[發明專利]一種通信系統迭代接收方法

有效

• 申請號: 201410377019.8
• 申請日: 2014-08-01
• 公開（公告）號: CN104135455B
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: 趙亮
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第二十研究所
• 主分類號: H04L27/26
• 分類號: H04L27/26;H04L25/03
• 代理公司: 西北工業大學專利中心61204
• 代理人: 顧潮琪

技術領域

本發明屬于無線通信領域，涉及一種基于準循環低密度奇偶校驗Qc-LDPC碼和頻域判決反饋均衡器的通信系統迭代接收方法。

背景技術

在無線通信系統中，數據在通信信道傳輸時，信道傳播的多徑效應會引入符號間干擾ISI，從而降低數據傳輸的可靠性。采用正交頻分復用OFDM技術的多載波通信系統是對抗信道多徑傳播，實現數據高速傳輸的有效技術手段。但采用OFDM技術的多載波通信系統具有高峰平功率比的缺陷。

采用頻域均衡技術的單載波通信系統是一種很好的替換選擇，和單載波時域均衡相比，頻域均衡計算復雜度明顯減少，同時避免了正交頻分復用OFDM系統具有高峰平功率比的缺陷。目前，已被國際上眾多通信標準和通信系統架構所采用，例如：無線LTE標準、水下高速聲通信系統等。聯合空間分集技術的多通道判決反饋均衡器，是一種將空域處理和時域處理相結合來消除信道多徑傳播產生的ISI的有效技術手段，但其時域實現具有較高的計算復雜性，頻域實現可以明顯降低時域實現的計算復雜性。

由于客觀需求的不斷增加，對數據傳輸的可靠性要求越來越高，因此，使用單一的信道均衡技術消除多徑傳播產生的ISI，已經無法滿足高速發展的通信系統的性能要求。信道編碼是有效糾正信號經過信道時出現的突發和隨機錯誤的有效技術手段，以此來降低數據傳輸的誤碼率，提高系統數據傳輸的可靠性。將信道編碼技術和均衡技術相結合，構建聯合迭代均衡和譯碼算法，消除數據在多徑信道傳輸時產生的符號錯誤，已經逐漸成為研究熱點。

2010年劉順蘭等在《基于Turbo信道編碼的SC-FDE系統》一文中針對單載波數據傳輸系統，提出了采用Turbo碼譯碼器和頻域均衡器進行數據接收的技術，其方法是：將接收數據變換到頻域進行均衡處理，再變換回時域進行數據解調、譯碼恢復原始發射信息比特，其不足之處是：(1)頻域均衡器采用的是線性均衡，沒有反饋部分；(2)譯碼器和均衡器沒有進行聯合迭代運算。因此，該方法在多徑傳播嚴重的信道條件下，糾錯能力不足。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明提供一種通信系統迭代接收方法。本發明方法采用單載波頻域均衡處理，運用Turbo迭代原理，將Qc-LDPC譯碼器和本發明提出的基于最小化均方誤差MMSE準則的頻域判決反饋均衡器相結合，構建聯合迭代均衡和譯碼算法，以較低的計算復雜度消除信道多徑傳播引入的ISI，進一步降低通信系統數據傳輸的誤碼率，實現通信系統高速、可靠的數據傳輸。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案包括如下步驟：

步驟一：發射端首先對二進制信息序列{d_n}進行Qc-LDPC編碼，然后對編碼后的信息序列{c_n}進行QPSK符號映射；在映射后的數據符號前端添加Zadoff-Chu序列作為數據幀幀頭，形成完整的一幀數據；每幀數據之間用全零數據連接，形成連續的發射數據{x_n}；

步驟二：在接收端，通過N_r個接收天線組成的天線陣接收步驟一的發射數據，對每個接收天線接收的信號做如下操作：處理每一幀數據前，先移走每幀數據之間的全零數據，然后將數據幀幀頭和數據符號分別進行離散傅里葉變換DFT，得到頻域幀頭和頻域數據符號N_r≥2；

步驟三：取步驟二得到的任意一個接收天線頻域幀頭進行信道估計，得到信道估計值K_t表示幀頭長度，k表示第k個符號；

步驟四：將步驟二得到的進行前向濾波運算，得到其中，A_k為前向濾波器系數，濾波結果記為將和步驟六得到的做差；

在首次進行步驟四時，

步驟五：將步驟四得到進行離散傅立葉逆變換IDFT，得到時域輸出數據將送入Qc-LDPC譯碼器，譯碼器輸出編碼比特的似然率{L(d_k)}；若達到規定的迭代次數，對似然率{L(d_k)}進行0、1比特判決，恢復原始發射信息比特否則，進入步驟六，進行迭代數據處理；

編碼比特的似然率{L(d_k)}進行0、1比特判決的方法：若L(d_k)＞0，判信息比特反之，判信息比特