[發明專利]一種水聲通信信源信道聯合譯碼方法

有效

• 申請號: 202010070406.2
• 申請日: 2020-01-21
• 公開（公告）號: CN111262590B
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發明（設計）人: 王海斌;胡承昊;臺玉朋;汪俊;陳曦
• 申請（專利權）人: 中國科學院聲學研究所
• 主分類號: H03M7/40
• 分類號: H03M7/40
• 代理公司: 北京方安思達知識產權代理有限公司 11472
• 代理人: 陳琳琳;楊青

1.一種水聲通信信源信道聯合譯碼方法，所述譯碼方法適用于信源編碼采用定長信源編碼，且其信道編碼采用遞歸混沌碼的通信系統的譯碼，其特征在于，所述方法包括：

獲取編碼端發送的信息數據，對所述信息數據進行解調，確定接收符號序列和信源貢獻度，其中，所述信源貢獻度為發送信源序列的冗余度與冗余度均值的比值；

根據所述編碼端的編碼參數，利用所述遞歸混沌模型生成聯合譯碼樹，并逐層計算所述譯碼樹中各分支所對應的部分編碼符號序列、以及所述譯碼樹中譯碼路徑對應的部分信息序列；

采用信源信道聯合最大后驗概率準則，結合噪聲能量、信源先驗信息、信源貢獻度和接收符號序列，計算譯碼樹的信息序列的分支度量值；

計算譯碼樹中各分支對應的路徑度量和值，并選取最大的路徑度量和值對應的分支，得到譯碼信息序列；

所述方法還包括：計算冗余度均值；具體包括：

建立包括若干個訓練信源序列的信源序列數據庫，所述訓練信源序列包括：常用信源序列和歷史信源序列；所述信源序列數據庫中設置有信源符號集合，所述信源符號集合中包括多個信源符號，所述訓練信源序列由多個所述信源符號組合而成，所述信源序列數據庫中每條訓練信源序列均對應一個發送概率；

計算信源序列數據庫中的信源先驗信息；

計算所述信源序列數據庫中的冗余度均值；

將所述信源先驗信息和冗余度均值保存至通信系統的編碼端和譯碼端；

所述計算信源序列數據庫中的信源先驗信息，具體包括：

統計所述信源符號集合中任一個信源符號作為樣本信源序列的首符號s′₁時，所述首符號s′₁在所述信源符號集合中的初始概率P″(s′₁)，其中，所述樣本信源序列為任一條所述訓練信源序列；

統計所述樣本信源序列中前一個符號s′_k-1為條件符號，且當前符號s′_k為發送符號時，所述發送符號在所述信源符號集合中的初始條件概率P″(s′_k|s′_k-1)，其中，k為所述樣本信源序列中符號的標號，k＝2，3，...，所述條件符號和所述發送符號為所述信源符號集合中的任一個信源符號；

根據所述初始概率P″(s′₁)、所述初始條件概率P″(s′_k|s′_k-1)和所述定長信源編碼的碼長，計算所述信源先驗信息P(s′₁)和P(s′_k|s′_k-1)：

式中，β為經驗估計選定參數，l_s為所述定長信源編碼的碼長；

計算所述信源序列數據庫中的冗余度均值，具體包括：

指定所述信源序列數據庫中第f條訓練信源序列的發送概率

計算所述第f條訓練信源序列的冗余度R_f：

式中，K_f為第f條信源序列的長度，為第f條訓練信源序列中的首符號，為第f條訓練信源序列中第k個信源符號，k＝2，3，...，K_f，和為第f條訓練信源序列中信源符號的信源先驗信息；

根據冗余度R_f和發送概率計算所述冗余度均值

式中，F為所述信源序列數據庫中訓練信源序列的總數。