[发明专利]一种基于软信息传递的水声通信数据再利用方法

说明书

本发明公开一种基于软信息传递的水声通信数据再利用方法，适用于水声通信算法验证与数据处理领域，本发明利用概率似然函数映射的方式，将任意信息比特通过调制星座点映射到现有数据，通过对已有数据进行均衡与译码，得到已有数据比特的似然比信息，通过设计映射形式，将已有数据的似然比即软信息映射到新设计的信息比特，从而通过译码算法，对新的信息比特进行译码。本发明的方法在现有真实水声数据的基础上，不用再次实验，通过软信息映射的方式，即可验证任意编码方案在水声通信物理层应用的性能表现，在理论上具有创新性；本发明的方法还可节约由水声通信海试实验带来的巨大人力物力的消耗。

技术领域

本发明涉及一种水声数据再利用领域，具体涉及一种基于软信息传递的水声通信数据再利用方法。

背景技术

水声通信物理层算法验证需要海试或湖试的实验数据作为支撑。然而，一次水声通信实验的周期和花费是非常巨大的。此外，一旦通信算法设计开始即出现错误，接收到的实验数据就不能被使用，损失巨大。如何利用现有数据，对新提出的通信算法进行验证就变得非常有意义。水声实验数据再利用的方法，让一次实验的数据，可以被重复利用，这将节省上千万甚至上亿元的水声实验花费，具有非常高的学术和经济研究价值。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明从软信息传递的角度出发，提出了一种基于软信息传递的水声通信数据再利用方法，能够满足任何编码算法的水声通信实验数据验证的需求。

本发明的目的通过如下的技术方案来实现：

一种基于软信息传递的水声通信数据再利用方法，其特征在于，该方法具体包括如下步骤：

S1：将信息比特b_k经过不同类型的编码器进行编码，再进行交织、异或操作，映射到现有数据信息比特p_k；

S2：将S1得到的现有数据信息比特p_k进行星座点映射，以适应不同信噪比，得到统一的数据符号格式f_k，再将数据符号格式f_k经过水声信道输出；

S3：在接收端得到现有的标准的发送数据星座点再经过均衡器，输出现有数据信息比特p_k的后验信息概率似然函数L_D(p_k)；

S4：将后验信息概率似然函数L_D(p_k)减去初始的先验信息概率似然函数L_A(p_k)，得到现有数据信息比特p_k的外部信息概率似然函数L_E(p_k)，再将其与校验比特s_k进行解异或操作，输出

S5：利用待验证编码信息比特外部信息概率似然函数L_E(d_k)，进行符号估计与迭代更新。

进一步地，所述的S1具体为：

(1)将信息比特b_k经过编码器进行编码，得到输出的未交织的编码信息比特c_k；

(2)将c_k经过交织器，得到交织的编码比特d_k；

(3)将所述的d_k与一组校验比特s_k进行异或操作，将未交织的编码信息比特c_k映射到现有数据信息比特p_k。

进一步地，所述的S2具体为：

(1)将现有数据信息比特p_k进行星座点映射，得到统一的数据符号格式f_k，而星座点的映射，则采用统一的格雷码映射的原则；