[發(fā)明專利]一種數(shù)字集群通信3/4編碼率分組數(shù)據抗誤碼解碼方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410304230.7
• 申請日: 2014-06-30
• 公開（公告）號: CN104079378B
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發(fā)明（設計）人: 郭長勇;張鍵;李輝輝;張財元
• 申請（專利權）人: 天津七一二通信廣播股份有限公司
• 主分類號: H04L1/00
• 分類號: H04L1/00
• 代理公司: 天津中環(huán)專利商標代理有限公司12105
• 代理人: 莫琪

1.一種數(shù)字集群通信3/4編碼率分組數(shù)據抗誤碼解碼方法，其特征在于：首先對接收到的信號進行解交織獲得雙比特對，然后初始化幸存路徑數(shù)組和權重數(shù)組，對于每次輸入的三比特，計算對于所有輸入狀態(tài)的狀態(tài)轉移，根據有限狀態(tài)機FSM計算對應的雙比特對，并和實際接收到的雙比特對比較，計算漢明距離；

通過漢明距離計算當前狀態(tài)轉移對應的臨時路徑的權重，比較所有的臨時路徑的權重，挑選權重最小的作為幸存路徑，更新權重數(shù)組，并舍棄其他狀態(tài)轉移對應的臨時路徑；

當輸入的三比特個數(shù)大于回溯深度后，每次三比特輸入迭代計算完成，則從幸存路徑數(shù)組中回溯解碼輸出，最終根據PDT協(xié)議規(guī)定的末尾三比特輸入確定最終的幸存路徑，并回溯完成全部解碼輸出。

2.如權利要求1所述一種數(shù)字集群通信3/4編碼率分組數(shù)據抗誤碼解碼方法，其特征在于：所述方法的具體步驟包括：

步驟101，接收數(shù)據比特，根據PDT協(xié)議中的3/4編碼率網格碼的編碼方法，雙比特對dibit pair在發(fā)送前為了抗突發(fā)錯誤，進行了交織，因此接收的信號按照交織表進行解交織，獲得雙比特對用于后續(xù)解碼操作；

步驟102，初始化幸存路徑數(shù)組，用于存儲解碼過程中選擇出的幸存路徑，由于在維特比解碼過程中，幸存路徑隨著迭代的進行，路徑會逐漸聚合為同一路徑，由聚合路徑導出解碼結果，所以幸存路徑數(shù)組僅用于存儲迭代過程中路徑尚未聚合的部分，因此數(shù)組不需要存儲完整的49個輸入三比特對應的幸存路徑，數(shù)組大小選擇為8行5列，數(shù)組的每行第0個元素分別存儲0～7，分別代表當前路徑的終點狀態(tài)

初始化幸存路徑的權重數(shù)組，幸存路徑的權重就是當前幸存路徑對應的雙比特和實際接收的雙比特的漢明距離累加和，初始化權重數(shù)組時所有元素為0；

步驟103，計算到當前狀態(tài)的所有狀態(tài)轉移路徑的FSM狀態(tài)機輸出，維特比解碼過程就是重新模擬編碼的過程，并找到一種最為相似的編碼路徑，根據PDT協(xié)議，3/4編碼率分組數(shù)據的輸入三比特通過有限狀態(tài)機FSM生成雙比特對，3/4編碼率網格碼共輸入49個三比特，Tribit⁰～Tribit⁴⁸，那么對于第n個輸入的三比特，其有8種輸入狀態(tài)，對于當前輸入的三比特的狀態(tài)上次輸入的狀態(tài)到有8種狀態(tài)轉移，針對每種狀態(tài)轉移，分別根據有限狀態(tài)機FSM的狀態(tài)轉移表，計算輸出的星座值轉化的雙比特對；

步驟104，計算雙比特對的目的是為了和實際接收的雙比特對作對比，并以此計算幸存路徑的權重，此處選擇用漢明距離作為誤差的衡量，漢明距離在此為兩組雙比特對中不同的比特的個數(shù)，對于狀態(tài)轉移根據FSM狀態(tài)轉移表，計算雙比特對輸出為：DP*，將此計算的雙比特對DP*和實際解交織后得到的雙比特對DP比較，計算此狀態(tài)轉移的漢明距離DP0～0；

同理計算其他的到的狀態(tài)轉移，并根據FSM狀態(tài)轉移表計算雙比特對，并和實際雙比特對比較其漢明距離，得到各個狀態(tài)轉移的漢明距離：D0～0～D7～0；

步驟105，在計算所有到的狀態(tài)轉移的漢明距離后，根據前一狀態(tài)所在路徑的權重，計算狀態(tài)轉移到之后的整個路徑的權重；

對于狀態(tài)轉移路徑到狀態(tài)的權重為W0n-1，則狀態(tài)轉移之后的路徑權重計算為：

$W_{0-0}^n=W_0^{n-1}+D^{0-0}$

同理計算到的所有8種狀態(tài)轉移的路徑權重Wn0～0～Wn7～0；

步驟106，從8條到的路徑中查找一個權重最小的路徑作為到的幸存路徑，更新幸存路徑數(shù)組和權重數(shù)組，如狀態(tài)轉移對應的路徑被選擇為幸存路徑，則從幸存路徑數(shù)組中復制路徑并覆蓋路徑，并在當前路徑的最后一個元素賦值0表示當前路徑終點狀態(tài)由于幸存路徑數(shù)組作為環(huán)形緩存使用，每次輸入的元素覆蓋當前行所在的最早的元素，然后保存臨時路徑權重為幸存路徑的權重其他的臨時路徑舍棄，同理計算到每個狀態(tài)的路徑，以及路徑的權重

步驟107，由于維特比解碼迭代過程中，隨著迭代次數(shù)的增加，幸存路徑會逐漸聚合為同一路徑，因此在輸入三比特達到一定個數(shù)后，即可從幸存路徑數(shù)組中提取解碼輸出，所以幸存路徑數(shù)組并沒有設計為存儲整個維特比解碼迭代過程，此輸入個數(shù)稱為回溯深度，因此在輸入三比特個數(shù)大于回溯深度時，每次維特比解碼迭代都有一個三比特解碼輸出；

步驟108，當前輸入的三比特對應的最佳路徑計算完成，則計算下個輸入的三比特對應的所有狀態(tài)的最佳路徑，直至49個三比特計算完成，此時解碼算法已經通過回溯譯碼獲取45組解碼輸出，而幸存路徑數(shù)組中保留著最后4個三比特對應的幸存路徑，由于路徑沒有達到聚合的迭代次數(shù)，所以不能確定解碼輸出；

由于根據PDT協(xié)議規(guī)定，最后一個輸入的三比特用于FSM狀態(tài)機復位，輸入的三比特值固定為以此為根據選擇路徑最終狀態(tài)為的路徑作為最佳路徑，回溯完成最后4個三比特解碼，至此，基于維特比解碼的3/4編碼率分組數(shù)據解碼操作完成。