题目：基于LDPC的HARQ技术及其在OFDM系统中的应用

无人机是一种以无线电遥控或由自身程序控制为主的无人驾驶飞行器。在军事上可用于侦察、监视等，在民用上可用于大地测量、遥感等。作为无人机系统的核心组成部分的数据链传输系统的性能在很大程度上决定了无人机系统的性能和规模。随着无人机在侦测过程中对海量数据信息实时性传输要求的不断提高，如何提高无人机下行数据传输的速率已成为急需解决的问题。同时，由于无人机数据链处在一个十分复杂的电磁环境之中，数据传输速率的提高以及宽带技术和更高频段资源在无人机数据链中的应用，严重影响到了通信的可靠性。为此，本论文针对一种采用编码OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交频分复用)解决方案的高速无人机数据链系统的关键技术进行研究，重点研究LDPC编译码技术、以及解决高速数据高效可靠传输的LDPC-HARQ技术及其在OFDM数据链系统中的应用。论文的主要工作包括以下几个方面：（一）首先研究了LDPC码的基本原理和编译码算法。具体介绍了LDPC码的校验矩阵的几种常用的构造方法，包括Gallager构造法、Mackay随机构造方法及渐进边增长（PEG）算法；研究了LDPC的编码和译码算法，其中编码方法有直接编码和基于近似下三角矩阵的快速编码方法，译码算法包括了位翻转硬判决译码、标准置信传播（BP）译码、基于对数似然比的LLR-BP算法和根据LLR-BP算法简化的最小和算法（UMP BP-Based）。（二）研究了HARQ技术的基本原理和现有的基于LDPC编码的HARQ方法，包括Chase合并的HARQ方法、基于码率匹配的LDPC编码的HARQ方法、基于可靠度的选择重传HARQ方法和基于度分布的HARQ方法。（三）对LDPC码的性能进行仿真，通过仿真体现了影响LDPC码性能的因素，这些因素主要包括LDPC码的码长、校验矩阵的构造方法、译码方法、译码迭代次数、码规则等。搭建高速COFDM无人机数据链系统仿真平台，对LDPC编码方案和采用Chase合并方法的LDPC-HARQ方案进行性能仿真。仿真结果表明，LDPC编码能够有效地节省数据链系统的发射功率，而LDPC编码和HARQ技术结合应用，能够进一步解决高速数据的高效可靠传输问题。