[發(fā)明專利]噪聲聚合系統(tǒng)下與編碼調制技術相結合的接收機設計方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010042969.0
• 申請日: 2020-01-15
• 公開（公告）號: CN111245571B
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發(fā)明（設計）人: 杜清河;劉毓;孫黎;任品毅
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: H04L1/00
• 分類號: H04L1/00;H04B17/336
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 房鑫

1.一種噪聲聚合系統(tǒng)下與編碼調制技術相結合的接收機設計方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)將待傳輸?shù)脑急忍財?shù)據(jù)U進行編碼，得一對編碼后的碼字數(shù)據(jù)包M_o與M_e，其中，采用卷積碼編碼方式或LDPC碼編碼方式進行編碼，對編碼后的碼字數(shù)據(jù)包M_o與M_e采用噪聲聚合技術進行處理，得噪聲聚合處理后的編碼數(shù)據(jù)包X_o、X_e；

2)將步驟1)得到的噪聲聚合處理后的編碼數(shù)據(jù)包X_o、X_e中的比特采用自適應調制技術進行調制后發(fā)射出去；

3)結合其編碼與調制方式，合法接收端采用不同的譯碼方案，對接收到的該對數(shù)據(jù)包采用不同的譯碼策略進行譯碼，完成噪聲聚合系統(tǒng)下與編碼調制技術相結合的接收機設計；

步驟2)的具體操作為：

對于編碼數(shù)據(jù)包X_o與X_e，其調制方式由第一次傳輸數(shù)據(jù)包X_o時合法鏈路的信道增益h決定，即當當前信道增益滿足高碼率傳輸要求時，則對編碼數(shù)據(jù)包X_o與X_e的傳輸均采用高碼率的調制傳輸方式；當當前信道增益不滿足高碼率傳輸要求時，則對編碼數(shù)據(jù)包X_o與X_e的傳輸均采用低碼率的調制傳輸方式；

當步驟1)中采用卷積碼編碼方式時，則將卷積碼的每個k元組碼字對應的輸出碼字數(shù)n與調制階數(shù)m相結合，使得卷積碼的輸出碼字數(shù)為調制階數(shù)的整倍數(shù)，即n/m為整數(shù)；

設接收機處的加性高斯白噪聲的功率譜密度為N₀，主信道增益為當發(fā)射端Alice傳輸一個能量為ξ_c的符號x時，合法接收端為：

設整個碼字在一個時隙內全部傳輸完畢，且信道增益在整個時隙內保持不變，不同時隙的信道增益隨機發(fā)生改變，同時設信號增益h服從參數(shù)σ的瑞利分布，即信號增益h的概率密度函數(shù)為：

當步驟1)中采用卷積碼編碼方式時，則采用聯(lián)合譯碼方案或者順序譯碼方案進行譯碼；

當步驟1)中采用LDPC碼編碼方式進行編碼時，則采用改進后的Max-Log-BP算法進行譯碼。

2.根據(jù)權利要求1所述的噪聲聚合系統(tǒng)下與編碼調制技術相結合的接收機設計方法，其特征在于，步驟1)中噪聲聚合處理后的編碼數(shù)據(jù)包X_o、X_e的數(shù)據(jù)與編碼后的碼字數(shù)據(jù)包M_o與M_e的數(shù)據(jù)對應關系為：

3.根據(jù)權利要求1所述的噪聲聚合系統(tǒng)下與編碼調制技術相結合的接收機設計方法，其特征在于，步驟3)的具體操作為：

設存在一條合法接收端到發(fā)射端的反饋信道，且該反饋信道為無噪的，該反饋信道用于合法接收端錯誤譯碼數(shù)據(jù)包時請求發(fā)射端重新發(fā)射該數(shù)據(jù)包；對于奇數(shù)位數(shù)據(jù)包，當合法接收端Bob無法正確譯碼該數(shù)據(jù)包時，則向發(fā)射端Alice發(fā)出請求重傳信號，直到合法接收端Bob正確譯碼該奇數(shù)位數(shù)據(jù)包為止，其中，對于重復接收信號，合法接收端Bob對接收信號做最大比合并處理后再進行譯碼。

4.根據(jù)權利要求3所述的噪聲聚合系統(tǒng)下與編碼調制 技術相結合的接收機設計方法，其特征在于，合法接收端Bob對兩個接收信號做最大比合并處理的具體操作為：

設兩次傳輸符號序列X，信道增益分別為H₁，H₂，合法接收端Bob接收的數(shù)據(jù)分別為Y₁，Y₂，接收機處的加性高斯白噪聲序列為n₁，n₂，且功率譜密度均為N₀；

兩次合法接收端Bob接收到的數(shù)據(jù)為：

Y₁＝H₁X+n₁

Y₂＝H₂X+n₂

兩次接收信噪比SNR₁，SNR₂分別為：

對兩次傳輸符號做最大似然比合并后的數(shù)據(jù)為：

其中，為等效高斯白噪聲，其功率譜密度為為等效信道增益，合并后的數(shù)據(jù)對應的輸出信噪比SNR為：