[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

说明书

技术领域

本发明涉及一种应用于快速时变信道条件下的无线通信系统的联合均衡和译码的 方法，属于移动通信中的均衡技术领域。

背景技术

为适应未来发展，移动通信系统必须能够支持高速率数据传输。随着速率的提高， 信道的频率选择性衰落会显著影响通信系统的性能。通常的方法都是采用均衡技术或扩 频技术来对抗信道的频率选择性衰落。迭代均衡技术将均衡和译码联合进行处理，采用 类似Turbo迭代处理的方法可以很好地逼近联合均衡和译码的最优接收机，大大地提高 接收机的性能，即能够在维持相同频率效率的情况下提高功率效率或在维持相同功率效 率的情况下利用高阶调制提高频谱效率。直接序列扩频技术可以较好的利用信道多径信 号能量，实现“隐式”时间分集，提高接收机稳定性。将以上两种技术相结合可以充分 利用两种技术的特点，进一步提高扩频通信系统的性能。

但是，目前的现有的直接序列扩频技术和迭代均衡技术相结合的信号处理方法中其 迭代均衡算法的检测算法如采用软入软出(SISO)的线性MMSE算法或MAP算法都需要 假设是信道时不变且信道响应已知。为了满足上述假设条件，通常采用两种方法：一是 通过在数据流中插入训练导频数据，不断更新信道估计，但这样会降低信道利用率；二 是采用面向判决的信道估计方法，即利用数据判决结果进行信道估计，判决导向算法在 直接序列扩频通信系统中存在判决不可靠从而导致错误传播现象，严重制约系统性能的 提高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种直接序列扩频通信系统中的基于逐幸存路径 处理的迭代均衡方法，该方法能在最大似然估计的意义上实现最优的信道估计。

实现本发明目的的技术方案之一是提供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。

实现本发明目的的技术方案之二是提供提供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，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)；