一種通信系統(tǒng)迭代接收方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種通信系統(tǒng)迭代接收方法，運(yùn)用Turbo迭代原理，將Qc-LDPC譯碼器和基于最小化均方誤差MMSE準(zhǔn)則的頻域判決反饋均衡器相結(jié)合，構(gòu)建聯(lián)合迭代均衡和譯碼算法，均衡器利用譯碼器提供的軟信息通過(guò)迭代的方式修正濾波器的系數(shù)，以較低的計(jì)算復(fù)雜度消除信道傳輸?shù)亩鄰叫?yīng)，進(jìn)一步降低通信系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼`碼率，實(shí)現(xiàn)通信系統(tǒng)可靠的數(shù)據(jù)傳輸。本發(fā)明能夠獲得和正交頻分復(fù)用OFDM系統(tǒng)相近的性能，而且沒(méi)有OFDM系統(tǒng)峰平比高的問(wèn)題，適用于多徑傳播嚴(yán)重的信道條件，消除由于信道多徑傳播引入的碼間干擾，獲得低誤碼率的數(shù)據(jù)傳輸。
【專利說(shuō)明】一種通信系統(tǒng)迭代接收方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于無(wú)線通信領(lǐng)域，涉及一種基于準(zhǔn)循環(huán)低密度奇偶校驗(yàn)Qc-LDPC碼和頻域判決反饋均衡器的通信系統(tǒng)迭代接收方法。

【背景技術(shù)】
[0002]在無(wú)線通信系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)在通信信道傳輸時(shí)，信道傳播的多徑效應(yīng)會(huì)引入符號(hào)間干擾ISI，從而降低數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?。采用正交頻分復(fù)用OFDM技術(shù)的多載波通信系統(tǒng)是對(duì)抗信道多徑傳播，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)高速傳輸?shù)挠行Ъ夹g(shù)手段。但采用OFDM技術(shù)的多載波通信系統(tǒng)具有高峰平功率比的缺陷。
[0003]采用頻域均衡技術(shù)的單載波通信系統(tǒng)是一種很好的替換選擇，和單載波時(shí)域均衡相比，頻域均衡計(jì)算復(fù)雜度明顯減少，同時(shí)避免了正交頻分復(fù)用OFDM系統(tǒng)具有高峰平功率比的缺陷。目前，已被國(guó)際上眾多通信標(biāo)準(zhǔn)和通信系統(tǒng)架構(gòu)所采用，例如:無(wú)線LTE標(biāo)準(zhǔn)、水下高速聲通信系統(tǒng)等。聯(lián)合空間分集技術(shù)的多通道判決反饋均衡器，是一種將空域處理和時(shí)域處理相結(jié)合來(lái)消除信道多徑傳播產(chǎn)生的ISI的有效技術(shù)手段，但其時(shí)域?qū)崿F(xiàn)具有較高的計(jì)算復(fù)雜性，頻域?qū)崿F(xiàn)可以明顯降低時(shí)域?qū)崿F(xiàn)的計(jì)算復(fù)雜性。
[0004]由于客觀需求的不斷增加，對(duì)數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃砸笤絹?lái)越高，因此，使用單一的信道均衡技術(shù)消除多徑傳播產(chǎn)生的ISI，已經(jīng)無(wú)法滿足高速發(fā)展的通信系統(tǒng)的性能要求。信道編碼是有效糾正信號(hào)經(jīng)過(guò)信道時(shí)出現(xiàn)的突發(fā)和隨機(jī)錯(cuò)誤的有效技術(shù)手段，以此來(lái)降低數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼`碼率，提高系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?。將信道編碼技術(shù)和均衡技術(shù)相結(jié)合，構(gòu)建聯(lián)合迭代均衡和譯碼算法，消除數(shù)據(jù)在多徑信道傳輸時(shí)產(chǎn)生的符號(hào)錯(cuò)誤，已經(jīng)逐漸成為研究執(zhí)占。
[0005]2010年劉順蘭等在《基于Turbo信道編碼的SC-FDE系統(tǒng)》一文中針對(duì)單載波數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，提出了采用Turbo碼譯碼器和頻域均衡器進(jìn)行數(shù)據(jù)接收的技術(shù)，其方法是:將接收數(shù)據(jù)變換到頻域進(jìn)行均衡處理，再變換回時(shí)域進(jìn)行數(shù)據(jù)解調(diào)、譯碼恢復(fù)原始發(fā)射信息比特，其不足之處是:(I)頻域均衡器采用的是線性均衡，沒(méi)有反饋部分；(2)譯碼器和均衡器沒(méi)有進(jìn)行聯(lián)合迭代運(yùn)算。因此，該方法在多徑傳播嚴(yán)重的信道條件下，糾錯(cuò)能力不足。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種通信系統(tǒng)迭代接收方法。本發(fā)明方法采用單載波頻域均衡處理，運(yùn)用Turbo迭代原理，將Qc-LDPC譯碼器和本發(fā)明提出的基于最小化均方誤差MMSE準(zhǔn)則的頻域判決反饋均衡器相結(jié)合，構(gòu)建聯(lián)合迭代均衡和譯碼算法，以較低的計(jì)算復(fù)雜度消除信道多徑傳播引入的ISI，進(jìn)一步降低通信系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼`碼率，實(shí)現(xiàn)通信系統(tǒng)高速、可靠的數(shù)據(jù)傳輸。
