[发明专利]基于提高跳频电台抗干扰能力的RS级联码设计方法

说明书

技术领域

本发明提供一种基于提高跳频电台抗信道干扰能力的RS级联码设计方法，特别是用以提高跳频电台在抗随机干扰、突发干扰以及混合干扰条件下的纠错能力。

背景技术

如今，在现代信息蓬勃发展的时代，无线传输技术的应用越来越广泛和深入。而且跳频电台的出现为无线互联网数据通信建立了有力的基础，用于为各种通信平台提供抗干扰的数据通信和数字话音，实时或近实时地传输各种信息。这就要求通信信息的传输、处理、分发要做到可靠、及时、有效，因此信道编解码技术在其中的作用就显得尤为重要。

我们知道无线数据传输中的误码率是衡量数据传输质量的直接指标。在实际应用中，我们经常使用信道误码率来表征实际纠错解码前的信道的差错率，用残余误码率来表征纠错解码后信道差错率，也可以采用这两个数据来衡量使用的纠错编解码方法的纠错能力。随着信道编码技术的发展，出现了各种纠错能力不错的编解码方法。这些编解码算法都根据各自的性能特点获得了实际应用，尤其是级联码在无线通信中获得最广泛的应用。

跳频电台本身应用无线信道，信道传输条件不是很好，存在着各种自然干扰以及传输本身的快衰落和慢衰落，引起信道传输发生差错，这就是随机干扰。此外，跳频电台本身是为了抗干扰的，不可避免的要受到人为干扰，当跳频频率点选择不当，会使通信质量的中断，信道条件进一步恶化，信道误码率急剧增加，这种干扰导致的错误称为突发干扰。随机干扰和突发干扰以及它们的混合干扰就是跳频电台的信道干扰条件。

目前，部分跳频电台对抗突发干扰的要求一定数据传输速率下，保证70％错误频点的正确传输。为保证跳频电台的传输可靠性，就必须采用一种纠错编解码算法能同时满足纠正随机错误和突发错误的能力。通常一般的纠错编解码方法只具有纠正随机错误的能力，RS码(Reed-Solomon codes)是在有限域GF(2^m)上构造的循环码，理论上具有纠正突发错误和随机错误的能力，但在实际应用中对突发干扰和混合干扰错误的纠错能力还有待进一步提高，才能满足跳频电台的要求。

现今采用RS级联码的方法通常是外码选用RS码，内码选用卷积码，最后加交织器。内码纠正随机错误，交织器和RS码纠正突发错误。这里需要解决的问题就是要实现RS码最大的纠错能力，就必须获得解码错误码字的位置。理论上当RS码在知道错误位置时，比不知道错误位置时的纠错能力要提高一倍。而内码只采用纠错码就不能完成错误位置的确定功能。然而，在现行的跳频电台中只用一种内码完成错误位置的确定，这样就容易产生错检和漏检，从而降低了RS的确定位置的纠错性能，因此业内人士特别期待有一种能结合跳频电台信道传输特征的RS码的级联方法，完成在电台实际信道下的最大性能的纠错。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述已有方法的不足，提供一种设计合理，工作可靠的基于提高跳频电台抗干扰能力的RS级联码设计方法。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种基于提高跳频电台抗干扰能力的RS码级联码设计方法，包含RS级联码构成方式、发送通路编码处理方法和接收通路解码处理方法。

所述RS级联码构成方式由外码、内码和交织3部分组成，其中：

外码为RS码；

内码为检错码、错跳统计检测法和调制解调错跳检测法三者结合组成；

交织为交织器输出交织数据结构。

而且，内码中的检错码采用高码率的奇偶码或等比码，完成一个RS符号的错误检测；

内码中的错跳统计检测法是通过对每一跳内所发生的错误的符号个数进行统计，按照预定的阀值进行错跳检测判定；

内码中的调制解调错跳检测法是通过加入冗余信息实现错跳检测判定。

综上所述，给出了下列3个表格展示其相应内容：

表1是本发明RS级联码构成方式

表2是本发明RS级联码数据结构

表3是本发明RS级联码中交织数据结构

所述发送通路编码处理方法，共由5个步骤完成，其中：

步骤401是数据预处理，完成待编码数据的长度判定，数据填充以及数据字节到RS符号的转换，同时为满足交织器的工作，还需将数据按照二维矩阵方式存储。

步骤402是RS编码，二维矩阵中按照列的方式进行RS编码，每次取一列信息符号，按照标准的RS编码算法，将获得校验信息按照列的方式存储在编码后二维矩阵空间中，将所有的k列都进行一次RS编码。