本发明专利技术公开的一种基于LDPC信道编码的码字反馈补偿抗干扰方法，属于通信信号处理领域。本发明专利技术在原有的跳频通信系统基础上，选取LDPC码作为信道编码码字方案；在接收端进行分集合并前，针对比特级别的符号，首先通过干扰检测确定受干扰比特的位置，将比特所携带的软信息擦除置零，有效提升系统抗干扰能力；其次，接收端通过相干合并还原出初始接收信号作为译码器输入，并将译码结果结合未受干扰比特信息进行置零比特的修正补偿反馈；最后，接收端通过迭代不断优化取值，使受干扰比特的初始后验概率信息得到合理补偿，替代原始相干合并结果作为译码器输入。本发明专利技术适用于通信领域，用以提升译码可靠性。以提升译码可靠性。以提升译码可靠性。
【技术实现步骤摘要】
一种基于LDPC信道编码的码字反馈补偿抗干扰方法
[0001]本专利技术涉及一种基于LDPC信道编码的码字反馈补偿抗干扰方法，属于通信信号处理领域。
技术介绍
[0002]分集合并(Diversity Combing)作为一种常见的抗干扰技术，其基本原理是通过多个信道传输同一个发送信息的多个副本，接收机通过接收包含相同原始信息的多个副本提高正确还原出原始信息的概率。分集合并技术的关键在于接收端采用何种方式进行合并，不同的分集合并算法对于系统性能具有较大影响。在传统的跳频通信系统当中，常见的分集合并算法包括：最大似然(Maximum likelihood,ML)合并、自适应增益控制(Adaptive gain control,AGC)合并、等增益控制(Equal gain control,EGC)合并、自归一化(Self normalization,SNORM)合并、截断线性(Clipped linear,CL)、乘积(Product,PD)合并等。上述分集合并算法对于信道边信息(Side Information,SI)要求不同，完整信道边信息包括跳频频点是否受扰、干扰类型、受扰信号信噪比(Signal
‑
to
‑
noise ratio,SNR)和信干噪比(Signal
‑
to
‑
jamming ratio,SJR)、信号能量。例如，ML合并作为最优分集合并算法依赖完整边信息包括信号、干扰和噪声功率；在次优合并算法中如AGC合并算法中仅需要部分边信息包括干扰和噪声功率信息，部分次优合并算法则不需要边信息如CL合并和PD合并等。这类对于边信息无要求的合并算法只需要信号电平作为参考值即可完成合并过程。上述次优合并算法凭借其对于信息完整边信息的低依赖性以及较为简单的实现步骤得到广泛使用。
[0003]在通信信号处理领域，诸如：直接序列扩频(Direct Sequence Spread Spectrum)跳频(Frequency Hopping，FH)技术、信道编码(Channel Coding)、分集合并(Diversity Combing)、自适应天线(Adaptive antenna)、交织(Interleaving)等技术是目前主流的抗干扰技术。在众多信道编码码字中，特别的，LDPC(low density parity check,LDPC)码作为近年来性能优异的信道编码，凭借其接近香农极限的性能、良好的纠错检错能力、并行处理能力和结构简单的特点已被广泛应用于多种商业标准，如802.11、802.16、DVB
‑
S2、CCSDS和5G等。
[0004]为了获得更好的抗干扰能力和更大链路信噪比，信道编码、分集合并和跳频的复合通信体制被广泛采用。然而，在接收端上述次优合并算法实现所必须的信号电平或幅度信息在干扰复杂的恶劣传输信道下易受干扰影响产生畸变，进而影响分集合并过程，无法有效抑制干扰的影响。通过分集合并还原出的接收信息裹挟过多干扰影响，进而使得后续译码输出可靠性降低，系统整体误码率性能下降。
技术实现思路
[0005]针对传统基于信道编码和分集合并的跳频通信体制中，次优合并算法无法抑制干扰影响，使得合并结果产生畸变，进而影响译码过程，降低系统整体误码率性能的问题。本
专利技术的主要目的是提供一种基于LDPC信道编码的码字反馈补偿抗干扰方法(Codeword Feedback compensation Anti
‑
Jamming,CFC
‑
AJ)，综合利用译码器输出的硬判决比特信息和接收信号中未受干扰比特来补偿接收信号的比特先验信息，并通过迭代反馈回路优化译码器输入，提升译码可靠性。
[0006]本专利技术的目的是通过下述技术方案实现的：
[0007]本专利技术公开的一种基于LDPC信道编码的码字反馈补偿抗干扰方法，在原有的跳频通信系统基础上，选取LDPC码作为信道编码码字方案；在接收端进行分集合并前，针对比特级别的符号，首先通过干扰检测确定受干扰比特的位置，将比特所携带的软信息擦除置零，有效提升系统抗干扰能力；其次，接收端通过相干合并还原出初始接收信号作为译码器输入，并将译码结果结合未受干扰比特信息进行置零比特的修正补偿反馈；最后，接收端通过迭代不断优化取值，使受干扰比特的初始后验概率信息得到合理补偿，替代原始相干合并结果作为译码器输入，提升译码可靠性。
