[發明專利]一種GMSK系統Viterbi解調的一步回溯方法

有效

• 申請號: 202011181700.7
• 申請日: 2020-10-29
• 公開（公告）號: CN112532554B
• 公開（公告）日: 2022-10-28
• 發明（設計）人: 李雄飛;翟盛華;卞杰;劉攀;李加洪;張旭
• 申請（專利權）人: 西安空間無線電技術研究所
• 主分類號: H04L27/14
• 分類號: H04L27/14
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 張輝

1.一種GMSK系統Viterbi解調的一步回溯方法，其特征在于：包括如下步驟：

步驟一、對路徑度量表和轉入狀態表進行初始化處理；

為路徑度量表和轉入狀態表開辟存儲空間，兩個表的存儲空間大小均為：行數為2^M，列數為N；對兩個表的存儲空間清零，完成初始化處理；

M為Viterbi解調中每個狀態關聯的碼元數，N為回溯長度；

步驟二、計算當前時刻的分支度量值；

實現方法如下：

計算nT_b時刻的分支度量值，即計算在nT_b≤t≤(n+1)T_b時間間隔內第i個狀態增加一個碼元的分支度量值Δ_i(n)，其中n＝1,2,…，T_b為一個碼元周期，1≤i≤2^M，Δ_i(n)表示為：

其中r(t,a_n)表示接收到的碼元，r(t,a_n)＝exp{jθ(t,a_n)}+n(t)，表示GMSK調制信號的波形，為累積相位，

在基帶處理過程中，取r(t,a_n)的最佳采樣點為x_j，的最佳采樣點為j∈[1,n+1]，等價為：

步驟三、對分支度量值進行累加，并存入路徑度量表，計算路徑度量，同時將轉入狀態信息存儲起來，利用最新時刻的轉入狀態信息更新已經存儲的轉入狀態信息，時刻保持存儲的是最新的轉入狀態信息；

實現方法如下：

(3.1)建立兩個列表P_i(n)和Q_i(n)，

P_i(n)＝l_p→i(n-1)

Q_i(n)＝l_q→i(n-1)

其中l_p→i(n-1)表示第(n-1)T_b時刻能轉移到nT_b時刻狀態i的狀態p的路徑度量值，l_q→i(n-1)表示第(n-1)T_b時刻能轉移到nT_b時刻狀態i的狀態q的路徑度量值；

(3.2)在nT_b時刻，每個狀態i都有與之對應的兩個可能路徑度量值P_i(n)和Q_i(n)，計算nT_b時刻第i個狀態路徑度量值l_i(n)以及轉入狀態S_i(n)，同時更新轉入狀態表

利用如下公式計算nT_b時刻第i個狀態路徑度量值l_i(n)：

利用如下公式計算轉入狀態S_i(n)：

S_i(n)＝p,P_i(n)＞Q_i(n)

S_i(n)＝q,P_i(n)≤Q_i(n)

更新轉入狀態表的方法如下：

每當有新的轉入狀態信息到來時，轉入狀態表前N-1列轉入狀態信息利用如下更新規則式從第N-1列開始往前進行更新，利用把新的轉入狀態信息存入第N列：

步驟四、判斷路徑度量計算累加的次數是否達到了設置的回溯長度值，如果達到，則同時進入步驟五和步驟二，進行回溯解調并同時計算新的分支度量，否則返回步驟二；

步驟五、利用路徑度量信息和轉入狀態信息，找到存儲在路徑度量信息中的最大值，即最大似然路徑，然后根據最大似然路徑，結合轉入狀態信息一步回溯尋找到初始狀態，解調出信息碼元。

2.根據權利要求1所述的一種GMSK系統Viterbi解調的一步回溯方法，其特征在于，所述步驟四中，在達到回溯長度，即n≥N后，利用對回溯狀態表進行賦值。

3.根據權利要求2所述的一種GMSK系統Viterbi解調的一步回溯方法，其特征在于，所述步驟五中，最大似然路徑l_{max_i}＝max{l_i(n)}，利用公式一步回溯，尋找到所對應的初始轉入狀態信息S_ori，最后解調出信息碼元，其中表示回溯狀態表中第max_i行第1列的元素，max_i表示最大似然路徑所在的行。