一种基于短波多通道分集框架的异构信号软信息提取的融合方法技术

本发明专利技术属于信号传输技术领域，特别涉及一种基于短波多通道分集框架的异构信号软信息提取的融合方法，所述方法包括：各发送站台使用合适的调制方式与传输速率对信源进行调制和发送；单独解调不同调制的信号，进行相应的符号软信息的提取；将符号软信息统一映射为比特软信息；利用比特软信息的噪声模型实现对比特软信息归一化描述；利用相加的形式获得分集增益，并通过则多判决，进行译码，本发明专利技术提出了一种对异构信号进行符号软信息提取的方法，分别对不同调制方式的信号进行符号软信息提取，分析不同调制方式的符号软信息的差异，采取对应的映射方法将其映射到比特软信息，从而进行比特软信息的融合。比特软信息的融合。比特软信息的融合。

【技术实现步骤摘要】
一种基于短波多通道分集框架的异构信号软信息提取的融合方法


[0001]本专利技术属于信号传输
，特别涉及一种基于短波多通道分集框架的异构信号软信息提取的融合方法。

技术介绍

[0002]短波通信作为一种通过电离层对高频电磁波反射的原理来进行超视距的通信方式，具有机动灵活、不依赖于固定基站设备等优点，成为大尺度区域应急以及军事领域中不可替代的通信方式。传统点对点的通信方式很难补偿短波信号的深衰落对通信带来的影响，因此通常将分集接收技术运用在短波通信上形成短波广域分集接收模型，使接收端获得若干条相互独立的支路信号，从而获得分集增益来抵抗衰落，提高短波恶劣环境下通信的抗干扰性能和通信可靠性。
[0003]目前，在短波自适应调制技术的迅速发展下，各分布式站台可以依据自己的链路情况使用最优调制方式，这样异构链路的情况会使得波形合并的方法失效。传统分集融合方式均面向同种调制波形，从而在接收端进行同频同相之后的波形相加，增强信号质量。当不同站台使用不同调制方式发送信号，如幅度域调制、频率域调制，相位域调制，以及复合调制等，若再使用波形相加的方式，会使得不同符号的波段错误相加，使得译码错误。