[0007]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案包括如下步驟:
[0008]步驟一:發(fā)射端首先對(duì)二進(jìn)制信息序列{dn}進(jìn)行Qc-LDPC編碼，然后對(duì)編碼后的信息序列IcJ進(jìn)行QPSK符號(hào)映射；在映射后的數(shù)據(jù)符號(hào)前端添加ZadofT-Chu序列作為數(shù)據(jù)幀幀頭，形成完整的一幀數(shù)據(jù)；每幀數(shù)據(jù)之間用全零數(shù)據(jù)連接，形成連續(xù)的發(fā)射數(shù)據(jù)
W ；
[0009]步驟二:在接收端，通過(guò)隊(duì)個(gè)接收天線組成的天線陣接收步驟一的發(fā)射數(shù)據(jù)，對(duì)每個(gè)接收天線接收的信號(hào)做如下操作:處理每一幀數(shù)據(jù)前，先移走每幀數(shù)據(jù)之間的全零數(shù)據(jù)，
然后將數(shù)據(jù)幀幀頭和數(shù)據(jù)符號(hào)分別進(jìn)行離散傅里葉變換DFT，得到頻域幀頭

【權(quán)利要求】
1.一種通信系統(tǒng)迭代接收方法，其特征在于包括下述步驟: 步驟一:發(fā)射端首先對(duì)二進(jìn)制信息序列{dn}進(jìn)行Qc-LDPC編碼，然后對(duì)編碼后的信息序列IcJ進(jìn)行QPSK符號(hào)映射；在映射后的數(shù)據(jù)符號(hào)前端添加ZadofT-Chu序列作為數(shù)據(jù)幀幀頭，形成完整的一幀數(shù)據(jù)；每幀數(shù)據(jù)之間用全零數(shù)據(jù)連接，形成連續(xù)的發(fā)射數(shù)據(jù)IxJ ; 步驟二:在接收端，通過(guò)隊(duì)個(gè)接收天線組成的天線陣接收步驟一的發(fā)射數(shù)據(jù)，對(duì)每個(gè)接收天線接收的信號(hào)做如下操作:處理每一幀數(shù)據(jù)前，先移走每幀數(shù)據(jù)之間的全零數(shù)據(jù)，然后將數(shù)據(jù)幀幀頭和數(shù)據(jù)符號(hào)分別進(jìn)行離散傅里葉變換DFT，得到頻域幀頭
和頻域數(shù)據(jù)符號(hào)
步驟三:取步驟二得到的任意一個(gè)接收天線頻域幀頭
進(jìn)行信道估計(jì)，得到信道估計(jì)值1? ; Kt表示幀頭長(zhǎng)度，k表示第k個(gè)符號(hào)； 步驟四:將步驟二得到的
進(jìn)行前向?yàn)V波運(yùn)算，得到
，其中，Ak為前向?yàn)V波器系數(shù)，濾波結(jié)果記為
和步驟六得到的做差； 在首次進(jìn)行步驟四時(shí)，
步驟五:將步驟四得進(jìn)行離散傅立葉逆變換IDFT，得到時(shí)域輸出數(shù)據(jù)
譯碼器，譯碼器輸出編碼比特的似然率{L(dk)};若達(dá)到規(guī)定的迭代次數(shù)，對(duì)似然率{L(dk)}進(jìn)行0、1比特判決，恢復(fù)原始發(fā)射信息比特否則，進(jìn)入步驟六，進(jìn)行迭代數(shù)據(jù)處理； 編碼比特的似然率{L(dk)}進(jìn)行0、1比特判決的方法:若L(dk) > 1，判信息比特=Ii反之，判信息比
步驟六:將步驟五得到的{L(dk)}進(jìn)行頻域發(fā)射符號(hào)的估計(jì)，得到頻域符號(hào)估計(jì)值 將hi和步驟三得到的信道估計(jì)/I進(jìn)行反饋濾波，即，Bk為反向?yàn)V波器系數(shù)，濾波結(jié)果記為!同時(shí)更新濾波器系數(shù)Ak和Bk ;將更新后的濾波器系數(shù)Ak和Bk送入步驟四進(jìn)行迭代運(yùn)算； 所述的頻域發(fā)射符號(hào)的估計(jì)方法為
、表示發(fā)射符號(hào)； 濾波器系數(shù) Ak 和 Bk 更新方法:
濾波器系數(shù)Ak的初始值設(shè)為全1，其中，σν2是噪聲方差，of是頻域發(fā)射數(shù)據(jù)符號(hào)的斜方差，是時(shí)域發(fā)射符號(hào)和估計(jì)符號(hào)的相關(guān)函數(shù)。
【文檔編號(hào)】H04L27/26GK104135455SQ201410377019
【公開(kāi)日】2014年11月5日 申請(qǐng)日期:2014年8月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月1日
【發(fā)明者】趙亮, 翟建勇 申請(qǐng)人:中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第二十研究所