专利名称：一种针对重叠编码复用的译码算法的制作方法
技术领域：
本发明涉及重叠编码复用(0vCDM)的译码算法，该算法改进了 OvCDM译码算法中来自 信道的信号对数似然比信息的计算方法。
技术背景重叠编码复用(0vCDM: Overlapped Code Division Multiple)技术是北京邮电大学李道 本教授发明的一种全新高频谱效率编码复用方法与技术。该技术是在提供高编码增益的同时， 利用码率高于1的并行巻积码大幅提高通信系统容量和频谱效率。同时，李道本教授还提出 了多级级联0vCDM的方法与技术，通过利用低码率、约束长度较短的0vCDM编码矩阵进行级 联，可以大大降低系统复杂度。由于该多级级联OvCDM系统的译码采用了与传统Turbo码类 似的译码结构，因此可将其称为Turbo-0vCDM系统。通过对0vCDM以及Turbo-0vCDM系统进行研究，可以发现译码算法在该系统的纠错性能 上起到了相当重要的作用，特别是对于Turbo-0vCDM系统，为了实现多级译码器之间的迭代 译码，应该采用能够计算外信息的软入软出(SIS0)迭代译码算法。具体来说，主要包括MAP (最大后验概率)、Log-MAP (Log-最大后验概率)以及S0VA (软输出维特比算法)算法。三 种算法相比较，MAP和Log-MAP算法性能要优于S0VA算法，而Log-MAP算法与MAP算法性能 接近，但运算复杂度要低于MAP算法。这几种算法设计中存在高信噪比下的溢出问题，纠错 性能还有待提高，而且还有待提高输入译码器的来自信道的信号对数似然比信息。 发明内容本发明针对0vCDM和Turbo-0vCDM系统译码算法中存在的高信噪比下的溢出、纠错性能 较低的问题，提供一种避免高信噪比下的溢出问题、能够明显提高纠错性能的针对重叠编码 复用的译码算法。本发明的针对重叠编码复用的译码算法是根据重叠编码复用的译码算法原理，在对该种信道纠错码进行译码时，首先需要根据接 收数据计算信道先验信息，即根据接收数据值以及信道特性计算各可能发送数据点的概率， 由此进行下一步的译码计算；设发送端发送符号为&，接收端接收信号为^，则根据信道特性得知信号在移动信道中会受到乘性干扰和加性干扰的双重影响，表示成下式的形式i t = + w其中n代表信道中的加性白高斯噪声，为零均值、方差为iV。 /2的高斯随机变量;对于Rayleigh (瑞利)信道，a是一服从Rayleigh分布的随机变量，译码器需要以下概率但此概率计算难度很大，实际系统中在输入符号等概率分布的前提下，利用发送符号&经信道传输后变为&的转移概率来代替概率值I<formula>formula see original document page 5</formula>假设所有输入符号的个数为尺，对每一接收符号要根据上式对所有尺个输入符号求转移概率，得到尺个值；从概率的角度看这K个值的和应为1，但实际求得的和并不为1，而下 一步的运算完全是根据概率的原则进行的，初始值不符合概率论的原则必然会对后续运算带来性能损失；特别是0vO)M的可能符号数目非常庞大，上述的偏差会更加明显，所以有必要 对所有《个概率值进行归一化，现将上式所得记作A，将《个值中的最大值记作p^，则归一化操作如下所示A^的加入有效防止运算中的溢出，保证计算精度； 针对Log-MAP算法，对归一化操作作如下设计首先对^个概率值求对数，并令每个概率值减去其中的最大值，将满足log^,/t-l,2…〖 最大的一个值记作A^，然后<formula>formula see original document page 5</formula> 然后将log^^作为初始信息进入译码迭代过程。 S化本发明对输入译码器的来自信道的信号对数似然比信息的算法做了改进，该算法通过对 信号的对数似然比信息做归一化处理，增加各对数似然比信息的合理性，避免了 0vCDM和 Turbo-OvCDM系统译码算法中存在的高信噪比下的溢出问题，能够明显提高纠错性能。
附图为AWGN (加性白高斯噪声)信道下使用本发明译码算法和传统译码算法的串行 Turbo-0vCDM系统的性能对比图。
具体实施方式
归一化算法程序代码如下tempsum = 0. 0; for (nj=0; n一j〈C0DE2J)UTPUT一N匿;n—j++){pAp—llr= (inner—output—apriori」lr—f腦e+n—i+C0DE2—0UTPUT一醒+n一j);*pAp—llr = *pAp—llr _ max—tmp; 氺pAp—llr = exp(氺pAp一llr); temps咖 +=水pAp一llr;for (n—j=0; n一j〈C0DE2—O,UT一顧；n—j++)pAp—llr= (inner—output—apriori—llr—frame+n—i*C0DE2—OUTPUT—NUM+n_j); *pAp_llr =承pAp一llr/temps咖； *pAp—Ur = log (*pAp—llr);附图给出了AWGN信道下使用本发明译码算法和传统译码算法的串行Turbo-OvCDM系统的 性能对比图，可以看出本发明能够明显提高纠错性能。
权利要求
1. 一种针对重叠编码复用的译码算法，其特征是设发送端发送符号为Sk，接收端接收信号为Rk，则根据信道特性得知信号在移动信道中会受到乘性干扰和加性干扰的双重影响，表示成下式的形式 Rk＝aSk+n其中n代表信道中的加性白高斯噪声，为零均值、方差为No/2的高斯随机变量；对于Rayleigh信道，α是一服从Rayleigh分布的随机变量，译码器需要以下概率 p(Sk|Rk)在输入符号等概率分布的前提下，利用发送符号Sk经信道传输后变为Rk的转移概率来代替概率值p(Sk|Rk)
全文摘要
本发明公开了一种针对重叠编码复用的译码算法。根据OVCDM码译码算法原理可知，在对该种信道纠错码进行译码时，首先需要根据接收数据计算信道先验信息，即根据接收数据值以及信道特性计算各可能发送数据点的概率，由此进行下一步的译码计算。本发明对输入译码器的来自信道的信号对数似然比信息的算法做了改进，该算法通过对信号的对数似然比信息做归一化处理，增加各对数似然比信息的合理性，避免了OvCDM和Turbo-OvCDM系统译码算法中存在的高信噪比下的溢出问题，能够明显提高纠错性能。
文档编号H03M13/00GK101262232SQ200810015370
公开日2008年9月10日 申请日期2008年4月28日 优先权日2008年4月28日
发明者鑫 官, 张海刚, 袁东风 申请人:山东大学