[發明專利]基于連續相位調制系統的非相干軟輸出檢測方法

無效

• 申請號: 201210046010.X
• 申請日: 2012-02-27
• 公開（公告）號: CN102594755A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 白寶明;黎昞;王玨;黃夢羽;袁瑞佳;王雪鵬;鄭賤平
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H04L27/233
• 分類號: H04L27/233
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心 61205
• 代理人: 王品華;朱紅星

技術領域

本發明屬于通信技術領域，更進一步涉及一種基于連續相位調制(CPM，Continuous?Phase?Modulation)的非相干軟輸出檢測方法。可用于未編碼系統的檢測以及編碼調制系統的迭代信號檢測。

背景技術

連續相位調制是一類廣泛應用于無線通信領域的高效編碼調制技術，它具有包絡恒定、載波相位連續變化的特點，可以同時達到較高的功率效率和頻譜利用率。對于連續相位調制信號，接收機可以采用相干或者非相干檢測方法。最佳的相干檢測是用維特比方法(Viterbi?Algorithm)，但是用這種方法進行相干檢測要求收發載波完全同步，而且檢測時延和復雜度非常高，不易實現。非相干檢測不需要接收機載波同步，而且可以克服相位模糊的問題，但與相干檢測相比有性能損失。為了減小此性能損失，人們研究了多種方法。目前最常用的非相干檢測方法有兩種。一種是D.Divsalar和M.K.Simon二人在“Multiple-Symbol?Differential?Detection?of?MPSK”(IEEE?Transactions?on?Communications，vol.38，No.3，March?1990)中公開的多符號差分檢測(Multiple?Symbol?Differential?Detection)方法。該方法主要原理為：通過對后驗概率進行變化，得到最后的判決準則，即假設觀察時長是N，對在時刻0到時刻N-1的接收信號與本地參考信號的相關函數求和之后取最大值，獲得的最大值所對應的本地參考信號即為最后的判決結果。這種方法存在的不足是：隨著觀測區間長度的增加，性能隨之提高的同時伴隨復雜度指數級增加，而且該方法只能應用于二元連續相位調制系統，對于四元、八元等高階調制系統而言，過于復雜的方法使系統的成本大大增加。

另一種方法是Giulio?Colavolpe和Gianluigi?Ferrari二人在“Noncoherent?Iterative(Turbo)Decoding”(IEEE?Transactions?on?Communications，vol.48，no.9，September2000)中公開的非相干BCJR(N-BCJR)檢測方法。該方法主要步驟為：1)通過對后驗概率進行變化，轉換為在網格圖中狀態轉移之間度量的計算，包括前向度量，后向度量以及分支度量；2)初始化前向度量和后向度量；3)經過相應的遞歸迭代，每一狀態(狀態的表示為()，其中a_k表示第k時刻輸入符號，L表示記憶長度，h＝l/p表示調制指數，l和p互質)的分支度量為對應輸入符號進入該狀態路徑的度量，前向度量和后向度量的分別通過相應更新；4)更新結束，對不同的輸入，以它所對應的前向度量、后向度量以及分支度量的和作為它的軟輸出。這種方法雖然采用雙向維特比方法，但其檢測復雜度仍然過高。

發明內容

本發明的目的在于針對上述已有技術的不足，提出一種基于連續相位調制系統的非相干軟輸出檢測方法，以降低檢測復雜度，提高檢測性能。

實現本發明目的的技術方案，是對現有的雙向維特比檢測方法進行改進，通過在網格圖上做前向和后向遞歸運算獲得調制符號軟信息，步驟包括如下：

包括如下步驟：

(1)定義雙向維特比檢測方法的網格圖中每個接收時刻的狀態個數為M^Q，每一個狀態表示為：s＝[a_k-Q，a_k-Q+1，...，a_k-1]，其中Q是一個自然數，a_k表示第k個時刻的輸入符號，a_k∈{0，1，...M-1}，k∈{1，2，...N}，M表示輸入符號集的大小，N表示雙向維特比檢測方法的一次檢測處理所接收的符號個數；

(2)在符號接收之前，設定此時的接收時刻為接收第0個符號的時刻，并設定此時對應的網格圖中的狀態s₀＝[0，0，...，0]的前向度量為常數c，c＞＞1，其他狀態的前向度量為0，同時設定接收第0個符號的時刻的前向累加相位為0，所有狀態的相位相關符號為0；