[发明专利]基于LDPC码和星座旋转准正交空时码的级联编码和译码方法及其信号发射和接收方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种编码和译码方法及其信号发射和接收方法。

背景技术

现代无线通信系统要求能够达到高数据率、高可靠性、高功率有效性以及带宽利用率。MIMO系统通过利用多输入输出天线来达到比单天线系统更高的容量增益。针对MIMO系统，采用先进的信道编译码技术是非常必要的。空时编码是达到或接近MIMO无线信道容量的一种可行、有效的方法。其目的就是通过分集增益来克服多径衰落的影响。比较典型的空时编码包括空时分层码、空时网格码、空时分组码等。除此之外，还有几种经过改进的空时编码，准正交空时码、基于星座旋转的准正交空时分组码等。空时分组码编码可以充分利用发送天线的空间分集和时间分集，极大地提高频带利用率。空时分组码能够提供全部的分集增益和相对简单的译码算法，但其不提供编码增益。所以需要级联性能优良的信道纠错编码，以同时得到分集增益和编码增益。LDPC码以其能够达到香农容量极限的高纠错能力及易实现性成为与空时分组码结合的首选信道编码。而如何有效地把空时分组码与LDPC码相级联的方法也就随之成为目前研究的热点。

现有技术及存在的问题：韩国汉阳大学提出了一种将LDPC码与Alamouti码级联的方法，这个方法虽然能够达到满分集增益和全速率的要求，但是只有当天线为2根时才能够适用。针对天线数大于2的情况，日本东京大学提出了在发射天线数和接收天线数为4时将LDPC码与码率为3/4的正交空时分组码级联的方法，这种方法虽然能够达到全分集增益，但是在传输速率上有一定损失。将LDPC码与准正交空时分组码级联的方案虽然能够达到全速率，但是不能够得到满分集增益。以上这些方法存在的主要问题是在天线数大于2时，不能使得满分集与全速率的要求同时满足，没有达到最优的编码性能。

发明内容

本发明是为了解决现有的方法在LDPC与空时分组码级联时不能够同时达到满分集和全速率的要求的问题，从而提供基于LDPC码和星座旋转准正交空时码的级联编译码方法及其信号发射接收方法。

基于LDPC码和星座旋转准正交空时码的级联编译码方法，它由以下步骤完成：

编码方法：

步骤一、将数字信源的信息序列送入LDPC编码器进行编码，获得LDPC编码输出序列；

步骤二、将LDPC编码输出序列进行QPSK调制，获得调制后的码字符号；

步骤三、将步骤二获得的调制后的码字符号通过基于星座旋转的准正交时空分组码编码器进行编码，获得编码后的码字符号；

译码方法：

步骤四、将步骤三所述的编码后的码字符号通过基于星座旋转的准正交时空分组码译码器进行解码，获得解码软信息；

步骤五、将获得的解码软信息输入LDPC译码器进行迭代译码，获得译码信息；

步骤四中所述将步骤三编码后的码字符号并通过星座旋转的准正交时空分组码译码器进行解码的方法采用LLR译码算法。

步骤五中所述将获得的解码软信息输入LDPC译码器进行迭代译码的方法是和积译码算法。

步骤三获得编码后的码字符号为矩阵X，所述矩阵X表达式为：