本发明专利技术公开了一种抗多径干扰ＬＤＰＣ解码器，所提出的解码器包括解码模块和时变ＦＩＲ滤波模块，时变ＦＩＲ滤波模块用于对多径干扰进行抑制。本发明专利技术的解码器中的时变ＦＩＲ滤波模块与ＬＤＰＣ解码模块独立，时变ＦＩＲ滤波模块作为ＬＤＰＣ解码器的预处理器，在ＬＤＰＣ解码之前，消除大部分多径干扰；从而，ＬＤＰＣ解码器可获得很好的ＢＥＲ解码性能，能够对多径干扰环境下的信号正确译码。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及信息传输过程中的解密技术，尤其涉及一种抗多径干扰LDPC解码器。
技术介绍
现有低密度校验码(low-density parity-check codes,LDPC)的解码器无法在多 径信道下工作，呈现很差的误码率(bit error rate,BER)性能，其BER可能大于25%。另 一方面，LDPC长码的性能在某些情况下甚至优于Turbo码，其BER曲线仅偏离仙农极限不 到0. IdB0在带宽或传输速率允许的条件下，引入LDPC编解码可大大改善系统的BER性能。 但是，目前LDPC解码器的设计未考虑消除多径干扰(multipath interference, MPI)应用 环境，LDPC码的优异性能仅限于加性高斯白噪声(additive white Gaussian noise,AWGN) 信道环境下。例如，在一次实验中，为验证LDPC码在MPI应用环境下的BER性能，考虑码长为 378，编码速率分别为1/2和1/6的随机LDPC码通过MPI。MPI指标为主径数为3，MPC (信 道冲激响应，ChannelImpulse Response)冲激响应长度为8，信道冲激响应h = 。得到如图1所示的BER曲线，可以看出即使采用1/6的低编码速 率，传统的LDPC解码器的BER曲线仍未出现AWGN信道中瀑布般的下降特性。因此，传统的LDPC解码器在MPI环境下，BER严重劣化，LDPC解码器无法对MPI信 道下的信号正确译码。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种抗多径干扰LDPC解码器。基于本专利技术，能够克服传统 的LDPC解码器在MPI环境下，BER严重劣化，LDPC解码器无法对MPI信道下的信号正确译 码的问题。本专利技术一种抗多径干扰LDPC解码器包括解码模块和滤波模块，所述解码模块级 联滤波模块，所述滤波模块用于对多径干扰进行抑制。上述抗多径干扰LDPC解码器，优选所述滤波模块为时变FIR滤波模块，该模块接 收的信道信号为x(k)被划分为 其中，xd(k)为信道在数据时隙输出的比特序列；xt(k)为信道在训练时隙输出的 比特序列；所述解码器还包括有系数调整模块，与所述时变FIR(Finite Impulse Response 有限冲激响应)滤波模块相连接，用于在训练时隙调整所述时变FIR滤波模块的滤波系数 以抑制多径干扰。上述抗多径干扰LDPC解码器，优选所述系数调整模块包括本地参考信号获取单 元和最小均方算法调整单元、本地参考信号获取单元用于依据LDPC编码的奇偶校验矩阵H，预先存储所述训练时隙比特序列的LDPC编码样本d(k)；最小均方算法调整单元用 于依据如下规则，对所述时变FIR滤波模块的系数进行调整时变FIR滤波模块的系数 向量 w(k) = [w0(k), Wl(k), w2(k), ...，wN(k)]T、误差信号 e(k)、训练时隙比特序列 xt(k) 以及收敛因子μ (k)满足的关系为，w(k+l) = w(k)+2y (k)e(k)xt(k)；其中，收敛因子为7V + 1 γ、丄⑷= ^Fx' 淋).误差信号为= CZ(Ar)-XA:) =(k)yv(k)9ο上述抗多径干扰LDPC解码器，优选所述本地参考信号d(k)通过如下方式获取将 所述奇偶校验矩阵H分解为H= [A B]，其中子矩阵A非奇异矩阵；依据G= [A、I]，由A 和B得到生成矩阵G，其中，I为MXM单位矩阵；设置原始信息比特向量u在编码序列的尾 端，校验比特向量Cp占据编码序列的前端，依据C= [cpu] =uG获取要传输的LDPC编码信 号 c ；依据 d(k) = ct(k),k= 1，...，N 获取本地参考信号 d(k)，其中，ct = [Ct(I)-Ct(N)] =UtG。上述抗多径干扰LDPC解码器，优选所述LDPC编码的奇偶校验矩阵H通过如下方 式获取设校验矩阵的行重为kraw，列重为Iw ；将1^个1随机地放置在校验矩阵第一列上， 得到h (1) = [h (1，1) · · · h (N, 1) ]τ ；将kcol个1随机地放置在校验矩阵第二列上，得到h (2) =[!!(^...!！⑴⑶？；检验是否满足！^⑴！！⑵< 2 ；如果不满足，重新将Iw个1随机 地放置在校验矩阵第二列上，直到满足hT(l)h(2) < 2 ；对于i = 3，. . .，N，将kral个1随机 地放置在校验矩阵第i列上，得到h(i) = [h(l，i)...h(N, i)]T，检验是否满MhT(i)h(j) < 2，j = 1，. . .