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Dual Diagonal LDPC: A Resource-Efficient Channel Coding Scheme for CubeSat Applications
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OA
AI
DOI：10.1109/TAES.2025.3543151.png)
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摘要
En 中文
通过立方体卫星建立高速连接需要创新的解决方案来克服在立方体卫星固有的尺寸和质量限制内开发低功耗、高速收发器所带来的挑战。收发器中最具计算强度的任务是解调和信道解码，通常需要大量硬件资源。本文提出了一种基于低密度奇偶校验（LDPC）编码的信道编码方案，为解决这些计算需求提供了高效的资源分配。与传统LDPC编码方法相比，我们开发了一种基于不规则重复累积（IRA）双对角奇偶校验矩阵构造的简化算法，从而产生一种极资源高效的编码。该改进算法通过奇偶校验位生成器的共享利用高效地节省硬件资源。此外，还提出了一种相应的低复杂度译码器，基于有效结合最小和（MS）算法和比特翻转（BF）算法，该算法采用对数似然比（LLR）。我们推导出所提方案的误码率（BER）的数学封闭式表达式，并通过仿真验证了其正确性，显示两者高度吻合。所提方案在较少的译码迭代次数（10次）下实现了高码率（3/4）和高速率（30 Mbps），并且相比现有多种算法具有更好的BER性能。与当前立方体卫星采用的信道编码方案相比，本方案表现出最高的信息速率、最少的译码迭代次数和最高的效率。
Keyword:
Computational complexity
CubeSat
differential binary phase shift keying (DBPSK)
Gaussian approximation (GA)
irregular repeat-accumulate (IRA)
log-likelihood ratio (LLR)
low density parity check (LDPC)
resource-efficient algorithms
期刊
IF:
5.7
论文数:
780
被引数:
2.4W
机构
引用论文
An Efficient Architecture and High-Throughput Implementation of CCSDS-123.0-B-2 Hybrid Entropy Coder Targeting Space-Grade SRAM FPGA Technology一种面向空间级SRAM FPGA技术的CCSDS-123.0-B-2混合熵编码器的高效架构与高吞吐量实现OAAI
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