[发明专利]一种采用卷积码的差分脉冲位置调制的迭代检测方法

摘要

本发明属于数字通信差错控制编码领域，公开了一种采用卷积码的差分脉冲位置调制(DPPM)的迭代检测方法。该方法利用不同的比特序列经DPPM调制后码片长度不等这一特点，生成若干候选的检测序列，在软判决检测和基于扩展网格图的卷积码译码之间进行迭代，直到这些候选序列经信道译码、重编码和调制得到的码片序列与接收序列的长度相等或达到最大的迭代次数。本发明可有效改善采用卷积码的DPPM传输系统的误帧率。

主权项

1.一种采用卷积码的差分脉冲位置调制的迭代检测方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)采用逐符号软判决检测方法对接收到的差分脉冲位置调制DPPM码片信道观测值序列r_k进行检测，得到发送码片序列的初步估计值和卷积码编码序列的估计值(2)依据r_k电平值的大小，按照差分脉冲位置调制码片出错概率从高到低的原则分别对进行码片翻转，共得到Q²个候选序列，将和这些候选序列按照先后顺序放置于集合M中，令迭代译码次数i＝0；(3)使用基于删剪网格图的维特比译码算法对进行译码，得到信息序列的估计值(4)对进行卷积码编码和DPPM调制，得到码片序列比较r_k和的长度，如果长度相等，判定译码正确，迭代检测译码结束，译码器输出否则迭代检测译码次数i＝i+1；(5)判断i与Q²+1的大小，若i＜Q²+1，则令M[i]为集合M中的第i个元素，解调得到卷积码编码序列估计值执行步骤(3)，否则迭代结束，判定译码失败，译码器输出为其中，步骤(1)具体为：(1.1)逐个码片的硬判决，即将码片信道观测值序列r_k与判决门限θ进行比较，得到发送码片序列的初始估计值判决门限θ根据发送码片“0”和“1”的功率确定；(1.2)根据r_k和码片的硬判决结果纠正非法的符号，即纠正中连“0”的个数大于L‑1的码片序列片段，其中L为DPPM调制符号的最大码片数目；(1.3)比较中的符号个数与发送符号的个数，记中码片“1”的个数为N_s，发送符号的个数为N_t，若N_s＝N_t，执行步骤(1.5)，否则执行步骤(1.4)；(1.4)根据r_k，根据码片出错概率的大小调整中“1”的个数，依次翻转出错概率最高的码片“0”或者“1”，保证N_s＝N_t，并且不出现非法的码片序列；(1.5)输出DPPM符号所对应的比特序列其中，所述的步骤(2)中对进行码片翻转，得到Q²个候选序列的步骤具体为：(2.1)针对中的码片“0”，选出r_k中对应位置处的电平值最大的Q个位置，并按从大到小的顺序放置于集合A中；(2.2)令外循环控制变量j₁＝0，其中j₁∈[0,Q)；(2.3)翻转码片“0”，即令c[A[j₁]]＝1，同时令r_k[A[j₁]]＝MAX，MAX为设定的最大常数，以保证步骤(2.5)不会选中该码片所在位置；(2.4)令内循环控制变量j₂＝0，其中j₂∈[0,Q)；(2.5)针对中的码片“1”，选出r_k中对应位置处的电平值最小的位置；(2.6)判断此位置的码片翻转后是否会出现连“0”的个数大于L‑1的情况，如果条件成立，则令r_k在该位置处的电平值为1且设置标志保证下次循环中步骤(2.5)不选择此码片，跳转到步骤(2.5)；否则，则将该位置存放于集合B，翻转此位置的码片，即令c[B[j₂]]＝0，同时，令r_k该位置处的电平值设定为MAX，即r_k[B[j₂]]＝MAX；(2.7)j₂＝j₂+1，判断是否满足j₂＜Q，若不满足则跳转到步骤(2.5)；(2.8)j₁＝j₁+1，判断是否满足j₁＜Q，若不满足则跳转到步骤(2.3)，否则流程结束，输出得到的Q²个不同的候选码片序列；所述的步骤(3)中基于删剪网格图的维特比译码算法包括如下步骤：(3.1)初始化网格图所有状态的累积度量其中l∈[0,λ]，t∈[0,t+B]，b∈[0,B]，s代表寄存器状态，nt+l代表卷积码译码器的输入比特位置，t为译码时刻，b代表译码器输出符号的漂移数，λ代表网格图所考虑的最大的比特漂移数，B是网格图中所考虑的最大的符号漂移数，设定(3.2)计算0时刻从到达目标状态的所有分支度量从而得到所有到达分支的累积度量，保留累积度量最大的分支，存储该分支的累积度量，并存储该分支的前一状态作为目的状态所对应的前一状态；(3.3)计算1时刻从和到达目标状态的所有分支度量和从而得到所有到达分支的累积度量，保留累积度量最大的分支，存储该分支的累积度量，并存储该分支的前一状态作为目的状态所对应的前一状态；(3.4)计算t时刻从和到达目标状态的所有分支度量和从而得到所有到达分支的累积度量，保留累积度量最大的分支，存储该分支的累积度量，并存储该分支的前一状态作为目的状态所对应的前一状态；(3.5)终止，根据接收序列的长度N_bit决定终止状态的符号漂移和比特漂移，从该状态开始路由回溯，得到译码输出。