[發明專利]一種基于自適應符號載波分配的不等差錯保護方法

有效

• 申請號: 201010188590.7
• 申請日: 2010-05-24
• 公開（公告）號: CN101860514A
• 公開（公告）日: 2010-10-13
• 發明（設計）人: 陳昕;尤啟迪;李申陽;鄒光南
• 申請（專利權）人: 航天恒星科技有限公司
• 主分類號: H04L27/26
• 分類號: H04L27/26;H04L27/34;H04L1/06;H04L1/00
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 安麗

技術領域

本發明屬于數字信息傳輸領域，涉及一種在使用NB-LDPC碼級聯STBC的MIMO-OFDM系統中通過進行自適應符號載波分配來進行不等差錯保護的方法。

背景技術

多進制低密度奇偶校驗(NB-LDPC，Non-binary?Low?Density?ParityCheck)碼是一種線性分組碼，可以用生成矩陣G和校驗矩陣H來表示，并且在與調制相結合的編碼調制中，NB-LDPC碼具有優于二進制LDPC碼的性能。H中非零元素的個數遠遠小于零元素的個數，其非零元素的值從GF域(有限域)中選取，GF域的大小為2^p(p＞1)，圖2給出了一個域大小為2^p(p＝2)的NB-LDPC校驗矩陣及度數示意圖，校驗矩陣H的每一列中的非零元素的個數即為該列的度數，或者稱為列重。在寬帶數字通信中，編碼后的NB-LDPC碼數據符號可以自然地映射到星座符號上，一個數據符號對應一個星座符號，滿足一一對應的關系，而不像二進制LDPC碼那樣，需要p個數據符號與一個星座符號進行對應。

多輸入多輸出(MIMO，Multiple?Input?Multiple?Output)技術能夠在空間中產生獨立的并行信道同時傳輸多路數據流，在不增加系統帶寬的情況下增加頻譜效率，提高系統的傳輸速率。

空時編碼(STBC，Space?Time?Block?Coding)是達到或接近MIMO無線信道容量的一種方法。通過空時編碼能夠在多根發射天線和各個時間周期的發射信號之間產生空域和時域的相關性，這種空時相關性可以使接收機克服MIMO信道衰落和減少發射誤碼。對于空間未編碼系統，空時編碼可以在不犧牲帶寬的情況下起到發射分集和功率增強作用。

正交頻分復用(OFDM，Orthogonal?Frequency?Division?Multiplexing)技術通過使用多載波窄帶調制，將寬帶信道轉化成若干個平坦的窄帶子信道，每個子信道上的信號帶寬小于信道的相關帶寬，所以每個子信道上的頻率選擇性衰落可以看作是平坦性衰落，減小了多徑衰落的影響。

基于NB-LDPC碼編碼的MIMO-OFDM系統，當多進制域的大小與星座點集合大小相同時，LDPC編碼后的符號與星座點可以一一對應進行映射。在傳輸時，每個星座符號占用1個子載波進行傳輸。在多徑衰落環境下，盡管OFDM調制中絕大部分子載波始終可以進行正確的檢測，但部分符號的可靠性仍會因為一些子載波受到深衰落的影響而急劇降低，進而影響譯碼的性能。針對這些影響，目前多采用自適應比特功率分配的算法進行處理，通過對衰落較嚴重的子載波符號分配較大的功率，對衰落較低的子載波分配較小的功率來平衡衰落對不同子載波的影響。自適應比特功率分配算法只考慮了信道的衰落對譯碼性能的影響，沒有依據不同數據符號對譯碼性能的影響的大小進行特殊的處理。而且，自適應比特功率分配算法需要對發射功率進行頻繁的調整，這對發射機的具體實現提出了很高的要求。

發明內容

本發明的技術解決問題是：克服現有技術的不足，針對LDPC編碼的MIMO-OFDM系統提供了一種實時、高性能、低復雜度的基于自適應符號載波分配的不等差錯保護方法。

本發明的技術解決方案是：一種基于自適應符號載波分配的不等差錯保護方法，步驟如下：

(1)將外部輸入的數據比特流經過串并變換后，每p個數據比特組成一個符號進行基于GF(2^p)的NB-LDPC碼編碼，產生長度為N的數據符號流，N為NB-LDPC碼編碼碼字的長度；

(2)采用2^pQAM的調制方式進行星座映射，產生N個星座符號，所述的N個星座符號與步驟(1)中得到的NB-LDPC編碼后的N個數據符號之間一一對應；

(3)對步驟(2)中得到的N個星座符號進行位置重排，位置重排后應滿足當D_i≥D_j時A_i≥A_j成立，i，j＝1，2，…，N，且i≠j，D_i為進行星座映射前第i個數據符號所對應的NB-LDPC碼校驗矩陣第i列的度數，A_i為第i個子信道對應的信道衰落大?。?/p>

(4)將經過步驟(3)位置重排后的星座符號使用STBC編碼后經OFDM調制，然后經由天線向接收端發射；