[发明专利]直接序列扩频通信中基于逐幸存路径处理的迭代均衡方法

权利要求书

1.一种基于逐幸存路径处理的迭代均衡方法，其特征在于：是一种适用于快速时 变信道条件下的直接序列扩频通信系统的联合均衡和译码方法，可有效跟踪时变信道而 无需插入额外的训练数据；在接收机中，以直接序列扩频符号为处理单元，在迭代均衡 的检测器中采用“逐幸存路径信道估计”方法，按照“信道估计匹配指数”的大小自适 应地更新信道估计；检测器采用软入软出的检测算法，后续的译码器采用软入软出的迭 代译码算法，在检测器和译码器之间交互软信息，反复迭代逼近最优解。

2.一种直接序列扩频通信中基于逐幸存路径处理的迭代均衡方法，其特征在于包 括如下几个步骤：

①发射系统进行信源数据信道编码；

信源数据进入发射系统的信道编码器，按照现代纠错编码规则进行编码，输出编码 后的码字比特流；

②随机交织；

将由步骤①得到的码字比特流进行随机交织，打乱原始编码比特流的顺序；

③直接序列扩频；

将由步骤②得到的随机交织后的比特流进行直接序列扩频得到扩频符号，扩频序列 采用伪随机序列；

④射频调制；

将由步骤③获得的扩频符号进行射频载波调制，获得可以实际发送的射频模拟信 号；

⑤将由步骤④得到的射频模拟信号送至无线信道通过无线信道传输；

⑥接收系统从无线信道接收射频模拟信号并进行“逐幸存路径信道估计”；

“逐幸存路径信道估计”中对信道估计的具体方法没有限制，可采用任何基于训练 数据的信道估计方法；

“逐幸存路径信道估计”按照“信道估计匹配指数”的大小自适应地更新信道估 计；其具体步骤如下(设数据块长度为N个扩频符号)，接收信号采样率为码片速率的k 倍(k>2)：

A、根据信道响应最大时延扩展τ_max、扩频符号时间长度T_symble和每个扩频符 号传输比特数Q确定信道等价网格图中状态节点数信道网 格图初始状态对应累积路径度量Γ_0,i(i'＝1,2,...,I)为：

根据训练数据获取初始信道估计一维向量H_0,esti，初始化各状态节点对应的信道 估计：

H_0,i,esti＝H_0,esti(i'＝1,2,...,I),

待计算时刻n＝1(n＝1,2,…,N)；

B、初始化当前信道估计：H_n,esti,i'＝H_n-1,esti,i'(i'＝1,2,...,I)

根据H_n,esti,i'，按照Viterbi算法计算网格图中当前时刻各状态节点的累积路径 度量Γ_n,i'(i'＝1,2,...,I)，得到并保存当前时刻各状态节点的幸存路径留存路 径向量X_n,i'和该幸存路径所对应的转移度量γ_i'(i'＝1,2,...,I)；

若当前计算时刻n＝N，计算结束；

若当前计算时刻n<N，设γ_j'＝min{γ_i'}计算“信道估计匹配指数”δ_n：

δn=γj′mean{γi′|i′=1,2,...,I;i′≠j′},]]>

若δ_n小于设定的阈值T1，则待计算时刻n＝n+1,继续步骤A；若δ_n大于设定的 阈值T1，则根据前一时刻各状态节点的幸存路径留存路径向量X_n-1,i'构造“虚拟”训 练信号，重新估计各节点对应的信道估计H_n-1,esti,i'，然后继续步骤B；其中0＜T1＜ 0.5，T1为实数；

⑦迭代均衡和译码；

软入软出检测器根据步骤⑥得到的网格图中的各个节点信道估计结果以及从软入 软出译码器反馈回的码字比特似然比信息计算网格图中的分支度量，用BCJR算法递归 计算出各个码字比特的输出似然比信息，然后将输出码字比特似然比经过解交织器后送 入软入软出译码器进行译码；软入软出译码器用BCJR算法递归计算出各码字比特的输 出似然比，将其经过交织器后反馈给软入软出检测器，作为其检测的先验信息；；

⑧重复步骤⑥和⑦，直至软入软出译码器输出的比特信息后验概率似然比达到或超 过设定的门限或者总的迭代均衡和译码迭代次数达到或超过设定的门限，该设定的门限 为一大于3的数；

⑨判决输出；

软入软出译码器输出的比特信息后验概率似然比输出给判决机构判决输出判决数 据。