，i-1和Hi的行重等于kraw，其中 H,=ΚΙΛ) h(\,2) h(2,l) Λ(2,2)h(M,l) h(M,2)h(2,i) h(M,i) 二剛Hi)] 如果不满足，重新将k-个1随机地放置在校验矩阵第i列上，直到满足^“讣⑶ < 2，j = 1，. . .，i-Ι和Hi的行重条件。当i = N时，获取 ΗλK\,\) h{\,2) K2,\) A(2,2)h{M,\) h{M,2) = [h(l)…h{\,N) h{2,N)h{M,N)上述抗多径干扰LDPC解码器，优选所述解码模块利用置信度传播算法对所述时 变FIR滤波模块的输出信号进行解码。上述抗多径干扰LDPC解码器，优选所述解码模块包括初始化单元、水平迭代 单元、垂直迭代单元和译码单元，其中初始化单元用于依据^“/(l + expij砂 /σ2)、 ^=I-A1计算参数41、4°，其中，？ = N。/2为信道噪声的方差；a为信道衰落因子，1为 所述时变FIR滤波模块软输出；并且，令= ， L = 冰平迭代单元用于对m= 1，...，M，η e N(m)，依据dQnqlmdrmn = r: - rl = JJdqm,,计算如·、^ ；进而依据rl={^drmn)l2.rl = (1 - ) / 2获取Im^rmn1 ；垂直迭代单元用于依据获取的rmn°和Im1更5新概率值qmn°和Qmn1;其中 amn为归一化系数， 使得σ。+σι .并且，依据 计算伪后验概率QnIPqn1 ；其中，a n为归一化系数，使得qX =1 ；译码单元用于根据预置规则进行译码，所述预置规则 为，当乂 =1时令W =1，反之& = 0 ,m = 0 ；如果校验方程rHT = 0，则译码成功。上述抗多径干扰LDPC解码器，优选所述时变FIR滤波模块为变步长时变FIR滤波 模块。相比于现有技术而言，本专利技术具有如下有益效果本专利技术将解码器分为时变FIR 滤波模块和LDPC解码两个独立的部分，时变FIR滤波模块作为LDPC解码器的预处理器，在 LDPC解码之前，消除大部分MPI ；LDPC解码器具有很好的BER解码性能，能够对MPI信道下 的信号正确译码。附图说明图1为多径条件下码长为378的LDPC解码器的BER曲线图；图2为基带系统模型的结构示意图；图3为TDD-CDMA (时分CDMA)系统的突发结构示意图；图4为时变FIR滤波模块的结构示意图；图5A为根据本专利技术抗多径干扰LDPC解码器优选实施例的结构示意图；图5B为根据本专利技术抗多径干扰LDPC解码器优选实施例的工作原理图；图6为时变FI本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种抗多径干扰ＬＤＰＣ解码器，包括解码模块和滤波模块，其特征在于，所述解码模块与滤波模块级联，所述滤波模块用于对多径干扰进行抑制。
【技术特征摘要】
一种抗多径干扰LDPC解码器，包括解码模块和滤波模块，其特征在于，所述解码模块与滤波模块级联，所述滤波模块用于对多径干扰进行抑制。2.根据权利要求1所述的抗多径干扰LDPC解码器，其特征在于，所述滤波模块为时变 FIR滤波模块，该模块接收的信道信号为x(k)被划分为 XiOtUe训练时隙 X( ) = KW, ；te数据时隙' 其中，xd(k)为信道在数据时隙输出的比特序列；xt(k)为信道在训练时隙输出的比特 序列；所述解码器还包括有系数调整模块，与所述时变FIR滤波模块相连接，用于在训练时 隙调整所述时变FIR滤波模块的滤波系数以抑制多径干扰。3.根据权利要求2所述的抗多径干扰LDPC解码器，其特征在于，所述系数调整模块包括本地参考信号获取单元，用于依据LDPC编码的奇偶校验矩阵H，预先存储所述训练时 隙比特序列的LDPC编码样本d (k)；最小均方算法调整单元，用于依据如下规则，对所述时变FIR滤波模块的系数进行调 整时变FIR滤波模块的系数向量w(k) = [wQ(k)，Wl(k)，w2(k)，...，wN(k)]T、误差信号 e(k)、训练时隙比特序列xt(k)以及收敛因子μ (k)满足的关系为，w(k+l) =w(k)+2y (k) e(k)xt(k)；ΛΓ + l τ其中，收敛因子为⑷.误差信号为=⑷？O4.根据权利要求3所述的抗多径干扰LDPC解码器，其特征在于，所述本地参考信号 d(k)通过如下方式获取将所述奇偶校验矩阵H分解为H= [A B]，其中子矩阵A非奇异矩阵；依据G= [A-1BI], 由A和B得到生成矩阵G，其中，I为MXM单位矩阵；设置原始信息比特向量u在编码序列的尾端，校验比特向量Cp占据编码序列的前端， 依据c = [cpu] = uG获取要传输的LDPC编码信号c ；依据d(k) = ct(k),k= 1，...，N获取本地参考信号d(k)，其中， ct = [Ct(I)-Ct(N)] = utG。5.根据权利要求4所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：肖扬，
申请(专利权)人：北京交通大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]
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