[发明专利]面向无线数能同传的一元编码调制符号概率的分析方法

权利要求书

1.面向无线数能同传的一元编码调制符号概率的分析方法，其特征在于，建立收发机结构，采用一元编码方式传输数据信息；对K阶一元编码构建马尔可夫状态机，分析一元编码的状态转移过程；在不同调制方式下，根据不同的情况分析符号概率表达式；采用蒙特卡洛仿真对理论分析进行验证；

在发射机上使用M-QAM调制，一元编码器产生的位序列进入调制器按照格雷映射规则映射为不同的符号s_m，其对应的位序列表示为ζ_m＝{ζ_m，1，…，ζ_m,n,…,ζ_m,N}(n＝1,…,N)，其中N＝log₂(M)；引入发射符号s_m的正向连续数和反向连续数为从ζ_m,N开始后向的“1”的游程，为从ζ_m,1开始正向的“1”的游程，分析发射符号的概率，K-1＜log₂M时，利用马尔可夫状态转移求得符号s_m的稳态传输概率τ_m表示为τ_s,m，其中τ_s,m表示π_s中的第m个元素，所有可能状态的平稳概率矢量π_s根据以下等式获得：

其中Pr_s为马尔可夫链的转移概率矩阵，其第m'行第m列上的元素表示的转移概率Pr_s(m|m')，Pr_s(m|m')是符号s_m在s_m'之后传输的概率，具体为：

其中，δ_m,n定义为在传输比特ζ_m,n时遵循反向的“1”游程；Pr_c(k'|k)表示从状态C_l＝k到状态C_l+1＝k'的转移概率；C_l表示在X_L中的第l个比特传输之后的“1”游程，为二进制序列的信源，X_L为信源生成长度为L的比特序列；

K-1≥N时，根据m＜M和m＝M两种情况分析得到符号s_m的稳态概率τ_m表示为：

2.根据权利要求1所述的面向无线数能同传的一元编码调制符号概率的分析方法，其特征在于，收发机结构包括编码器、调制器、发射机和接收机，发射机有N_t根天线，接收机有一根天线，无线信号先被一元编码器编码，被调制器调制后再被发送到瑞利衰落信道中，然后被接收机获取。

3.根据权利要求2所述的面向无线数能同传的一元编码调制符号概率的分析方法，其特征在于，给出输入符号概率，创建用于K阶一元编码状态转移的马尔可夫链，分析状态转移概率，得到稳态概率，从状态C_l＝k到状态C_l+1＝k+1的转移概率，表示为：

其中为第k个码字的发送概率，

将C_l的状态转移概率表示为大小为K×K的Pr_c，其第k行第k'列上的元素表示的转移概率Pr_c(k'|k)，具体为：

稳态概率π_c表示为：

其中π_c中的第k个元素π_c,k表示C_l＝k的稳态概率。

4.根据权利要求3所述的面向无线数能同传的一元编码调制符号概率的分析方法，其特征在于，利用蒙特卡洛仿真来验证理论分析的有效性。