信道编码技术在卫星通信中的应用探究

图3为手机快速充电专利申请量排名前16位的企业，主要来自中国、美国、日本、韩国，其中中国企业占据六个席位，美国企业占据四个席位，日本占据四个席位，韩国占据两个席位。APPLE；另一是手机元器件供应商，例如：QUALCOMM、INTEL、MAXELL等，不仅仅是手机厂家投入了巨大的精力，手机元器件供应商也投入了研发精力。

中国申请人在快速充电领域最为活跃，排在世界首位的申请人是中国的手机厂商OPPO，其一直致力于手机的科技创新，并以手机拍照和快速充电作为研发重点；排在第二位的TCL，同样是中国的手机厂家；排在第三位的是三星，三星电子是通讯产品和信息技术等领域的先导者，三星手机更是其重要的战略产品，其对手机新技术的研发必然会投入大量的精力，接下来的索尼是世界试听、电子游戏、通讯产品等的先驱，其必然会对手机新技术的研发有所关注。三、总结

智能手机快速充电技术的出现极大的提高了用户体验，其应用前景十分广阔。目前，我国是手机快速充电相关技术的专利申请大户，远超世界上的其它国家，在现阶段，拥有较为出色的快充技术。然而，我国关于手机快速充电技术的相关专利均以本国市场为主，并没有向国外布局，后续应该加强在国外的专利布局，提高在国外市场的竞争力，以期凭借快速充电技术在国际手机市场上占据优势。3

由图3可以看出，在快速充电领域的主要申请人由两大块构成，一是手机研发企业，例如：OPPO、SAMSUNG、

作者简介：张红云（1983—），女，汉族，河北沧州人，硕士研究生，助理研究员，研究方向：主要从事电学领域专利审查工作。信道编码技术在卫星通信中的应用探究

中国人民解放军91550部队 党大鹏

后，可使信息传输具有更显著的稳定性，将外界因素干扰最大限度降低。作为信道编码技术之一的级联编码技术，在将译码器计算量有效降低之后，即可获取等效长码性能。组合信道存在严重的干扰比，级联码外码技术在其内的应用，能将众多突发错误问题解决，而内码则可对随机错误进行处理。卫星通信系统中，卫星信道基本存在较大的噪声干扰，

快速发展的科学技术背景下，进一步扩大了卫星通信信道的传输距离，然而却也逐渐增多了能够干扰信号传输的因素。一旦卫星通信传输功率出现受限的情况，那么卫星通信系统就无法继续保持正常工作。所以，应当通过信道编码技术的运用，纠正错误，最大限度避免发生错误。通过该技术的运用，能将卫星通信信号问题有效解决，实现系统传输可靠性的提升。对此，本文围绕信道编码技术展开研究，在分析该技术的基础上，指出了现有的卫星通信信道编码技术，并对卫星通信系统中该技术的具体应用展开研究，以供参考。

卫星通信属于高斯白噪声信道，突发性或随机性错误时常会出现在信号传输期间。信道编码技术可有效处理存在于卫星通信中的噪声、干扰等问题，有利于信道的稳定传输。而级联码信道编码技术能将译码难度与长码彼此矛盾妥善处理，可使卫星通信信道实现更显著的传输效率与可靠性。而在不断完善信道编码技术的历程中，编码码型也呈现出相应的变化，这也在一定程度上推动了卫星通信系统的完善。

纠错处理需要级联码。信道编码技术应用期间，操作人员应在内外编码器间放入交织器，以便卫星信道具有更强的抗干扰性能。而信道编码技术应用中，外码多是以线性分组码为主，此类信道编码在纠正突发错误方面具有很强的能力。在线性分组码的运用下将信息序列成分信息组，在线性关系形成之后，借助监督码元对外边码信息冗余度变化情况进行了解（艾国志，范文斌，高码速率卫星通信中LDPC编码技术的仿真及应用：电子技术与软件工程，2017）。线性分组码参数中，最小距离、编码效率和汉明重量等都十分重要，可在一定程度上影响信道编码纠错能力。信道编码技术应用中，多以卷积码作为内码使用，此类信道编码可实现各组信息相关性的充分利用，成功获取已有码组中的相关价值信息。卷积码相对于分组码来说，在同等复杂程度、编码效率下，拥有更强的错误纠正能力。

图1所示为数字卫星通信系统模型，信道编译器输入为u，将冗余校验位加入其中，以特定编码规则为依据进行编码后，x从编码器输出。系统在卫星通信带宽充足的情况

1 信道编码技术

信道编码技术的纠错能力十分优秀，在编码处理卫星通信信号之

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ELECTRONICS WORLD・探索与观察3 卫星通信中信道编码技术的具体应用

3.1 数字广播电视卫星传输系统应用

信道编码技术在该系统中的应用，价值十分显著。然而四相移键控调制技术却会在一定程度上限制数据率。所以，该技术的具体应用期间，必须合理调整数据传输效率，以便将数字广播电视卫星传输系统有关业务方面的需求满足（周珊，沈永言，卫星通信中的信道编码与调制技术：数字通信世界，2016）。该系统中，级联信道编码技术的应用，也有一定的价值，可将解调门限有效降低。通