技术实现思路

[0004]为解决以上现有技术存在的问题，本专利技术提供一种基于短波多通道分集框架的异构信号软信息提取的融合方法，不使用波形相加的形式，而是利用各信号在解调后译码前的软信息进行合并，实现短波广域分集模型的异构软信息的融合，获得分集增益，提升短波通信的可靠性。
[0005]本专利技术的一种基于短波多通道分集框架的异构信号软信息提取的融合方法，主要包括以下几个步骤：
[0006]步骤S1，各发送站台使用合适的调制方式与传输速率对信源进行调制和发送；
[0007]步骤S2，单独解调不同调制的信号，进行相应的符号软信息的提取；
[0008]步骤S3，将符号软信息统一映射为比特软信息；
[0009]步骤S4，实现对比特软信息归一化映射；
[0010]步骤S5，利用相加的形式获得分集增益，并通过则多判决，得到译码结果。
[0011]进一步的，步骤S2的进行相应的符号软信息的提取包括：
[0012]复合域调制QAM软信息提取，包括：多域联合调制方式是QAM调制，其信息映射在了幅度和相位两个信号域上，采用接收符号星座点与基准星座点之间的距离大小来描述软信息。
[0013]进一步的，所述步骤S3包括：
[0014]PSK和QAM先进行相关性映射，再进行比特映射；ASK和MFSK直接进行比特映射。
[0015]进一步的，所述相关性映射包括：
[0016]进行目标结果集合的调换，假设符号合集为：
[0017]P＝{P
i
|i＝0,1,2,...,M
‑
1}
[0018]其中P
i
对应的软信息可以描述为d
i
，其中M表示符号软信息的数量，QAM中d
i
代表距离，MPSK中d
i
则代表角度差绝对值，这里d
i
的值是负相关性，则可以通过取非的方式，j即代表基准星座点，S
j
即为此基准星座点的软信息，即可得到软信息S
j
的正相关描述:
[0019][0020]进一步的，所述比特映射包括：
[0021]通过将比特信息的0映射成
‑
1构成系数矩阵，然后通过符号软信息向量与系数矩阵相乘，实现将符号软信息映射到比特软信息上。
[0022]进一步的，步骤S4所述比特软信息归一化映射包括：
[0023]对比特软信息及其噪声进行数据统计分析，得到某一刻段的比特软信息大概服从的某一统计模型建模，将比特软信息统一映射为比特软信息的概率形式，将软信息的值限制在[0,1]范围内。
[0024]进一步的，所述将比特软信息统一映射为比特软信息的概率形式包括：
[0025]假设比特软信息的噪声服从高斯分布，经过比特映射后的软信息定义为发生事件B，A0表示该比特为0的事件，A1表示该比特为1的事件，A0和A1为2个互不相容的事件。
[0026]概率P(B|A0)和P(B|A1)描述为：
[0027][0028][0029]其中S为经过比特映射后的软信息，μ0、σ0为比特为0的度量值的正态分布参数，μ1、σ1为比特为1的度量值的正态分布参数。
[0030]根据后验概率公式：
[0031][0032]其中P(A0)表示接收到的信息中当前比特值为0的概率，P(A1)表示接收到的信息中当前比特值为1的概率，为了保证信息熵的最大，所发送的值需要满足P(A0)＝P(A1)，最终得到比特软信息的度量值到概率值的转换：
[0033][0034][0035]P(A0|B)和P(A1|B)即为最终的归一化后的比特软信息，记作m(0)和m(1)。
[0036]进一步的，所述步骤S5包括：
[0037]对归一化比特软信息进行相加融合，并取M(0)与M(1)中较大的值作为译码结果：
[0038]M(0)＝m1(0)+m2(0)+,...,ms(0)
[0039]M(1)＝m1(1)+m2(1)+,...,ms(1)
[0040]mi(0)为第i条支路的某个比特为0的归一化后的比特软信息值，M(0)为所有支路某个对应的比特为0的融合相加的值，同理，mi(1)为第i条支路的某个比特为1的归一化后的比特软信息值，M(1)为所有支路某个对应的比特为1的融合相加的值。
[0041]本专利技术提出了一种对异构信号进行符号软信息提取的方法，分别对幅度域、频率域，相位域，以及复合域调制的信号进行符号软信息提取；分析不同调制方式的符号软信息的差异，采取对应的映射方法将其映射到比特软信息，从而进行比特软信息的融合，通过进行以上两点来实现短波广域分集模型的异构软信息的融合，获得分集增益，提升短波通信的可靠性。
附图说明
[0042]图1是本专利技术算法流程图；
[0043]图2是本专利技术幅度域调制波形2ASK软信息提取方法示意图；
[0044]图3是本专利技术频率域调制波形MFSK(M＝4)软信息提取方法示意图；
[0045]图4是本专利技术相位域调制波形MPSK(M＝8)软信息提取方法示意图；
[0046]图5是本专利技术复合域调制波形16QAM软信息提取方法示意图；
[0047]图6是本专利技术复合域调制波形16QAM比特映射示意图；
[0048]图7是本专利技术复合域调制波形16QAM比特软信息归一化映射示意图。
具体实施方式
[0049]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、详细地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0050]本专利技术提出一种基于短波多通道分集框架的异构信号软信息提取的融合方法，如本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于短波多通道分集框架的异构信号软信息提取的融合方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1，各发送站台使用合适的调制方式与传输速率对信源进行调制和发送；步骤S2，单独解调不同调制的信号，进行相应的符号软信息的提取；步骤S3，将符号软信息统一映射为比特软信息；步骤S4，实现对比特软信息归一化映射；步骤S5，利用相加的形式获得分集增益，并通过则多判决，得到译码结果。2.根据权利要求1所述的一种基于短波多通道分集框架的异构信号软信息提取的融合方法，其特征在于，步骤S2的进行相应的符号软信息的提取包括：复合域调制QAM软信息提取，包括：多域联合调制方式是QAM调制，其信息映射在了幅度和相位两个信号域上，采用接收符号星座点与基准星座点之间的距离大小来描述软信息。3.根据权利要求1所述的一种基于短波多通道分集框架的异构信号软信息提取的融合方法，其特征在于，所述步骤S3包括：PSK和QAM先进行相关性映射，再进行比特映射；ASK和MFSK直接进行比特映射。4.根据权利要求3所述的一种基于短波多通道分集框架的异构信号软信息提取的融合方法，其特征在于，所述相关性映射包括：其中，S
j
为此基准星座点j的软信息，d
i
表示符号P
i
对应的软信息，QAM中d
i
代表距离，MPSK中d
i
代表角度差绝对值，符号合集P为：P＝{P
i
|i＝0,1,2,...,M
‑
1}其中M表示符号软信息的数量。5.根据权利要求3所述的一种基于短波多通道分集框架的异构信号软信息提取的融合方法，其特征在于，所述比特映射包括：通过将比特信息的0映射成
‑
1构成系数矩阵，然后通过符号软信息向量与系数矩阵相乘，实现将符号软信息映射到比特软信息上。6.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑红，李国军，叶昌荣，艾昊，徐阳，贾振波，向翠玲，谢文希，
申请(专利权)人：重庆邮电大学，
类型：发明
国别省市：