标号序列akbk;
[0059] 步骤A-3调制信号生成：将步骤A-2生成的频点标号序列akbk送入DDS，DDS根据 频点标号按照相邻非正交频点间隔为VO-VTb) (Hz)生成调制频率信号；由于Turbo-DHl 系统占用的频带宽度不变，因此输出信号的频点个数变为原来的2n倍；
[0060] 接收端B
[0061] 步骤B-1信号解调：将接收到的每帧时刻信号经采样得到M个采样值后，在每个频 率采样信号后添加（2n_l)*M个零，然后通过|FFT|2取其前M个值，得到观测空间的随机向 里A!B!A2B2 …AKBK，其中Ak -(Ak，"Ak，2,…，Ak，M)，Bk -(Bk，"Bk，2,…，Bk，M)，K疋帧长， k是帧时刻，k= 1，2,…，K，T是转置符号，Atj和表示一帧中第k时刻信号中第j个 频点的能量值;M是频率集中频点的个数，且M= 2N+n，N+n>l，N+n是RSC中寄存器的个数， 1 ^j^M；
[0062] 步骤B-2Turbo译码：将步骤B-1得到的信号AiA2B2…AKBK经过OOK解复 用成4A2…AjPBiB2…&分别送入两个子译码器，而这两个子译码器又分别通过K位 3GPP中的QPP交织器和相应的解交织器串行级联而成；将解复用送入子译码器的信号向量 都表示为Y= {Yi; j: 1彡i彡K，1彡j彡M}，其中Yi;」彡0是第i跳信号经过|FFT| 2得到 的对应于频率集中的第j个频点的能量值，两个子译码器分别接收到K跳向量信号，进行迭 代译码，其中子译码器相关算法如下：
[0063] (1)前向递推
[0064] 初始化：假如每帧下RSC子编码器中的寄存器初始状态为0,那么前向递推的初始 值为
[0065]
[0066] 其中，Alpk(S)表示k跳下寄存器状态为s的前向路径度量值。
[0067] 如果RSC子编码器中的寄存器初始状态不为0,则有Alp。(s) = 0。
[0068] 对于第k= 1，2,…，K，有定义式：
[0069]
[0070] 其中s是当前跳的状态变量，s'是前一跳的状态变量，rt办?表示k-1跳下由 uk引起的s' -s的前向递推计算中的分支度量值;A是调制信号的幅度值常量，N。是高斯 白噪声的单边功率谱密度，而IJ?)是第一类零阶修正贝塞尔函数，其可用下式近似计算：
[0071]
[0072] 其中ln(P(uk))是迭代译码过程中，前一个子译码器提供的先验对数似然比信息； uk表示第k跳时信源输出的信息值，由于信源输出信息是二进制比特信号，所以uk只能是0 或1 ;对子译码器1的In(P(uJ)可以近似为
[0073]
[0074] 其中L_e21(uk)表示子译码器2输出到子译码器1的外信息，L_el2(uk)表示子译 码器1输出到子译码器2的外信息；同理可得到子译码器2的先验对数似然比信息；其中
[0075] 然后对第k= 1，2,…，K，根据上面的公式可以计算前向迭代：
[0076]
[0077] 最后对Alpk(s)进行归一化，防止内存溢出，得到Alp' k(s):
[0078]
[0079] (2)后向递推
[0080] 初始化：假如每帧下RSC子编码器中的寄存器状态归零，后向递推的初始值为
[0081]
[0082] 其中，Betk(s)表示k跳下寄存器状态为s的后向路径度量值。
[0083] 如果RSC子编码器中的寄存器没有进行归零处理，则有BetK(s) =0
[0084] 对于第k=l，2,…，K，有定义式
[0085]
[0086] 其中r》',4表示k跳下由uk引起的s' -s的后向递推计算中的分支度量值；然 后对k= 1，2,…，K，根据上面的公式可计算后向迭代：
[0087]
[0088] 最后对Bet,.(s)进行归一化，防止内存溢出，得到BeC k(s):
[0089]
[0090] (3)后验对数似然比
[0091] 首先对k= 1，2,…，K，有定义式
[0092]
1234
[0093] 其中表示k跳下由uk引起的s' -s的后验对数似然比计算中的分支度量{直；然曰由下才俱刭佑給锫县"'的曰骀讨撒化丨狄屮.
