的对于题目理解的结果。题目不长,有几个关键点需要抓住:信道编码,传输速率,误码性能,BPSK 和开阔地区。我们的分析结果如下:
- 虽然在开阔地区或许不用考虑多径干扰,但是还是需要考虑卫星通信中的突发错误,因此需要考虑交织技术来对抗突发错误,由话音业务中的时延要求确定交织时延的大小,进而通过传输速率确定交织深度。
- 最终的比较选择是在误码率 $1\times 10^{-3}$ 下,我们计算不同的信道编码方式下需要的信噪比即可,这是最主要的方面,同时码率和时延进行分析比较,得出最终的编码方式选择结果。
好在开题时老师指出了我们的一些问题,也给我们指明了方向:
- 在设计信道编码时,必须要考虑到具体的链路参数,最好用一个实际的卫星和地面段进行分析,信道考虑为莱斯信道是正确的;
- 信道编码的选择受到很多参数的约束,我们需要在这些参数中间进行折中考虑,如功率效率、误码率、编码效率和带宽。
按照老师的指导,我们分工了,有人负责链路预算,有人复杂写报告,我负责进行 MATLAB 仿真。
仿真
折腾了两天,最终仿真了汉明码和卷积码在 AWGN 信道和莱斯信道下的误码性能,还做了下经过交织后的汉明码在莱斯信道下的误码性能,但是效果很差,由于时间紧急,没来得及做交织后的卷积码在莱斯信道下的误码性能分析,实际当中经过交织的卷积码才是用的比较多的。
具体代码在此列出了,放到了 Github 上,新建了一个仓库用来存放所有做过的实验和一些课设的代码,本次课设的代码地址在这里。这里就放几张图吧。
总结
仿真而论,本次课设并没有太多可说道的,当然这也不是本次课设的目的,结题答辩时老师告诉我们这次课设不是让我们去计算什么,是为了让我们去尝试在一个系统中设计一些东西,全面考虑问题,做一些折中。深以为然。