بررسی و مقایسه و انواع روش‌های کد کذاری کانال در طراحی سامانه های دورسنجی فضایی بر اساس استاندارد CCSDS

نویسندگان

1 - کارشناس ارشد مخابرات- رمز، دانشگاه علوم و فنون هوایی شهید‌ستاری

2 2- استادیار مخابرات، مرکز تحقیقات و جهاد دانشگاه هوایی شهیدستاری

3 3- کارشناس ارشد برق، مخابرات، دانشگاه علوم و فنون هوایی شهید‌ستاری

چکیده

     ارسال و دریافت داده‌ها در سامانه‌های دورسنجی و روش‌های اعمال شده برای کدگذاری و رمزنگاری آنها یکی از کاربردی‌ترین و پیشرفته‌ترین علوم روز دنیا است و همواره سعی می‌شود روشی موثر برای ارسال و دریافت اطلاعات ابداع گردد. کدگذاری کانال دورسنجی روشی برای پردازش داده‌های در حال ارسال از مبدا به مقصد است، به نحوی که پیام‌های مجزا طوری تولید شوند که به سادگی از یکدیگر قابل تمایز باشند. این امر باعث کاهش احتمال خطا و در نهایت افزایش بهره‌وری کانال می‌شود. طرح‌های کدگذاری کانال دورسنجی معرفی شده تنها کد‌هایی نیستند که در ماموریت‌های هوافضایی استفاده می‌شوند، لیکن بررسی بهترین طرح‌های ارائه شده توسط استاندارد CCSDS از اهداف مقاله است. کد کانولوشن  صلیبی  با نرخ  و کد کانولوشن حذفی  و همچنین کد رید سالامون که از مزایای خوبی در پهنای باند پایین و توان نمایش خطا برخوردار است، توصیف می‌شود. در انتها طرح کد‌های توربو و همچنین روش‌های همزمانی بلوک کدها معرفی می‌گردد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Study and compare of coding methods in design of space remote sensing systems based on CCSDS standard

نویسندگان [English]

  • amirmehdi sazdar 1
  • mansour nejati jahromi 2
  • afshin ahmadloo 3
چکیده [English]

Transferring data in remote sensing systems and their coding methods are one of the most practical and advanced sciences in the world. Scientists try to invent new methods for this purpose. Telemetry channel coding is a method to process transferring data from source to destination, through which separated message can be generatedin a way that can be easily and simply distinguished from each other. Coding reduces error probability and increases channel efficiency. Although introduced channel coding themes is not the only code used in space missions but investigating the best coding schemes by CCSDS standard is the aim of this paper. We first would explain cross convolutional coding with ½ symbol rate, punctured convolutional coding and also Reed Solomon (RS) Code that have many advantages in bandwidth and error recognition. At the end, turbo code and also code block synchronization will be introduced.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Coding
  • Decoding
  • Space Communication
  • Telemetry

منابع

  • Carlson, A. B., Crilly, P. B., and Rutledge, J. C., 2002, “Communication Systems: An Introduction to Signals and Noise in Electrical Communication,” McGraw-Hill
  • CCSDS 101.0-B-4, May 1999, Telemetry Channel Coding. Recommendation for Space Data System Standards, Blue Book. Issue 4. Washington, D.C.: CCSDS.
  • CCSDS 103.0-B-1, May 1996, Packet Telemetry Services. Recommendation for Space Data Systems Standards, Blue Book. Issue 1. Washington, D.C.: CCSDS.
  • CCSDS 401.0-B, June 2001, Recommendation 2.4.9, .Minimum Modulated Symbol Transition Density on the Space-to-Earth Link. in Radio Frequency and Modulation Systems. Part 1: Earth Stations and Spacecraft. Recommendations for Space Data System Standards, Blue Book. Washington, D.C.: CCSDS.
  • CCSDS 502.0-B-2, November 2009, Orbit Data Messages. Recommendation for Space Data System Standards, Blue Book. Issue 2. Washington, D.C.: CCSDS.
  • CCSDS 701.0-B-2, November 1992, Advanced Orbiting Systems, Networks and Data Links: Architectural Specification. Recommendation for Space Data Systems Standards, Blue Book. Issue 2. Washington, D.C.: CCSDS.
  • Hall, Erik and Stephen Wilson, July 2001, “Stream-Oriented Turbo Codes.” IEEE Transactions on Information Theory, vol. 47, no. 5.
  • LaBerge, E.F.C., 2000, “System Design Considerations for the use of Turbo Codes in Aeronautical Satellite Communications.” Honeywell.
  • Langton, Charan, Jan 2002, Signal Processing & Simulation Newsletter. Tutorial 12. Coding and Decoding With Convolutional Codes.
  • Ralph Jordan, Victor Pavlushkov, Victor V. Zyablov, " Maximum Slope Convolutional Codes", IEEE TRANSACTIONS ON INFORMATION THEORY, VOL. 50, NO. 10, OCTOBER 2004.
  • Riley Martyn, Richardson Iain, "An introduction to Reed-Solomon codes: principles, architecture and implementation", 4i2i Communications Ltd, 1998
  • Shanmugam, K. Sun, 1979, “Digital and Analog Communication Systems,” John Wiley & Sons, Inc
  • Sklar, Bernard, Dec 1997, “A Primer on Turbo Code Concepts.” IEEE Communications Magazine.