[發(fā)明專利]信號接收端進(jìn)行鏈路自適應(yīng)的快速解調(diào)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110440433.5
• 申請日: 2011-12-23
• 公開（公告）號: CN102546102A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳俊;王敏;滕姿;萬林;施賽豐;曹文文
• 申請（專利權(quán)）人: 同濟(jì)大學(xué)
• 主分類號: H04L1/00
• 分類號: H04L1/00
• 代理公司: 上?？剖⒅R產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31225
• 代理人: 趙志遠(yuǎn)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種無線通信的物理層編碼調(diào)制解調(diào)方法，尤其是涉及一種信號接收端進(jìn)行鏈路自適應(yīng)的快速解調(diào)方法。

背景技術(shù)

在無線網(wǎng)絡(luò)中，鏈路自適應(yīng)是改善無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)性能的一種重要技術(shù)。目前在幾乎所有的無線通信系統(tǒng)中都采用動態(tài)改變發(fā)送速率以適用信道條件，達(dá)到優(yōu)化的無線通信系統(tǒng)性能。

現(xiàn)有系統(tǒng)中的鏈路自適應(yīng)都在發(fā)送端控制鏈路傳輸速率，具體實(shí)現(xiàn)主要有AMC和HARQ兩種模式。在AMC中，接收端對信道條件進(jìn)行估計(jì)并把結(jié)果反饋給發(fā)送端，發(fā)送端根據(jù)反饋信息選擇編碼調(diào)制速率；這種鏈路自適應(yīng)模式中，信道反饋信息需要經(jīng)過一定延時傳到發(fā)送端，而無線網(wǎng)絡(luò)信道條件隨時間變化，因此編碼調(diào)制方式的選擇總是基于過去的信道條件。另外由于反饋信道可能發(fā)生傳輸錯誤，信道信息不能保證準(zhǔn)確，而且信道估計(jì)需要很長時間的觀測。HARQ建立了一種應(yīng)答機(jī)制實(shí)現(xiàn)了發(fā)送端的鏈路自適應(yīng)，當(dāng)接收端反饋NAK時發(fā)送端進(jìn)行重傳，當(dāng)接收端反饋ACK時發(fā)送新的信息塊，接收端可以選擇將重傳的數(shù)據(jù)和上次接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行合并后再解碼，這樣可以獲得分集增益。雖然HARQ在一定程度上可以彌補(bǔ)AMC的缺點(diǎn)，但是速率動態(tài)調(diào)整范圍有局限性，而且其速率調(diào)整呈階梯狀。

接收端鏈路自適應(yīng)方案克服了以上缺點(diǎn)，其工作原理是發(fā)送端連續(xù)不斷的發(fā)送調(diào)制信息，接收端每收到一定數(shù)量的新的數(shù)據(jù)后進(jìn)行所有接收數(shù)據(jù)的解調(diào)。隨著接收的數(shù)據(jù)越多，解調(diào)的可靠性越高。接收端鏈路自適應(yīng)從根本上解決了反饋信道的延時和出錯問題，在衛(wèi)星通信和移動通信中具有廣闊的應(yīng)用前景。接收端鏈路自適應(yīng)借鑒LDPC碼的設(shè)計(jì)方法，在非GF(2)域中構(gòu)造生成矩陣G并產(chǎn)生調(diào)制信號。接收端譯碼基于置信傳播算法原理，但是算法的關(guān)鍵部件與傳統(tǒng)的LDPC的和積(Sum?Product)方法和最小和(Minimum?Sum)譯碼方法完全不同，是一個大規(guī)模的概率卷積問題，算法運(yùn)算量非常大。基于概率卷積的解調(diào)算法的可實(shí)現(xiàn)性非常差，不能滿足吞吐量和實(shí)時性要求較高的無線通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種信號接收端進(jìn)行鏈路自適應(yīng)的快速解調(diào)方法。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

一種信號接收端進(jìn)行鏈路自適應(yīng)的快速解調(diào)方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)初始化，對每一個變量節(jié)點(diǎn)i與其相鄰的校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)j∈C(i)，將變量節(jié)點(diǎn)傳向校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)的初始消息轉(zhuǎn)化為log似然比，

L⁽⁰⁾(q_ji)＝0，

其中C(i)表示與第i個變量節(jié)點(diǎn)相鄰的校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)集合，q_ji表示第j個變量節(jié)點(diǎn)傳向第i個校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)的消息量；

(2)校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)消息處理，對所有的校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)i和與其相鄰的變量節(jié)點(diǎn)j∈R(i)，第t次迭代時，計(jì)算第i個校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)傳向第j個變量節(jié)點(diǎn)的消息，

L^(t)(r_ij)＝normconv(probconv(L^(t-1)(q_ij’))，u_i，σ)，j’∈R_i/j，

其中，u_i表示從信道接收過來的字符，σ表示信道噪聲標(biāo)準(zhǔn)差，R_i/j表示除j外與校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)i相連的變量節(jié)點(diǎn)的集合，probconv為概率卷積函數(shù)，normconv為正態(tài)卷積函數(shù)，j’是R_i/j元素，r_ij表示校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)i傳遞給變量節(jié)點(diǎn)j的消息的log似然值大??；

(3)變量節(jié)點(diǎn)消息處理，對所有的變量節(jié)點(diǎn)j和與其相鄰的校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)i∈C(j)，第t次迭代時，計(jì)算第j個變量節(jié)點(diǎn)傳向第i個校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)的消息，用定點(diǎn)方法計(jì)算以下公式，

L^(t)(q_ji)＝L^(t-1)(q_ji)+∑L(r_ji’)，i’∈C_j/i，

其中，C_j/i表示除i外與校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)j相連的校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)的集合，i’為C_j/i元素。

(4)重復(fù)步驟(2)和步驟(3)，直到迭代次數(shù)到達(dá)最大迭代次數(shù)才結(jié)束；

(5)步驟(4)完成后，對所有變量節(jié)點(diǎn)計(jì)算硬判決消息，

L(Q_j)＝∑L(r_ij)，i∈C_j。