[发明专利]联合LDPC编码的递归MSK调制解调系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及数字通信技术领域，特别涉及一种联合编码调制解调系统 及方法。

背景技术

在数字通信中采用非线性功率放大器时，为了提高信号的接收性能， 可采用连续相位恒包络调制。其中，MSK(Minimum Shift Keying，最小相 移键控)调制具有良好的频谱特性，可以工作在非线性功率放大器效率最 高的饱和工作区，并且实现简单，误码性能好，因此在无线、卫星及深空 通信中得到了广泛应用。

MSK调制作为连续相位调制，它的调制器可分解成一个码率为1/2的 二进制连续相位编码器(CPE)和一个无记忆调制器。根据CPE为递归或 非递归形式，MSK调制可分为递归MSK和非递归MSK。在包含非递归 MSK的联合编码调制系统中，已通过预编码的方式消除了MSK中CPE差 分编码的影响，其中信道编码的设计与其在加性高斯白噪声(AWGN)信 道下采用二进制相移键控(BPSK)调制时的优化设计相同。而递归MSK 调制中的CPE差分编码部分会在调制后的相邻符号间引入相关性，对设计 联合编码递归MSK调制系统具有较大影响，使得在AWGN信道下设计的 最佳信道编码与递归MSK调制进行简单级联后得到的系统不能达到该信 道编码的最佳性能，因此，为了进一步提高采用递归MSK调制的联合系统 的性能，需要将MSK中的CPE差分编码部分与信道编码进行联合优化设 计。

现有的与MSK调制进行联合编码调制设计的方法包括：MSK与卷积 码的联合方法、MSK与Turbo码的联合方法及MSK与LDPC(Low Density Parity Check，低密度奇偶校验)码的联合方法。其中，MSK与卷积码联合 方法的思想是将MSK的CPE看成一个特殊的卷积码，将其与外接的卷积 编码器进行简单级联，共同构成一个复合的卷积编码器。受限于卷积码本 身的性能，该方法的性能较差，但实现简单，适用于对性能要求不高的场 合。MSK与Turbo码的联合方法包括MSK与串行Turbo码的联合方法及 MSK与并行Turbo码的联合方法。MSK与Turbo码的联合方法相较于与卷 积码的联合方法在性能上有较大提高，但是由于Turbo译码的实现复杂度 非常高，且存在误码平底效应，使得该方法在应用上受到限制。MSK与 LDPC码联合方法的主要思想是在低编码复杂度的结构化LDPC码和MSK 之间增加交织结构，以消除CPE差分部分对LDPC译码的影响。该方法编 译码复杂度较低，性能较好，具有较大的实用意义。缺点是，在LDPC码 和MSK之间增加了交织结构，使得整个系统的实现复杂度较高，而且也不 能完全消除MSK中差分编码的影响，影响了该方法的实用性。因此，需要 一种方法解决上述问题。

发明内容

本发明的目的旨在至少解决上述技术缺陷之一，特别是解决递归MSK 差分编码对联合系统的性能带来损失的问题。

为了达到上述目的，本发明提出一种联合LDPC编码和递归MSK的调 制解调系统，包括编码调制端和解调译码端。其中，所述编码调制端用于 对输入数据进行联合LDPC编码和递归MSK的联合编码调制处理，包括 LDPC外编码器和递归MSK调制器；所述解调译码端用于对接收信号进行 联合LDPC译码和递归MSK的解调译码处理，包括正交下变频及低通滤波 器、粗载波频偏估计模块、缓存器、解调选择器、MSK差分解调器、N路 帧同步头相关检测器、MSK相干解调器、载波及定时同步处理模块、并/ 串变换模块及LDPC译码器。

本发明另一方面还提出一种联合LDPC编码和递归MSK的编码调制方 法，包括以下步骤：对输入的信息数据分别进行差分译码和线性编码；将 所述差分译码和线性编码的结果分别进行正交调制，得到编码调制结果。

本发明又另一方面还提出一种联合LDPC译码和递归MSK的解调译码 方法，包括以下步骤：对接收信号依次进行正交下变频、低通滤波、粗载 波频偏估计及补偿后，将处理结果保存于缓存中；对所述保存于缓存中的 基带信号数据进行差分解调；对所述差分解调后的数据进行相关检测；如 果所述相关检测中检测到帧同步头，则控制所述缓存及解调选择器，使解 调方式切换到MSK相干解调，并用检测到的帧同步头的信号数据定位所述 LDPC译码的帧同步位置，否则，继续进行所述相关检测；对所述已完成 帧同步的信号数据进行MSK相干解调，得到解调数据；对所述解调数据进 行载波及定时同步处理后进行LDPC译码，将译码结果判决输出。