[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

说明书

本发明涉及一种基于DVB‑RCS标准的自适应双二元Turbo码编译码方法，涉及DVB‑RCS标准卫星通信系统返向链路RCST(Return Channel Satellite Terminal)小站中双二元Turbo码编码结构、交织算法、删余图样的选取、Max‑Log‑MAP软输入软输出译码算法、CRC校验等。本发明通过实时计算接收端译码后百帧数据CRC通过率的方法，生成码率调整因子，反馈给发送端进行编码码率调整，以实现Turbo码码率和信息传输效率的最优化。

技术领域

本发明涉及一种基于DVB-RCS标准的自适应双二元Turbo码编译码方法，属于信道编码技术领域。

背景技术

VSAT(Very Small Aperture Terminal甚小口径终端)，指的是天线口径小于2.4米，由大量地球站构成的卫星传输系统。它可以直接安装到用户处，使卫星通信实现直接面向用户或者个人。可以提供高质量的话音、数据、图像以及其他综合业务。是现代卫星通信的重要构成部分，是现代卫星通信的重要发展方向之一。

DVB-RCS是ETSI(European Telecommunications Standards Institute，欧洲电信标准协会)，针对卫星通信特点，推出的一套结合DVB广播业务和VSAT双向交互业务的行业标准，其中主站采用DVB通信标准，标准协议包括：DVB-S、DVB-S2和DVB-S2X；RCST小站采用多频时分多址(MF-TDMA)的通信体制，信道编码采用双二元Turbo码编码，包含了循环递归系统卷积码、交织、删余等技术。

1、循环状态实现

Turbo码的分量编码器采用CSRC(Circular Recursive Systematic,循环递归系统卷积码)，它不需要“收尾比特”就可使每个分组具有相同的起始状态和中止状态，这个相同的状态称为循环状态S_C，提高了编码效率。

取U_K为第k个编码时刻输入到寄存器D₁,D₂,D₃的输入向量，按照编码框图，则有：

取G为生成矩阵，S＝[D₁,D₂,D₃]^T为寄存器状态，S_K为寄存器在第k时刻的状态，则有：

S_K＝G×S_K-1+U_K

取S_N为编码结束时译码器的状态：

根据双二元Turbo码自收尾特性：

取S₀＝0，为S₀＝0时编码结束时的状态，则有

说明若使编码器初始状态和结束状态同为循环状态S_C，和G满足相应条件：由于G⁷＝E,编码序列的比特对长度N不能使7的倍数，同时按照编码框图可预先计算出遍历出S_C的对照表，该表行值为列值为Nmod7。

2、交织器

Turbo码中交织器的作用减少校验比特之间的相关性，进而在迭代译码过程中降低误比特率。通过增加交织器的长度，可以使译码性能得到提高，好的交织器可使总的码字的自由距离随交织器长度的增加而增加，即提供一定的交织器距离。

交织器应该使输入序列尽可能地随机化，从而避免编码生成低重码字的信息序列在交织后编码仍旧生成低重码字，导致Turbo码的自由距离减小。