[发明专利]一种基于DVB-RCS标准的自适应双二元Turbo码编译码方法

权利要求书

1.一种基于DVB-RCS标准的自适应双二元Turbo码编译码方法，其特征在于，应用于VSAT卫星通信系统的返向链路中，包括步骤如下：

A、Turbo码编码：

(1)初始化；

初始化CSRC分量编码器的反馈部分为：1+D+D³，Y校验比特为：1+D+D³，W校验比特为：1+D³；

初始化循环状态表；

初始化信息码长为2N比特,N∈{48,64,212,220,228,424,432,440,752,848,856,864}，根据N参照标准确立交织参数；

初始化编码码率，编码码率∈{1/3,2/5,1/2,2/3,3/4,4/5,6/7}；

(2)建表；

创建二维编码输出表，双二元输入共有{00,01,10,11}4种情况，CSRC分量编码器包含3个移位寄存器，共有8种状态，据此创建4*8项的二维编码输出表，二维编码输出表的值为Y和W；

创建交织表，结合初始化信息码长，选择参照标准确立交织参数，创建2N比特长度的交织表；

创建删余表，根据初始化编码码率对应的删余图案创建删余表，0表示删除对应校验位，1表示保留对应校验位；

(3)实施Turbo码编码；运行于Turbo码编码系统，所述Turbo码编码系统包括第一CSRC分量编码器、第二CSRC分量编码器、交织器、删余器；

a、初始化第一CSRC分量编码器为0，依次输入2N比特编码信息,得到第一CSRC分量编码器的最终状态

b、根据Nmod7的值和参照初始化阶段建立的循环状态表，查找循环状态值S_C；

c、初始化第一CSRC分量编码器为S_C，输入2N比特信息进行编码，得到第一对校验位：Y1和W1；

d、将2N比特信息代入交织表进行交织处理；

e、将步骤d交织处理后的信息输入第二分量编码器，重复步骤a-c，得到第二对校验位：Y2和W2；

f、根据编码码率对应的删余图案对第一对校验位和第二对校验位进行删余；

g、将步骤删余后的校验位复合，添加16比特CRC校验，按照自然顺序依次输出；

B、Turbo码译码；

C、CRC校验

(4)CRC校验位的应用过程；RCST小站用户在发送数据时，在每帧信息后添加2个字节的CRC校验，生成多项式为X¹⁶+X¹⁵+X²+1；主站在接收到信息后，逐帧数据进行CRC校验，以100帧数据为单位计算CRC校验通过率，如果CRC校验通过率超过预设的值，则通知RCST小站保持现有Turbo码码率不变，否则，通知RCST小站降低码率；

(5)按字节查表法计算CRC校验是否通过；生成多项式用二进制表示为：11000000000001001，共计17位；比特流数据依次除以生成多项式，如果最后得到的16位余数为0，则表示CRC校验通过，反之，表示不通过；如果直接运算，采用按字节查表法计算CRC校验的值；

所述步骤(5)，采用按字节查表法计算CRC校验的值，CRC校验的值即CRC值，包括步骤如下：

m、生成8位二进制数的CRC值表，8位二进制数的取值范围为0—255，在该数后再添加16比特0共形成24比特数据，该24比特数据除以生成多项式，得到的16比特余数值，即为CRC值，

n、按字节查表的方式计算CRC值，根据CRC值表，逐字节进行运算，计算完前一字节后，16比特CRC校验结果值取后，8比特与下一字节的CRC值进行模二加运算，直至计算完最后一个字节，得出最终的CRC值。

2.根据权利要求1所述的根据权利要求1所述的一种基于DVB-RCS标准的自适应双二元Turb o码编译码方法，其特征在于，所述步骤B，Turbo码译码，包括步骤如下：

①计算CRC校验，收到Turbo码编码后的数据后，计算CRC校验是否通过，如果通过，则不进行译码，直接提取信息部分输出，如果不通过，则进行译码操作，进入步骤②；

②初始化阶段，该阶段初始化的参数包括步骤(1)初始化的CSRC分量编码器、循环状态表、信息码长、编码码率，还包括迭代译码次数及inner_ext，inner_ext是指初次迭代译码时，初始化用于2个分量译码器之间相互传递的外信息，初始化inner_ext＝0；

③建表阶段，该阶段创建的表包括步骤(2)创建的二维编码输出表、交织表、删余表，还包括创建二维编码输出表时新增CSRC分量编码器从前一时刻到当前时刻的递推表、创建二维编码输出表时新增CSRC分量编码器从后一时刻到当前时刻的递推表、根据交织表逆向运算得到的解交织表和根据删除表逆向运算得到的反删余表；

④生成Max-Log-MAP译码函数，该函数共包含7个参量：输入信息序列inx[3N]、输入校验序列inz[3N]、输出信息序列outx[3N]、输出校验序列outz[3N]、软判决比特soft_bits[2N]、收尾状态trellis_end_state[32]和尾码输出trellis_out[32]，该函数运算分四步进行：第一步，初始化α[i][0]＝0,β[i][N]＝0,i∈{0,1,2,3,4,5,6,7}；第二步，根据β[][j+1]前向递推β[][j]，j∈{N-1,N-2,…0}；第三步，根据α[][k]后向递推α[][k+1]，k∈{0,1,2…,N-1}；第四步，查找输出值，生成outx[3N]、outz[3N]和soft_bits[2N]，outx[3N]、outz[3N]和soft_bits[2N]；

⑤反删余阶段，将接收到的信息位和校验位代入反删余表，分别生成3N长度的信息位X[3N]、第一对校验位inz1[3N]和第二对校验位inz2[3N]，这3个数组中前2位为接收到的信息位或校验位，第3位为前2位的和；

⑥迭代译码阶段：该阶段分四步进行，包括：

h、将X[3N]+inner_extr[3N]和inz1[3N]代入Max-Log-MAP译码函数，生成outx1[3N]、outz1[3N]和softbits[2N]；

i、计算llrx1[3N]＝outx1[3N]-inner_extr[3N]；

j、将llrx1[3N]解交织，作为inx2[3N]，将inx2[3N]和inz2[3N]代入Max-Log-MAP译码函数，生成outx2[3N]、outz2[3N]和softbits[2N]；

k、判断是否已经完成迭代次数，如果是，进入步骤l，否则，返回步骤h；

l、判决输出，逐项判断softbits[2N]，如果大于0，则判决输出为1，否则，判决输出为0。