[发明专利]一种基于数字喷泉编码的跨子载波水声通信滤波多音制调制方法

权利要求书

1.一种基于数字喷泉编码的跨子载波水声通信滤波多音制调制方法，其特征在于：将数字喷泉编码方法使用于水声通信滤波多音调制的物理层信号的编码中，通过发送端数字喷泉编码，编码信息的滤波多音调制、接收信号处理、数字喷泉解码，将经过严重频域衰落的子带擦除，选取剩余的子带信号进行解码，恢复出信源信号。

2.根据权利要求1所述的基于数字喷泉编码的跨子载波水声通信滤波多音制调制方法，其特征在于：实施步骤主要如下所述：

1)、在发送端，对信源比特进行基于LT编码的数字喷泉编码，编码的冗余度为ξ；

2)、将LT编码后的信源编码进行基于滤波多音调制，调制到通信带宽内的M个子带中，相邻子带存在保护间隔；

3)、在接收端，将通带接收信号通过复解调搬移至基带，针对每个子带进行基于迭代最小二乘的判决反馈均衡，并计算每个子带均衡的平均平方误差；

4)、根据每个子带均衡的平均平方误差，选取用于LT解码的子带，至少需要选出个子带用于解码；

5)、收集选取出的子带中的LT编码比特，进行基于LT编码的数字喷泉解码，完成通信过程。

3.根据权利要求2所述的基于数字喷泉编码的跨子载波水声通信滤波多音制调制方法，其特征在于：所述的发送端数字喷泉编码的主要流程如下所述：

(1)、假设有信源有K个比特的信息需要进行传输，并记所需传输的比特为c＝c₁,c₂,…,c_k；信源编码的冗余度为ξ，即编码后的信源比特个数为L＝K(1+ξ)，编码后的信源比特记为d＝d₁,d₂,…d_L，并记编码调制矩阵为G，其包含K行L列，共K×L个元素；

(2)、生成编码器固定权重序列σ，即需参与模二加求和的源码的个数指的是大于或等于窗长度的最小奇数；

(3)、生成一个窗口序列，序列的长度为

(4)、针对编码调制矩阵，采用逐列的方式进行编码，记当前的编码列索引为iN，主要执行如下六个步骤：

a)随机寻找在该列寻找一个元素，将该元素的位置记为loc，作为滑动窗的起点；

b)从loc元素的位置到此列的结束位置，随机选出w个元素；

c)随机打乱这w个选出的元素的位置，并将打乱后的元素位置记为pos；

d)在打乱后的w个元素中，取出前σ个元素，作为第iN列参与编码的源码；

e)将编码矩阵G中的G(pos,iN)的位置赋值为1，并将对应的源码做模二求和；

f)对所有的编码列执行同样的操作，即可得到编码后的信源比特d₁,d₂,…d_L。

4.根据权利要求2所述的基于数字喷泉编码的跨子载波水声通信滤波多音制调制方法，其特征在于：所述的发送端编码信息的滤波多音调制的主要流程如下所述：

(1)、将编码完成的序列d₁,d₂,…d_L进行星座映射以及串并转换，得到并行的M路发送复信号，记为s₀(kT),s₁(kT),…s_M-1(kT),对各路信号N倍内插上采样，其中K是采样间隔，T是符号长度；

(2)、将每一路的复信号都经一个长度为L的根升余弦滤波器H(l)进行滤波，并搬移至对应的带宽的子带；

(3)、将每个子带中的信号相加以形成合成信号如下所示：

其中，n为发送通带信号的采样间隔，f_m＝mN/MT是第m个子带的载波频率；

(4)、通带发送信号经过水声双扩展信道后到达接收端，进行接收端信号处理。