[发明专利]低密度奇偶校验码与连续相位调制系统中的自适应迭代接收机

说明书

技术领域

本发明涉及一种应用于低密度奇偶校验(Low Density Parity Check Code，LDPC)码与连续相位调制(Continuous Phase Modulation，CPM)串行级联系统的自适应迭代检测接收机，尤其涉及一种在瑞利(Rayleigh)衰落信道下能提高信号检测收敛性、可靠性、实时性的迭代处理接收机。 

背景技术

卫星通信业务日趋繁忙，通信容量迅速增加，致使射频频谱非常拥挤，带宽资源日趋紧张。因此采用高效的调制方式提高系统带宽利用率成为必然。CPM是一类能够满足上述要求的先进调制技术，具有高效的频带与功率利用率，是一种具有记忆性的调制方式，避免了相位的跳越变化，使CPM信号具有很窄的频谱。这些优越的特性使CPM尤其适合于需要使用非线性功率放大器的卫星通信系统。 

卫星通信具有传输距离远、信号能量衰减大等特点，通常工作于瑞利衰落信道环境中，信号能量进一步下降，在低信噪比条件下，如何设计一个基于CPM的高效编码方案，是下一代卫星通信体制研究的一个热点。目前，研究比较成熟的是卷积码与CPM构成的串行级联系统(Serially Concatenated CPM，SCCPM)，但该系统在瑞利衰落信道下的收敛门限大大高于Shannon限。为了降低收敛门限，本发明引入LDPC码作为外码。 

LDPC-CPM系统在数据帧长度较短时，迭代检测过程存在正反馈现象，即随着迭代次数的增加，误比特率性能反而变差，而且在瀑布区更为严重。Turbo码、串行级联卷积码(Serially Concatenated Convolutional Code，SCCC)和SCCPM系统中都存在类似的现象，现有技术的解决办法如下：《Electronic Letters》发表的《Improving Turbo codes by control of transient chaos in Turbo-decoding algorithms》提出了一种应用于Turbo码的基于加权外信息交换的方法，相比直接外信息交换法，该方法可有效地提高系统的收敛性，但并不能减小迭代译码的时延。《电子与信息学报》发表的《一种提高SCCPM系统迭代检测收敛性的方法》将此方法引入到SCCPM系统中，取得了相似的增益效果。《计算机应用》发表的《SCCC中两种不同外信息交换方式的比较》提出一种应用于SCCC的基于平均外信息交换的方法，相比直接外信息交换法，该方法具有较低的误比特率性能。《西安电子科技大学学报》发表的《SCCPM中基于平均外信息交换的迭代停止算法》将平均外信息交换法引入到SCCPM系统中，取得了相似的增益效果，但译码时延过大的问题仍然没有得到解决。 

上述解决方法都是基于加性高斯白噪声信道(Additive White Gaussion Noise，AWGN)提 出的，在瑞利衰落信道中的效果不如AWGN中的明显，从迭代次数对误比特率的影响上看，绝大多数帧在较少的迭代次数下便可正确译码，当迭代次数较大时不仅会增加译码时延，而且会出现正反馈现象。虽然加权外信息交换法和平均外信息交换法可减少正反馈的发生，但不能完全消除正反馈。为了避免迭代译码进入正反馈状态和减小译码时延，必须使迭代过程在较小的迭代次数下及时停止。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种不仅能有效地抑制正反馈的发生，而且能自动使迭代译码停止在较小误比特率的位置上，完成自适应迭代检测译码的低密度奇偶校验码与连续相位调制调制系统中的自适应迭代接收机。 

本发明的目的是这样实现的：