[发明专利]一种抗间断性反射通信方法和系统

说明书

本发明公开了一种抗间断性反射通信方法和系统，其中方法包括以下步骤：S1，对发射端的原始信息序列进行CRC校验码混合，得到包含有CRC校验码的信息序列；S2，应用随机交织器对添加CRC校验码的信息序列进行交织处理；S3，对交织处理后信息序列进行极化编码并进行调制发射；S4，接收端在接收到发射端的信号后进行解调并使用CA‑SCL解码算法进行解码，在解码过程中，对每一步解码出来的结果都进行CRC校验，只将通过CRC校验的解码结果作为正确结果输出，对于有多个通过CRC校验的解码结果，取其中路径权值最小的作为最终结果输出；S5，将输出的信息序列进行解交织。本发明有效的提高物联网设备远距离通信时的可靠性，解决了远距离反射通信中的信号间断性问题。

技术领域

本发明涉及反射通信领域，特别涉及一种抗间断性反射通信方法和系统。

背景技术

随着物联网(IoT，Internet of Things)的快速发展，越来越多的物联网 设备进入日常生活中，方便人们日常生活的同时，也为社会发展作出不可或缺 的贡献。伴随着5G通信技术的快速发展，在今后的生活中物联网设备的数量将 呈现出指数级上升的趋势。面对如此庞大的物联网设备所形成的网络，设备间 如何进行高效稳定的通信，是目前保证物联网设备高效工作的主要问题，否则， 设备间无法形成良好的信息通信交换网络，这将极大地降低物联网所带来的服 务体验。虽然物联网设备可以给人们的日常生活带来诸多便利，但是由于物联 网设备数量庞大且功耗较高，这也使得物联网设备组网时必须解决功耗过高的 问题。而反射通信由于其极低的功耗特点，让大规模物联网设备实现低功耗正 常运行成为可能，但是由于反射通信在通信过程中不够稳定，这样会在一定程 度上损耗物联网设备的使用效率，进而降低物联网设备的使用体验。而极化码 由于其特殊的信道极化特性，可以以此为基础来提高物联网设备的通信稳定性， 实现基于极化码的稳定的反射通信系统成为可能。

信道极化：信道极化现象是极化码中的特有现象，包括信道联合于信道分 裂两个部分。当合并信道的数目趋于无穷大时，则会出现极化现象：一部分信 道将趋于无噪信道，另外一部分则趋于全噪信道，这种现象就是信道极化。无 噪信道的传输速率会达到信道容量I(W)，而全噪信道的传输速率趋于0。极化码 的编码策略正是应用了这种现象的特性，利用无噪信道传输用户的有用信息， 全噪信道传输约定的信息或者不传信息，码长N越长，信道极化现象越明显。

信道联合与分裂：信道合并是对N个独立的二进制离散信道W使用递归方 式生成信道W_N:X^N→Y^N，其中N＝2ⁿ,n≥0。递归从第0级(n＝0)开始，这一级只 有一个W，定义W₁＝W。递归的第1级(n＝1)是合并两个独立的W₁，得到 W₂:X²→Y²，W₂的转移概率为：推广到一 般情况下，其转移概率为：其中B₄是一个 比特翻转向量，即(a₀₀,a₀₁,a₁₀,a₁₁)→(a₀₀,a₁₀,a₀₁,a₁₁)，R₄是一个排列运算，即实现将 奇数位放在前面，偶数位放在后面，如(1,2,3,4)→(1,3,2,4)。

信道分裂过程是将由N个独立二进制离散无记忆信道合并而成的信道W_N， 经过信道分解为相关的信道且整个系统的信道容量不变。在一个 译码过程中，如果已经按照顺序译出了信息中的并且假定译码过程中 没有发生错误，那么此时新的信道实际上已经成为了一个概率信道，即已经知 道了信道接收的数据又有了前i-1次的译码结果此时的信道转移概率 为：