[發(fā)明專利]基于馬爾科夫鏈的聯合信道檢測、相位恢復和譯碼方法

有效

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• 申請日: 2017-03-15
• 公開（公告）號: CN106936544B
• 公開（公告）日: 2018-11-09
• 發(fā)明（設計）人: 匡麟玲;賈浩歌;吳勝;陸建華
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: H04L1/00
• 分類號: H04L1/00;H04L7/033;H04L7/06;H04B7/185
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 張文寶

本發(fā)明公開了直升機衛(wèi)星通信技術領域中一種基于馬爾科夫鏈的聯合信道檢測、相位恢復和譯碼方法。首先建立聯合信道檢測、相位恢復和譯碼系統(tǒng)，在發(fā)送端均勻插入參考符號，在接收端接收信號，鎖相環(huán)電路處理接收信號，初始化發(fā)送符號概率分布、相位狀態(tài)概率分布和先驗遮擋比例；經過鎖相環(huán)電路處理后的信號輸入至信道檢測器和相位恢復器中，通過建立馬爾科夫模型，進行信道檢測；并確定遮擋區(qū)間；本發(fā)明中系統(tǒng)對于遮擋比例動態(tài)變化的自適應能力強，方法結果表明其誤碼率性能曲線十分接近已知信道狀態(tài)下的解調譯碼算法，保障了直升機衛(wèi)星通信的可靠性。

技術領域

本發(fā)明屬于直升機衛(wèi)星通信技術領域，特別涉及一種基于馬爾科夫鏈的聯合信道檢測、相位恢復和譯碼方法。

背景技術

目前，直升機常使用短波和超短波進行通信，然而短波通信易受到環(huán)境的影響，超短波通信的通信距離有限，這些因素均限制了直升機的工作能力，無法充分發(fā)揮直升機機動、靈活的優(yōu)勢。而直升機衛(wèi)星通信充分利用了衛(wèi)星通信的特點，具有適應能力強、通信距離遠、覆蓋范圍大等特點，在軍事、民事等各個領域發(fā)揮了十分關鍵的作用。在直升機衛(wèi)星通信系統(tǒng)中，機載通信設備為了不影響機體平衡一般安裝在旋翼之下，這種安裝方式導致直升機衛(wèi)星通信信號受到旋翼遮擋的影響，對載波同步提出了新的挑戰(zhàn)。

針對旋翼遮擋通信信號的問題，傳統(tǒng)的載波同步方法在實現載波相位恢復時，會因為旋翼遮擋而無法穩(wěn)定工作，給信號恢復帶來難題。同時在直升機實際飛行中，其旋翼遮擋比例存在動態(tài)變化，導致譯碼性能下降。直升機衛(wèi)星通信系統(tǒng)中傳統(tǒng)解調譯碼方法是將信道檢測、相位恢復和譯碼單獨進行，而將上述步驟聯合迭代能夠獲得更優(yōu)越的性能。綜上，本發(fā)明重點研究直升機衛(wèi)星通信系統(tǒng)中旋翼遮擋比例自適應方法及聯合信道檢測、相位恢復和譯碼系統(tǒng)及方法。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是提供一種基于馬爾科夫鏈的聯合信道檢測、相位恢復和譯碼方法；首先建立聯合信道檢測、相位恢復和譯碼系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括為在接收端，采用鎖相環(huán)電路、信道檢測器、相位恢復器、遮擋比例自適應器、解調器、解交織器及譯碼器連接組成的接收端，并對接收信號進行處理；在發(fā)送端，采用編碼器、交織器、參考符號插入器和調制器串聯組成衛(wèi)星通信發(fā)送系統(tǒng)，使用短波和超短波進行通信；其特征在于，接收端對信號處理步驟如下：

步驟1，接收端接收信號；鎖相環(huán)電路處理接收信號，初始化發(fā)送符號概率分布、相位狀態(tài)概率分布和先驗遮擋比例；

步驟2，將經過鎖相環(huán)電路處理后的信號輸入至信道檢測器和相位恢復器中，通過建立馬爾科夫模型，進行信道檢測；

步驟3，信道檢測結果輸入至遮擋比例自適應器中，采用互相關方法，判定遮擋比例與遮擋區(qū)間；

步驟4，遮擋比例自適應器將結果輸入至相位恢復器中，進行相位恢復；相位恢復器輸出檢測結果；

步驟5，計算對數似然比序列；

步驟6，依次通過解調器、解交織器及譯碼器，解調、解交織及輸入譯碼器進行譯碼迭代，得到處理結果；

步驟7，根據消息傳遞算法檢測發(fā)送符號相位狀態(tài)，交織及更新發(fā)送符號相位概率分布；進入步驟8輸出譯碼結果；或返回步驟3，重復步驟3‐7，直到滿足迭代次數；

步驟8，輸出譯碼結果。