[發明專利]一種無線光通信多級編碼調制系統的迭代解調譯碼方法

有效

• 申請號: 201710981782.5
• 申請日: 2017-10-20
• 公開（公告）號: CN107682122B
• 公開（公告）日: 2020-09-04
• 發明（設計）人: 胡昊;王紅星;張驍;毛忠陽;劉敏;楊凡;劉錫國
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍海軍航空大學
• 主分類號: H04L1/00
• 分類號: H04L1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種無線光通信多級編碼調制的迭代解調譯碼方法，包括譯碼到接收估計全反饋結構的構建，迭代初始值獲取，通過全反饋結構對接收估計和譯碼輸出進行迭代更新以及迭代停止等步驟。在多級編碼調制無線光通信系統中，當分量碼配置不當引起錯誤傳播時，該方法相比多階段解調譯碼方法具有更優的差錯性能，當分量碼配置不存在錯誤傳播時，該方法與多階段解調譯碼方法的差錯性能相當。

技術領域

本發明涉及無線光通信多級編碼調制系統的解調譯碼方法，尤其是關于多級編碼調制的迭代解調譯碼方法及實現。

背景技術

無線通信系統的信道條件一般比較惡劣，采用信道糾錯編碼是提高通信可靠性的常用方法之一。一般而言，好的編碼調制設計是構造長碼字和實現隨機性編碼，并在接收端逼近或實現極大似然的解調譯碼。但長碼字的極大似然譯碼往往算法異常復雜，難以實現。多級編碼調制技術可將多個短碼字構造為一個長碼字，并通過調制中的簡單交織實現隨機性編碼，同時，在接收端采用多階段解調譯碼方法，可以獲得趨近極大似然解調譯碼的性能，且復雜度大大降低。

多級編碼調制結構示意圖如圖1所示，由三部分組成：輸入信源的串并轉換、多級編碼和信號調制，其中串并轉換路數、編碼級數與信號調制的調制階數是相等的。對于一個M階調制系統，信源數據首先變換為M路并行數據，分別送入M級編碼器中進行編碼，各編碼器所輸出分量碼的碼字長度相同，各級分量碼按輸出順序各取一位進行組合，構成一個調制分組，該調制分組在調制器中調制成發射信號進行發送。

設第i(1≤i≤M)級編碼器是信息位長度為k_i、編碼長度為n的編碼器C_i，C₁、C₂、...、C_M的輸出碼字分別表示為v₁＝(a_1,1,a_1,1,....,a_1,n)，v₂＝(a_2,1,a_2,2,....,a_2,n)，…，v_M＝(a_M,1,a_M,2,....,a_M,n)，則上述碼字經調制后可以看作是含一個有n個符號的序列，其中f(·)表示組合序列與發射信號的映射關系，“*”表示由調制分組所形成的信號簡單交織關系。

在接收端，發射信號f(·)被接收檢測后，要恢復出原來的發送信息比特，稱為多級編碼調制的解調譯碼。一種典型的解調譯碼方法是多階段解調譯碼，該方法從第一級分量碼開始，每次一個分量碼，包括接收估計(即解調)和譯碼兩個環節，前級獲得的譯碼信息將傳遞到下級用于下級的接收估計，結束于最后一級。其原理示意框圖如圖2所示，具體方法是：設光電接收信號為矢量R，以R為已知條件，首先將其送入第一級的接收估計(解調)環節，解調出第一級分量碼v₁的估值(稱之為接收估計)，之后進入第一級的譯碼環節，將送入對應譯碼器D₁中進行譯碼，得到第一級分量碼的最終值(稱之為譯碼估計)；然后以R和作為已知條件，對R進行解調得到第二級分量碼v₂的接收估計并送入譯碼器D₂得到第二級分量碼的譯碼估計再以R、和作為已知條件，對R解調獲得第三級的接收估計送入譯碼器D₃得到其譯碼估計依次類推，直到得出最后一級的最后，根據各級分量碼的編譯碼法則，將信息比特從中分離出來，并按發送的逆序作并串轉換，得到最終的信息序列。這種方法的優勢是：相比極大似然方法解調譯碼復雜度大大降低，同時還可以獲得較優誤碼性能。