[0008]本专利技术公开的一种基于LDPC信道编码的码字反馈补偿抗干扰(CFC
‑
AJ)方法，包括如下步骤：
[0009]步骤一、发端对原始信息序列进行LDPC信道编码、分集以及跳频处理。
[0010]长度为K个符号的原始信息序列X，与生成矩阵G相乘得到编码结果C＝X
·
G，其中编码结果C的长度为N；编码结果C通过分集进行复制，得到分集集数为Z，包含完全相同的原始信息序列的集合C
div
＝{C1,C2,
…
,C
Z
}，其中C
i
为集合中一组信息序列，1≤i≤Z；通过多进制频移键控，信息序列集合C
div
调制为跳频信号集合F
div
＝{F1,F2,...,F
Z
}，其中F
i
为跳频信号集合中一串跳频信息序列，1≤i≤Z。
[0011]步骤二、接收步骤一发送的信号，通过干扰检测，确定受干扰频点，经过解跳后确定受干扰比特位置，对其擦除置零以抑制干扰的影响。
[0012]以R
div
＝{R1,R2,...,R
Z
}表示接收信号集合，其中R
i
为接收信号集合中的一串信息序列，1≤i≤Z。T
c
表示未受干扰比特集合，T表示受干扰比特集合，E
div
＝{E1,E2,...,E
Z
}表示经过擦除置零后的接收信号集合，其中E
i
表示擦除置零后信号集合中一串信息序列，1≤i≤Z。则接收信号中各比特可表示为，
[0013][0014]计算接收信号中未受干扰比特的后验概率信息绝对值，得到均值
[0015][0016]步骤三、信号集合进行相干合并。
[0017]对已经过干扰抑制后的接收信号集合E中，不同信号序列中相同位置的比特幅度信息相干合并，最终得到一串信息序列G＝[g1,g2,...,g
N
]，序列中各比特g
j
表示为
[0018][0019]译码器采用最小和译码算法，因此该信息序列G中各比特的幅度信息代表其先验
概率软信息，充当译码器输入。
[0020]步骤四、完成最小和译码过程。
[0021]以信息序列G＝[g1,g2,...,g
N
]中各比特的幅度信息作为译码器输入，译码器采用最小和译码算法，完成预设次本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于LDPC信道编码的码字反馈补偿抗干扰方法，其特征在于：包括如下步骤，步骤一、发端对原始信息序列进行LDPC信道编码、分集以及跳频处理；步骤二、接收步骤一发送的信号，通过干扰检测，确定受干扰频点，经过解跳后确定受干扰比特位置，对其擦除置零以抑制干扰的影响；步骤三、信号集合进行相干合并；步骤四、完成最小和译码过程；步骤五、补偿干扰比特先验概率信息并反馈结果；步骤六、补偿停止判断；重复步骤三到步骤五，在每一次补偿反馈前，该步骤计算判决结果D是否满足校验方程H
·
D
T
＝0；在达到补偿迭代的最大次数之前，若校验方程成立时，接收端则被视为获得了有效码字，立即结束补偿反馈，并将本次迭代反馈中的译码判决结果D作为最终译码器输出y；否则，统计接收端各次反馈迭代中校验方程H
·
D
T
＝0中成立的校验节点个数，记为集合I
check
＝{b1,b2,...,b
v
}，其中，b
k
为第k次补偿反馈迭代中使校验方程成立的校验节点的个数，1≤k≤v；在完成全部补偿迭代后，接收端选取I
check
当中的最大值b
k
所对应的第k次译码判决结果D作为最终的译码器输出Y；每次补偿迭代的修正结果都将使最终的译码判决结果逐渐精确，在给定修正版比例因子α和最大补偿迭代次数v条件下，得出最优解，提升译码可靠性。2.如权利要求1所述的一种基于LDPC信道编码的码字反馈补偿抗干扰方法，其特征在于：步骤一的实现方法为，长度为K个符号的原始信息序列X，与生成矩阵G相乘得到编码结果C＝X
·
G，其中编码结果C的长度为N；编码结果C通过分集进行复制，得到分集集数为Z，包含完全相同的原始信息序列的集合C
div
＝{C1,C2,...,C
Z
}，其中C
i
为集合中一组信息序列，1≤i≤Z；通过多进制频移键控，信息序列集合C
div
调制为跳频信号集合F
div
＝{F1,F2,...,F
Z
}，其中F
i
为跳频信号集合中一串跳频信息序列，1≤i≤Z。3.如权利要求1所述的一种基于LDPC信道编码的码字反馈补偿抗干扰方法，其特征在于：步骤二的实现方法为，以R
div
＝{R1,R2,...,R
Z
}表示接收信号集合，其中R
i
为接收信号集合中的一串信息序列，1≤i≤...
【专利技术属性】
技术研发人员：丁旭辉，李谊升，李高阳，卜祥元，杨凯，王玉环，刘德康，高晓铮，李佳宣，李昊涵，周可歆，郭玉婷，刘晗，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。