[发明专利]基于软解调软译码联合迭代的远程水声通信方法

权利要求书

1.一种基于软解调软译码联合迭代的远程水声通信方法，其特征是：发射端首先对信源发出的二进制信息序列进行LDPC编码，在原信息序列基础上增加校验信息而构成一串新的码元，进行QPSK调制和Gray映射，将码元每两个为一组映射到星座图中的4个位置之一，再经过Walsh-m复合序列扩频后得到待发射信号，利用水声换能器将待发射的数字信号变换为水声信号；接收端的水声换能器将接收到的水声信号转换为数字信号，利用和发射端相同的复合序列完成解扩得到接收信号，然后经自适应判决反馈均衡后得到幅度衰减的复信号，对信号进行软解调软译码联合迭代，在达到设定的迭代次数后停止联合迭代，由LDPC译码器进行BP译码后最后输出比特值给信宿。

2.根据权利要求1所述的基于软解调软译码联合迭代的远程水声通信方法，其特征是所述软解调软译码联合迭代的具体过程是：QPSK解调器和LDPC译码器构成一个软输入软输出模块，均衡器输出的信息，直接给了QPSK解调器；首先，设置LDPC译码器反馈给QPSK解调器的初始值为0，QPSK解调器利用软解调算法来输出软信息，该软信息直接给LDPC译码器，经过软判决译码之后输出软信息；接下来开始第一次联合迭代过程：LDPC译码器输出的软信息反馈给QPSK解调器，QPSK解调器根据这个软信息和均衡器给出的信息，运用软解调算法来计算各比特的外信息，该外信息减去LDPC译码器反馈的软信息，减法运算之后得到的软信息一方面作为输入信号直接传递给LDPC译码器，另一方面作为减数和LDPC译码器输出的软信息作相减操作；相减后得到的软信息一方面作为输入信号直接送到QPSK解调器，另一方面作为减数和QPSK解调器输出的软信息作相减操作；至此，完成第一次联合迭代，依次继续完成第二次、第三次、……第N次迭代，直到设定的联合迭代次数。

3.根据权利要求2所述的基于软解调软译码联合迭代的远程水声通信方法，其特征是QPSK解调器所采用的软解调算法为：q表示第q次外迭代，D→L表示反馈信息从解调器到LDPC译码器，D←L表示反馈信息从LDPC译码器到解调器，变量L表示所有的反馈信息，为第q-1次迭代中译码器反馈给解调器的外信息：

LD←Lq-1(bi)=logp(bi=+1)p(bi=-1),]]>其中i=1,2,…,n，

为第q次迭代中解调器反馈给译码器的外信息：

其中，表示第i个编码比特为+1的x的集合，表示第i个编码比特为-1的x的集合，{x⁺}_j表示x⁺符号中第j个比特的集合，{x^-}_j表示x^-符号中第j个比特的集合；用贝叶斯准则Σxt∈χbip(xt|yt)=Σxt∈χbip(yt|xt)·p(xt)]]>和信道接收符号的概率p(y|x)=12πσexp(-(y-x)22σ2)]]>得到软解调器输出的软信息：

LD→Lq(bi,j)=logΣx∈Ci+p(y|x=x+)·p(x=x+)Σx∈Ci-p(y|x=x-)·p(x=x-)-LD←Lq-1(bi,j)]]>

=logΣx∈Ci+exp(-||y-SNR·x+||2+Σj=1logM{x+}j·LD←Lq-1(bi,j)2)Σx∈Ci-exp(-||y-SNR·x-||2+Σj=1logM{x-}j·LD←Lq-1(bi,j)2)-LD←Lq-1(bi,j).]]>