2 其中LjUk)和L2(uk)分别是子译码器1和子译码器2的后验对数似然比值，最后 由下面的规则根据子译码器2的后验对数似然比经过解交织器后对信源输出的估计值4 进行判决 3
[0096]
4 其中L' 2(uk)是1^2(%)通过解交织器得到的；当前译码器提供给下一个译码器的 先验彳目息L_e21(uk)SL_el2(uk)可以表不为
[0098]
[0099] 其中L_el2' (uk)通过交织器得到L_el2(uk)，而L_e21' (uk)通过解交织器得到 L_e21 (uk)；
[0100] 按照上述算法进行迭代运算，迭代完成后根据得到的后验对数似然比译码输出。
[0101] 本发明的有益效果为：
[0102] 1、本发明在Turbo-Dra系统中加入了非正交频谱技术，相应地修改了频率间隔、 编码器结构、寄存器状态到频率状态的映射函数和接收端信号解调的部分算法；在限定的 频谱带宽内，使用非正交跳频频率集来进行通信，利用非正交频谱Turbo-DHl编码器的编 码增益大于非正交频谱泄露带来的影响，提高了Turbo-DHl系统的性能；本发明方法在限 定的频谱带宽内，增加了通信的频点个数，提高了频谱的利用率。
[0103] 2、本发明将传统的Turbo-Dra通信系统频率间隔从正交方式修改为非正交方式。 具体为，传统Turbo-DHl正交频率间隔的定义为：若系统传输的频点标号序列在时域的时 间间隔为Tb/2,为了保证系统相邻频点的正交性，则在频域相邻频点间隔△f需要满足条 件A f = 2/Tb(Hz);而本发明提出的Turbo-DHl非正交频率间隔的定义：设Rp为非正交因 子，在限定带宽下，若非正交因子Rp=l/2n，则Turbo-DFH非正交频率间隔为Af*Rp=1/ O-VTb) (Hz)，其中n=1，2, 3,…，即相同带宽下的频点个数变为原来的2n倍。
[0104] 3、本发明中频率间隔的修改提高了频率分辨率，增加了频点个数，因此需要在原 RSC编码器的基础上增加寄存器个数和反馈抽头个数；由于非正交频谱改变了寄存器的个 数和反馈抽头的个数，因此相应的寄存器状态到频率状态映射函数需要变化。
【附图说明】
[0105] 图1为Turbo-DHl系统的框架图；（【背景技术】与本发明的系统框架图相同）
[0106] 图2为【背景技术】与本发明的Turbo-DFH系统的性能对比图。
[0107] 注：图2中【背景技术】与本发明的Turbo-DHl系统所采用的仿真参数为：
[0108]
[010^
【具体实施方式】
[0110] 实施例
[0111] 输入非正交RSC编码器的信息采样率：fs= 5KHZ(即复用频点标号序列的采样率 为lOKHz);
[0112] RSC编码器的寄存器个数：3+1(其中，N= 3，n= 1);
[0113] QPP交织器长度：40,信源帧信号帧长：40 ;
[0114] 频率集频点个数：16,调制方式：十六进制频移键控（16FSK);
[0115] 非正交因子：Rp= 1/2 (相邻频点频率间隔为5KHz，各频率采样点数为16);
[0116] 无线信道环境：瑞利（Rayleigh)信道；
[0117] 信道信噪比设置：20dB;
[0118] 解调方式：十六进制频移键控软解调（即将各频率采样的16个点再加上16个0， 一起送入|FFT|2,然后取前16个值作为软解调输出的各频点能量值）；
[0119] 非正交频谱的Turbo-DHl译码器迭代次数：1 ;
[0120] 这里我们找到了一个特定的RSC反馈系数17,在使RSC1归零的同时，通过QPP交 织器后亦能使RSC2归零，即双归零。
[0121] 其寄存器状态到频率状态映射函数关系如下表
[0122]
[0123] 那么频率状态转移规则如下表
[0124]
[0125] 发射端A
[0126] 步骤A-1.信号组帧。信源发送周期为Tb= 200ys的信息比特序列，组成每帧长 为 40 比特的帧信号uk:[l01110000100011 ...... 10000000 1]，其 中帧最后4个比特[0 0 0 1]是根据相应的RSC1的寄存器状态得到的，以使得RSC1归零；
[0127] 步骤A-2.Turbo编码。将步骤A-1生成的这一帧信号uk送入RSC1进行1/2非正 交处理，RSC1根据寄存器状态到频率状态映射函数输出帧长为40的频点标号序列ak: [12 14 4 9 6 10 12 14 2 7 13 4 1 1 1 ...... 2 6 10 12 14 2 6 10 8]；
[0128] 接着将uk送入40位QPP交织器，其中交织器的排序表为：[13 6 19 12 25 18 31 24 37 30 3 36 9 2 15 ...... 16 29 22 35 28 1 34 7 0]，然后得到交织后的帧信息 urk：[l 01000110010110 ...... 0 1 1 0 1 0 0 0 1]
[0129] 再送入RSC2进行1/2非正交处理，输出频点标号序列bk: [12 14 4 1 9 7 5 15 5 3 10 12 0 3 11 ...... 12 0 3 11 14 2 6 10 8]
[0130] 将频点序列ak和频点序列bk同时送入二进制启闭键控（On-OffKeying，00K)进 tx复用生成帧长为80,频点标号间隔为100ys的频点标号序列akbk: [12 12 14 14 4 4 9 1 6 9 10 7 12 5 14 15 2 5 7 3 13 10 4 12 ...... 10 3 12 11 14 14 2 2 6 6 10 10 8 8]〇
[0131] 步骤A-3.调制信号生成。将步骤A-2生成的频点标号序列送入DDS，设定相邻频 点间隔为5KHz，由于Turbo-DHl系统占用的频带宽度不变，因此DDS输出Turbo-DHl信号的 频点个数变为原来的2倍，即频点个数为16。对于每一个频点对应的频率信号，采样点数为 16,相应的DDS输出信号：
[0132]
[0134] 接收端B
[0135] 步骤B-1.信号解调。从Rayleigh信道接收到