[发明专利]一种基于CPM的RCM编码方法的译码方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于CPM的RCM编码方法的译码方法及系统，属于无线通信中的速率自适应传输技术领域，RCM编码符号通过CPM调制获取峰均比为0dB的恒定包络信号；采用BP方法进行多次内部迭代，不断更新编码符号到随机信号的消息和随机信号到编码符号的消息，当达到最大迭代次数，将输出编码符号对应的先验概率并传递至CPM解调器，根据传递的编码符号的先验概率更新编码符号的最大后验概率传递至RCM译码器，更新编码信号到随机信号的消息，获取随机信号取值为0和1的概率。本发明避免了RCM大功率信号落在功率放大器非线性区域产生非线性失真的问题。

技术领域

本发明属于无线通信中的速率自适应传输技术领域，更具体地，涉及一种基于CPM的RCM编码方法的译码方法及系统。

背景技术

在无线通信中，根据不同信道条件自适应地选择传输参数对系统的频谱效率至关重要。RCM(盲速率自适应传输的速率兼容调制：Rate Compatible Modulation)是一种无缝速率自适应编码技术，在很大的信噪比范围内可根据信道条件连续调节频谱利用率，可以有效地提高时变无线信道下的传输效率，在无线通信中具有广阔的应用前景。然而，RCM具有较高的峰均比，对功率放大器的线性放大范围要求很高。如果功率放大器没有足够宽的线性区域，当RCM大功率信号落在功率放大器的非线性区域时，就会产生信号的畸变，产生非线性失真，从而导致系统频谱展宽，降低系统的传输性能，而有效的功率回退虽然能使信号工作在功率放大器的线性区域，但功率放大器的效率将会降低。因而，降低RCM信号的峰均比可以有效地推动RCM实际系统中的应用。

目前公开的降低RCM的PAPR的文献，提出一种新的非线性星座映射(NLCM：Nonlinear Constellation Mapping)方案，在NLCM中，每个RCM编码符号被映射到复值幅度相移键控(APSK)星座中，但是，此方法在大权重集里随机挑选权重值，导致解码复杂度上升，且峰均比降低有限，仍需要一定的功率回退。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种基于CPM的RCM编码方法的译码方法及系统，旨在解决现有的RCM具有较高峰均比导致无线通信系统传输性能较差的问题。

为实现上述目的，一方面，本发明提供了一种基于CPM的RCM编码方法，包括：

(1)将随机信号通过稀疏测量矩阵映射成RCM编码符号；

(2)将RCM编码符号通过CPM调制器调制，获取峰均比为0dB的恒定包络信号。

优选地，恒定包络信号为：

其中，E为恒定包络信号的平均信号能量；T为编码符号的持续时间；为恒定包络信号的相位；h为CPM调制器的调制指数；y_j为第j个RCM编码符号；g(t)为恒定包络信号的频率脉冲函数；L为恒定包络信号的记忆长度。

优选地，随机信号向量与RCM编码符号的关系为：

Y^T＝ΦX^T

其中，X为随机信号向量；Y为RCM编号符号的集合矩阵；Φ为稀疏测量矩阵。

另一方面，基于上述CPM的RCM编码方法，本发明提供了一种基于CPM的RCM译码方法，包括：

(1)恒定包络信号经过AWGN信道，获取加噪信号r(t)；

(2)设定BCJR方法计算RCM编码符号最大后验概率的最大外部迭代次数A和BP方法的最大内部迭代次数B；

(3)设定外部迭代次数a为1，内部迭代次数b为0，初始化RCM编码符号的概率质量函数PMF；