图1 数字卫星通信系统模型

常而言，多以BCH码和低密度奇偶校验码的运用实施信道编码处理。

3.2 民用航空卫星通信系统应用

作为卫星通信之一的民用航空卫星系统，通信目标的实现主要是依据无线电语音。民用航空卫星通信系统运转期间，由于自由空间损耗、多普勒频移等存在的缘故，干扰是无法避免的，此时信号会有畸变产生。纠错能力充足的信道编码技术，可将民用航空卫星通信系统保持在较低的信号误码率。该系统中，Turbo码的应用具有较高的价值，此类编译码属于并行机联卷积码，可采取交织器并行级联分量码编码器。而并行级联卷积码信道编码技术的实施中，技术人员在分量码迭代译码串联分量译码器的运用下，可进行译码处理。迭代译码经过多次处理后，能够逐渐稳定分量译码器输出外信息数据，能将全局最优译码获取。低密度校验码信道编码技术实施中，技术人员在校验矩阵随机发建设之后，低密度校验码在迭代译码处理后会朝着信道容量逐渐逼近（刘杰，田议，卫星数字电视信道编码与调制技术应用：信息技术与标准化，2017）。具体操作期间，技术人员可在后验概率译码、比特翻转译码及大数逻辑译码等手段的运用下，实施译码处理，能将最佳误码率性能获取。低密度校验码信道编码技术与过去的编码方法相比，具备更加显著的性能，长码方面拥有比并行级联卷码信道编码技术更优异的性能。3.3 卫星广播通信中应用

应用于卫星广播通信中，要求编码广播信号，并分割处理信号数据，在发射前需通过信道编码技术的运用进行编码处理。卫星广播通信信道编码技术的应用，不同编码速率皆有对应线性分组码H矩阵存在。外码能够实现12的纠错能力，对应于内码的H矩阵具备较大的随机性和抗干扰能力。尽管H矩阵编译码存在较大难度，然而在线性分组码编码方式的运用下能够简化处理计算量。卫星广播通信中，线性分组码信道编码技术的应用具有较高的价值，可谓是今后主流编码技术之一。该编码技术可简化编码过程，有利于数据传输速度的提升，实用性极强。

下，数据传输码速率允许较低，可忽略数据间的符号干扰，通过高斯白噪声的运用可对信道引入的加性噪声和干扰进行模拟，符号间这种噪声彼此独立。因此，卫星信道多为加性高斯白噪声信道。

2 现有卫星通信信道编码技术

2.1 DVB-S卫星标准及其信道编码技术

具体来说，级联码外码中，首先以（204，188）的方式对188字节的传输流包进行RS编码，将其朝着204字节长度的RS码转化，此时的码元包含下述特征：其一，具备可靠的性能；其二，能够匹配于DVB-S。随后，为将外码有效连接内码，需要交织处理处理后的RS码，交织后的数据包并不会对卫星广播同步机制构成影响，有利于数据码元纠错能力的提升（陈曦原，信道编码技术在卫星通信中的重要应用研究：数字通信世界，2019）。再次，级联码内码中，信道编码使用的卷积码码率和约束长度分别为1/2的、7。具体实践显示，该卷积码编码后的QPSK信号，并在Viterbi译码后，在5dB信噪比的信道环境中，能够实现10-5量级的误码率。最后，凿孔处理获取的卷积码之后，能将2/3、3/4、5/6、7/8等码率获取。卷积码在该步骤处理完成后，不但数据传输率更高，同时也具备更强的纠错能力。2.2 DVB-S2卫星标准及其信道编码技术

模式适配、数字调制、信道编码、流适配、正交调制和系带成型等多个部分是DVB-S2卫星标准中信源需要经历的。该标准中，基带数据由长帧和短帧等两种类型组成。长帧数据拥有64800bits的码长，包含11种编码速率的格式；短帧数据拥有16200bits的码长，包含10种编码速率的格式。每种编码速率与一个BCH码分别对应，生成多项式与LDPC码H矩阵。外码采用属于标准系统码的BCH编码，拥有最大为12的纠错能力。内码采用属于线性分组码的LDPC编码，H矩阵的构成成分包含校验和信息两种矩阵，随机性极大，因此具备极强的抗干扰能力。然而，H矩阵也恰好因为随机性的缘故，使得编译码面临全新的挑战，要想将该困难克服，建议LDPC编码采取下述步骤：首先，通过计算输入信息的比特矢量x、H矩阵中信息子矩阵Hi，将中间变量

获取，随后将校验比

特矢量解出。在上述操作完成之后，即可将LDPC编码方式下的编码码字矢量获取。此类方式能为编码复杂度、码长之间的线性关系提供保障，并且还能使计算量得到简化。

4 结语

卫星通信中信道编码技术的应用，能将传输期间存在的干扰与噪声问题有效解决，而在级联码出现之后，信道编码定理中码长与译码难度矛盾也得到了解决，不但实现了更高的传输可靠性，同时传输效率也得到了显著增加。而在日益演变的编码码型下，卫星通信也更加趋于完善。

作者简介：党大鹏（1977—），男，辽宁鞍山人，硕士研究生，工程师，研究方向：卫星通信。

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