【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于通信，具体的说是涉及一种基于lora调制的极化码编译码方法。
技术介绍
1、lora调制是基于线性调频扩频(chirp spreadspectrum,css)的一种低功耗广域物联网技术，具有低功耗和低复杂度的特点，抗干扰能力强，可以实现远距离传输。关于lora技术的研究文献目前已经很多了，但是其中采用的编码方案绝大都是汉明(hamming)码，即lora物理层协议中规定的信道编码方案。而汉明码作为一种基于硬判决译码的编码，其误码性能与编码增益相较于目前广泛使用的极化码、ldpc码来说都不占优势，因此无法保证系统的高可靠性。徐浪等人其发表的一篇文献“基于turbo码和odpd判决法的lora改进方法”(电子测量技术,2020,43(7):142-147)中公开了一种lora信号的基于非相干解调的软解调方法，即正交二分峰差判决法，然后将解调输出的软信息送到turbo译码器中进行迭代译码，仿真结果相比hamming级联lora系统有了一定的性能提升。该方法存在的不足之处是：第一，迭代译码复杂度大，涉及大量运算，增加接收机的复杂度和功耗，对芯片处理能力要求很高。第二译码时延过大，不适用于实时性要求高的应用。
2、极化码，作为第一个被证明可以达到信道容量的编码方案，因其简单的编译码算法与优秀的译码性能收到了广泛的关注。与针对长数据包设计turbo码相比，极化码在短数据包传输的情况下纠错性能更佳，且可以实现精细的码率调整，适用于多样化的场景和传输需求。seidl m等人在其发表的论文“multilevel pola
技术实现思路
1、针对上述方法的不足之处，本专利技术提出了一种将lora调制和极化码相结合进行编译码的方法，可实现高效的信道纠错编译码，提高系统的可靠性、抗干扰性能和频带效率。
2、本专利技术所采用的技术方案是：
3、一种基于lora调制的极化码编译码方法，包括如下步骤：
4、步骤1、发送端将拟发送的信息序列分割成多个长度相等的分量信息序列，分量信息序列间互不重叠；
5、步骤2、分别对每个分量信息序列添加crc校验位并进行极化码编码得到多个分量码并依次排序；
6、步骤3、按顺序从分量码的相同位置依次取出1bit组成比特向量，将比特向量对应的十进制符号进行格雷编码；
7、步骤4、将经过格雷编码的符号进行lora调制，将得到的lora调制符号送入信道传输；
8、步骤5、接收端获取通过高斯信道的接收信号，将接收信号与同步的原始下啁啾信号相乘进行解啁啾；
9、步骤6、对解啁啾后的信号进行单倍采样，经过离散傅里叶变换得到幅值；
10、步骤7、将可能传输的所有符号表示为二进制形式，根据二进制每个位置的比特进行集合划分，根据第i位为0或1得到集合符号表示为ki,0，ki,1；
11、步骤8、分别找出集合中符号的幅值中的最大值，则解调符号的第i比特的软信息为srx(k)|为索引k对应的幅值；
12、步骤9、计算符号软信息来判断符号可靠性，符号软信息为符号内比特软信息的平均值nsf为扩频因子；
13、步骤10、将符号软信息作为第一个分量码的软信息输入到orbgrand译码器中，进行可靠性排序后，通过逻辑重量递增的方法逐渐查找错误模式，通过校验矩阵校验后输出译码码字与查找到的错误模式；根据译码器输出的错误模式，对软信息进行调整，令出错比特的软信息si＝min(si)，将更新后的软信息输入到下一个分量码的分量译码器，以此类推实现串行译码。
14、在本专利技术的方案中，采用多层极化编码调制的结构将极化码与lora调制结合，在不破坏极化结构条件下实现极化码与lora调制结合的性能。由于lora调制总是以符号形式出错且符号内出错比特较多、无明显无相关性，lora软判决输出的符号软信息可作为分量码对应比特的可靠性信息输入到译码器，译码器采用的是译码复杂度低、性能优秀的orbgrand译码器，orbgrand译码器适用于短码，并行结构适用于硬件实现，根据比特可靠性按序查询错误模式来译码的方式也适用于以符号形式出错的lora调制。
15、本专利技术方案中译码时采用串行译码，将每层分量码译码结束后输出的错误模式辅助下一层译码的软信息更新，提高后续译码成功率，使得系统的误码性能有所提升。
16、本专利技术的有益效果是：本专利技术将多层极化编码调制与lora调制结合，相比传统不加极化码编译码的lora调制系统误码率有显著提升；本专利技术提出的符号软信息计算方法并辅助串行译码有效提高误码性能；采用的orbgrand串行译码，操作简单，在短码高码率下性能优异，复杂度相对turbo码的迭代译码算法显著降低。
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1.一种基于LoRa调制的极化码编译码方法，其特征在于，包括如下步骤：
【技术特征摘要】
1.一种基于lora调制的极化码编译...
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