[發明專利]一種基于預編碼的低復雜度的turbo均衡方法

有效

• 申請號: 200810015787.3
• 申請日: 2008-05-07
• 公開（公告）號: CN101272363A
• 公開（公告）日: 2008-09-24
• 發明（設計）人: 袁東風;韓雙雙
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: H04L25/03
• 分類號: H04L25/03;H04L1/00;H03M13/29
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司
• 代理人: 許德山

1.一種基于預編碼的低復雜度的turbo均衡方法，其特征是：

在通信系統發送端，信號編碼交織調制之后，采用預編碼技術，經過ISI信道后輸出信號表達式為：y[n]=Σk=0Mh[k]c~[n-k]+w[n],]]>其中，為經過預編碼器之后的符號，為了保證預編碼器不增加系統復雜度，必須使得預編碼器長度小于等于信道記憶長度，h[n]為已知的信道狀態信息，M為信道記憶長度，w[n]表示信道噪聲；在接收端，根據均衡器與譯碼器的EXIT圖在不同信噪比和迭代次數自適應地選擇P-TE和S-TE方案，其中，采用降低系統復雜度的均衡算法；在均衡器之間或者均衡器和譯碼器之間迭代傳遞外部信息，迭代過程中經過交織器和解交織器，最后當達到系統要求迭代次數或者性能達到要求時，停止迭代，由譯碼器判決得到最終輸出信息序列。

2.根據權利要求1所述的基于預編碼的低復雜度的turbo均衡方法，其特征是：所采用的降低系統復雜度的均衡算法是以下所述的改進的Max-log-MAP均衡算法：

MAP算法是通過計算估計出信道輸入比特x_n，使得錯誤概率Pr{xn≠xn^}]]>最小，也就是xn^=argmaxx∈SLp(xn=x|y)]]>(S^L是x的取值空間)，其中y為接受序列，為估計序列；

定義對數似然比LLR:L(xn|y)=logP(xn=0|y)P(xn=1|y)=log[Σx+αk-1(s′)βk(s)γk(s′,s)Σx-αk-1(s′)βk(s)γk(s′,s)]]]>其中s，s′分別為本時刻狀態和下一時刻的狀態，對前向遞歸向量，后向遞歸向量及狀態轉移概率的定義得到：αk(s)Δ=P(sk=s,yk1)=Σs′αk-1(s′)γk(s′,s),]]>βk-1(s′)Δ=P(ykN/sk-1=s′)=Σsβk(s)γk(s′,s),]]>γk(s′,s)Δ=P(xk=x,yk/sk-1=s′)=P(yk/sk-1=s′,xk=x)P(xk=x/sk-1=s′),]]>其中，N為序列長度，判決規則為：x^n=0,L(xn|y)≥01,L(xn|y)<0;]]>

在均衡器和譯碼器之間迭代信息時，將L(x_n|y)分解為外部信息L_E(x_n|y)和先驗信息L(x_n)，迭代過程中只迭代外部信息L_E(x_n|y)；

Log-MAP算法是MAP算法的一種轉換形式，實現要比MAP算法簡單；為推導Log-MAP算法，需要把MAP算法中的變量都轉化為對數的形式，從而把乘法運算都轉化為加法運算，即：αk(s)‾Δ=log(αk(s)),]]>βk-1(s′)‾Δ=log(βk-1(s′)),]]>γk(s′,s)‾Δ=log(γk(s′,s)),]]>并且前后向遞歸向量遞推公式變為：其中由雅克比(Jacobian)對數等式log(e^x+e^y)＝max(x，y)+log(1+e^-|x-y|)得到故后驗概率L(x_n|y)可表示為：

Max-Log-MAP算法是將MAP算法中雅克比對數等式中的log(1+e^-|x-y|)忽略不計，即令故Max-Log-MAP算法相對于Log-MAP算法降低了復雜度，但同時也使得性能有所損失；

改進的Max-log-MAP均衡算法是：省略階數大于1的項，根據馬克勞林級數擴展公式log(1+e(-x))≈log2-12x,]]>另外由于log(1+e^-|x-y|)必定為大于零的值，所以可得因為該算法省略的階數大于1的項的數值很小，對系統性能影響很小，但通過簡單的加法和比較運算就能夠實現。