[发明专利]一种基于LDPC与FQPSK联合编码调制的高速传输方法

说明书

本发明提供了一种基于LDPC与FQPSK联合编码调制的高速传输方法，对信息序列采用准循环码的编码方式进行编码，编码后的码字进行FQPSK调制，采用MAP算法进行FQPSK解调，再采用MAP算法进行LDPC译码。本发明通过FQPSK调制技术与LDPC编译码技术相结合，LDPC编译码技术有效的克服FQPSK高速解调时易受噪声影响的缺陷，在高速通信时，能够保证较低的误码率，从而保证无人机高速可靠通信。

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其是一种高速传输方法，本发明涉及调制技术与编译码技术，适用于联合调制编译码技术进行无人机高速数据传输。

背景技术

针对无人机高分辨率载荷、多载荷高速数据传输需求和机上资源受限、通信频谱资源受限等条件，需要解决在频率资源、机上功率受限等条件下大容量信息“远距离”、高速”、“宽带”、“可靠”传输问题。

在现有的调制方案中，大多数采用的是正交幅度调制(QAM)，QAM具有高传输速率，高频带利用率的特点，但是在空地通信时，其波形包络的起伏较大，容易引起线性失真，因此在无人机空地通信体系中的应用受到了较大的限制。

因此，为了实现无人机可靠高效通信的目的，需要在提高传输速度的同时，降低数据的误码率，保证数据传输的可靠性。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种基于LDPC与FQPSK联合编码调制的高速传输方法。FQPSK调制解调方法可以获得近似恒包络且具有很高的频带利用率，但是在解调性能方面，误码率还有提升的空间。而且微弱的信号在采用FQPSK解调时容易受到较大的影响，因此可利用LPDC强大的纠错能力提高FQPSK的性能，即进行FQPSK-LDPC联合解调译码。该技术既能满足高速高频带利用率的要求，又可以提升译码性能。由于FQPSK属于一种解调译码，故也可以把这种与LDPC码联立的解调译码方案看成一种级联码，外码是LDPC码，它是一种串联的级联方式。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案包括以下步骤：

步骤1：设输入信号经过AD转换后的信息序列记为u＝[u₁,u₂,...,u_n]，对信息序列采用准循环码的编码方式进行编码，信息序列为连续输入的串行比特流，因此输入信息应首先进行串并转换，之后将并行的信息输入编码模块，经过编码运算，编码运算的步骤如下：

首先构造校验矩阵H_b，大小为m_b×n_b，写为形式：H_b＝[H_b1 H_b2]，其中H_b1的大小为m_b×(n_b-m_b)，矩阵的元素是由-1和非负整数组成；如果元素为-1，那么该处用同一尺寸全零子矩阵代替，如果元素为非负整数，那么该处用同一尺寸的单位矩阵经右移该整数位获得的矩阵所代替；H_b2的大小为m_b×m_b，结构有以下特征：

(a)H_b2的第一列中h(1)、h(r)、h(m_b)的值为非负整数，且h(1)＝h(m_b)，r的取值为2≤r≤m_b-1；

(b)H_b2的第一列除上面所述的三个位之外，其余的元素全为-1；其余各列组成了准双对角线的结构，只有双对角线的位置为0，其它位置为-1，如下式所示。

(1)对信息码字和校验码字进行分段，每段长度为z，则信息码字和校验码字表示为：

其中：