[發(fā)明專利]一種Turbo編碼和BFSK調制的FFH通信系統(tǒng)的MAP解調譯碼方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010294547.9
• 申請日: 2010-09-28
• 公開（公告）號: CN101969309A
• 公開（公告）日: 2011-02-09
• 發(fā)明（設計）人: 程郁凡;續(xù)曉光;李少謙
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H03M13/29
• 分類號: H03M13/29
• 代理公司: 電子科技大學專利中心 51203
• 代理人: 葛啟函

技術領域

本發(fā)明屬于無線通信技術領域，涉及采用二進制正交頻移鍵控(Binary?Frequency?Shift?Keying，BFSK)的快速跳頻(Fast?Frequency?Hopping，F(xiàn)FH通信系統(tǒng))，尤其是FFH通信系統(tǒng)中的一種聯(lián)合解調譯碼方法。

背景技術

對于在快速跳頻通信系統(tǒng)(Fast?Frequency?Hopping?Communication?System)應用較為廣泛的非相干BFSK信號，主要有時域非相干解調和頻域非相干解調兩種解調方法。兩種解調方法性能一致，但頻域非相干軟解調具有算法簡單的優(yōu)點，在實際的FFH系統(tǒng)中更為常用。

Turbo碼，又稱并行級聯(lián)卷積碼(Parallel?Concatenated?Convolution?Code，PCCC)，它巧妙地將卷積碼和隨機交織器結合在一起，實現(xiàn)了隨機編碼的思想。若干次的迭代譯碼使Turbo碼具有很強的糾錯能力，以致逼近最大似然譯碼。模擬結果表明，Turbo碼在一定條件下具有逼近Shannon限的性能。鑒于其優(yōu)異的性能，Turbo碼被確定為第三代移動通信系統(tǒng)(IMT-2000)的信道編碼方案之一，并且3GPP的三個具有代表性的標準都將Turbo碼作為其信道編碼方案。

在現(xiàn)有的FFH系統(tǒng)中，常用的編碼方法有Reed-Solomon(RS)編碼、卷積編碼等。而在常見的民用系統(tǒng)中，Turbo碼因其良好的性能已得到廣泛的應用。在AWGN(Additive?WhiteGaussian?Noise)信道下采用BPSK非相干解調時，在編碼效率均為1/2、且碼長相當?shù)臈l件下，在誤碼率為10^-5處，采用MAP(maximum?a?posteriori，最大后驗概率)譯碼的Turbo碼比采用維特比譯碼的卷積碼大約有接近1dB的編碼增益。

MAP譯碼算法采用了反饋譯碼的結構，實現(xiàn)了軟輸入/軟輸出(soft?input，soft?output，SISO)，遞推迭代譯碼，使編譯碼過程實現(xiàn)了偽隨機化，并簡化了最大似然譯碼算法，使其性能逼近Shannon限。然而，在迭代譯碼過程中，涉及到信道轉移概率(channel?transitionprobability)的計算，因此，譯碼算法和具體的調制解調方法以及信道模型有關。在現(xiàn)有的技術文獻中，只有關于相移鍵控(Phase?Shift?Keying，PSK)、正交幅度調制(Quadracture?AmplitudeModulation，QAM)等調制解調方法的MAP譯碼算法的相關論述和推導。在采用Turbo編碼的FFH/BFSK系統(tǒng)中，當采用非相干解調時，如何進行正確的MAP譯碼，成為一個有待解決的課題。

發(fā)明內容

本發(fā)明提供一種Turbo編碼和BFSK調制的FFH通信系統(tǒng)的MAP解調譯碼方法，以實現(xiàn)FFH系統(tǒng)中正確進行Turbo譯碼，實現(xiàn)較常用的卷積碼更大的編碼增益。

本發(fā)明詳細技術方案如下：

一種Turbo編碼和BFSK調制的FFH通信系統(tǒng)的MAP解調譯碼方法，如圖2所示，包括以下步驟：

步驟1：在發(fā)送端，設需要發(fā)送的數(shù)字化二進制信源數(shù)據中一幀數(shù)據為U＝(u₁，u₂，…，u_k，…u_N)，其中k＝1、2、…、N，N為幀大小，信源數(shù)據u_k依次經過Turbo編碼和BFSK調制后，通過FH調制器產生跳頻信號F_h為當前t時刻的跳頻頻率。最后經過天線發(fā)射出去。

步驟2：設發(fā)送信號經過頻率選擇性慢衰落信道，接收信號為B(t)*s(t)+n(t)，其中，A為發(fā)送端復信號的幅度，B(t)為復高斯隨機過程，f_i(i＝0，1)為BFSK調制的兩個調制頻點f₀、f₁。原始接收信號經解跳后得到中頻信號