基于dsss解扩运算和ldpc译码相结合的数字通信方法_2

文档序号:9670489阅读:来源:国知局
路中,基带信号通过LDPC编 码、DSSS扩频之后,经过有噪、干扰的信道,到达接收端。接收电路收到信号,经过1位A/D 转换,位同步,与本地PN序列做相关运算,结果不进行硬判决,作为LDPC译码的输入。
[0051] 进一步的,DSSS相关运算表达式如式(1):
Cl)
[0053] 式中,ym为DSSS相关运算结果,是信息码元bm所对应的相关运算结果,bm= 化0,…,bw1),m= 0,…,M-I,M为信息码元个数,Wn为干扰序列,Cn为本地PN序列,C。二 (C。,…,Cwi),n= 0,…,N-1,N为PN序列的周期,接收端的PN序列与发送端PN序列同 步。
[0054] 进一步的,所述LDPC译码可W分为W下S个步骤: 阳05引 Ml:似然概率比初始化
[0056] 计算出变量节点的初始化概率似然比信息,如式似:
(2)
[0058] 式中,为式(1)的相关运算结果,为定点化数据,i为校验矩阵的列数;
[0059] 计算校验节点传递给变量节点的似然概率信息: W60] L(O)(Qii)=H-L(Pi) 做
[0061] M2 :迭代处理,具体包括W下步骤
[0062] 步骤1 :校验节点消息处理,第1次迭代时,计算变量节点传向校验节点的消息; [006引步骤2 :变量节点消息处理,第1次迭代时,计算校验节点传向变量节点的消息;
[0064] 步骤3 :译码判决,对所有变量节点计算硬判决消息。 阳〇化]最后求出每轮迭代后所有变量节点的似然概率,进行译码判决,
(4》
[0067] 其中,姑)为变量节点的初始化似然概率消息,当LW姑)<0时,译码信息码元 £' =I,否则& = 0,。表示与变量节点i相连的校验节点的集合.
[0068] M3 :停止,当达到最大迭代次数L时,停止迭代,并将最后一轮变换中变量节点 (Qi)的判决结果作为最终译码结果。
[0069] 本发明解决了下面一个问题:在发射电路中,数字基带信号经过差错控制编码,再 通过DSSS后发射,在接收电路中通常是先进行DSSS解扩硬判决,后差错控制译码,运两个 过程是独立进行的。该方法实现简单,但DSSS硬判决之后会丢失部分差错控制译码所需的 先验消息,从而影响译码结果,更不适合使用性能优良的LDPC译码。
[0070] W上所述,仅为本发明较佳的【具体实施方式】,但本发明的保护范围并不局限于此, 任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明掲露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其 发明构思加W等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
[0071] [1]周国富,林建,杨文轩.数字中频解扩方法及装置的.中国专 利:1142148A, 1997-02-05 阳07引凹曹雷,国慧,徐松艳.一种LDPC译码方法的.中国专 利:102075197A, 2011-05-25 阳07引[3]袁东风,张海刚.LDPC码理论与应用[M].北京:人民邮电出版社,2008。
【主权项】
1. 一种基于DSSS解扩运算和LDPC译码相结合的数字通信方法,其特征在于:包括以 下步骤: 51 :发送端提取需要发送的数据帧; 52 :发送端对上述提取的数据信息进行编码,采用的方法是LDPC编码方式; 53 :发送端对编码后的数据进行扩频,采用的方法是直接序列扩频方式; 54 :发送端通过电力线将扩频后的数据发送到接收端; 55 :接收端对接收到的数据采用如下方式进行处理: 551 :对接收到的数据进行一位A/D转换; 552 :位同步:以一定时间宽度的窄脉冲为基准,当脉冲上升沿到达时,表示同步开始, 进行相关运算,当脉冲下降沿到达时,计算相关运算结果中1的个数,同步结束,如上反复 计算下一比特信息的解调与解扩; 553 :将经过A/D转换后的数据与PN序列做DSSS相关运算,DSSS相关运算结果不进行 硬判决,统计结果中1的个数作为LDPC译码的输入; 554 :计算LDPC似然概率比初始值; 555 :进行LDPC译码,并输出译码结果。2. 根据权利要求1所述的基于DSSS解扩运算和LDPC译码相结合的数字通信方法,其 特征还在于: DSSS相关运算表达式如式(1):式中,ymS DSSS相关运算结果,是信息码元b J5Zf对应的相关运算结果,bm= (b。,…, bM1),m = 0,为信息码元个数,wn为干扰序列,cn为本地PN序列,cn= (c。,…, cN J,η = 0,"·,Ν-1,N为PN序列的周期,接收端的PN序列与发送端PN序列同步。3. 根据权利要求1所述的基于DSSS解扩运算和LDPC译码相结合的数字通信方法,其 特征还在于:所述LDPC译码可以分为以下三个步骤: Ml :似然概率比初始化 计算出变量节点的初始化概率似然比信息,如式(2):式中,Y1为式(1)的相关运算结果,为定点化数据,i为校验矩阵的列数; 计算校验节点传递给变量节点的似然概率信息: Lw(Qlj) = H - L(P1) (3) M2 :迭代处理,具体包括以下步骤 步骤1 :校验节点消息处理 步骤2 :变量节点消息处理 步骤3 :译码判决 最后求出每轮迭代后所有变量节点的似然概率,进行译码判决,其中,L(1)(qi)为变量节点的初始化似然概率消息,当L(1)( qi)〈0时,译码信息码元 = 1,否则£v:: (),<^表示与变量节点i相连的校验节点的集合; M3 :停止,当达到最大迭代次数L时,停止迭代,并将最后一轮变换中变量节点La) (qi) 的判决结果作为最终译码结果。
【专利摘要】本发明公开了一种基于DSSS解扩运算和LDPC译码相结合的数字通信方法,包括以下步骤:S1:发送端提取需要发送的数据帧;S2:发送端对上述提取的数据信息进行编码,采用的方法是LDPC编码方式;S3:发送端对编码后的数据进行扩频,采用的方法是直接序列扩频方式;S4:发送端通过电力线将扩频后的数据发送到接收端;S5:接收端对接收到的数据采用如下方式进行处理。为了使LDPC译码得到更准确的初始化概率,减小系统开销,避免存储处理浮点数,将接收到的经LDPC编码的DSSS信号,通过1位A/D转换后,与本地PN码做相关运算,结果不进行硬判决,直接用作LDPC译码器输入,经过译码、软判决,输出结果。本通信方法不仅具有DSSS抗干扰特性好和LDPC纠错能力强的优点,而且电路实现简单,成本低。
【IPC分类】H04L1/00, H04B1/707
【公开号】CN105429670
【申请号】CN201510736138
【发明人】魏东兴, 王国亚
【申请人】大连理工大学
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2015年11月3日
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