卷积码的自叠加传输方法技术

本发明专利技术提出了一种卷积码的自叠加传输方法，主要解决现有技术编译码时延较大和复杂度较高的问题。其实现方案是：在发送端先通过卷积编码器得到一个二进制卷积码，作为基本码；之后经过自叠加运算将该基本码的码字序列与其交织后的复制序列进行叠加，从而在基本码的松散比特间建立联系；再对该叠加后的码字进行调制，调制符号序列经过噪声信道到达接收端；接收端对加噪后的调制符号序列进行解调和迭代译码，得到译码后验信息；再对译码后验信息进行判决，得到估计序列，完成传输。仿真结果表明，自叠加卷积码能够比相应的卷积码误比特性能更优，比现有由卷积码构造的纠错码编译码时延更小，复杂度更低，可用于空间通信，无线通信和广播通信。

Self-Superposition Transmission Method of Convolutional Codes

The invention provides a self-superimposed transmission method of convolutional codes, which mainly solves the problems of large coding and decoding delay and high complexity in the prior art. The implementation scheme is as follows: firstly, a binary convolutional code is obtained by convolutional encoder at the transmitter as the basic code; secondly, the codeword sequence of the basic code is superposed with the interleaved replica sequence by self-superposition operation, so as to establish a connection between the loose bits of the basic code; secondly, the superposed codeword is modulated, and the modulated symbol sequence arrives and connects through the noise channel. Receiver; Receiver demodulates and iteratively decodes the noised modulation symbol sequence to get the posterior information of decoding; then judges the posterior information of decoding, gets the estimated sequence, and completes the transmission. The simulation results show that the self-superimposed convolutional codes have better BER performance than the corresponding convolutional codes. Compared with the existing convolutional codes, the self-superimposed convolutional codes have lower coding delay and complexity, and can be used in space communication, wireless communication and broadcasting communication.

【技术实现步骤摘要】
卷积码的自叠加传输方法
本专利技术属于通信领域，特别涉及一种自叠加传输方法，可用于空间通信，无线通信和广播通信。
技术介绍
卷积码是一类经典的前向纠错FEC码，最早由Elias于1955年提出。到目前为止卷积码已被广泛应用于不同的通信系统，包括空间通信，无线通信和广播通信。与线性分组码相比，卷积码更依赖于约束长度而不是信息位长度。对于不同的编码器结构，如果他们在时域上是接近的，则卷积码的码字比特之间是强相依的，否则是松散耦合的。为了达到一个好的性能，通常需要一个较大的约束长度，但同时会造成一个较高的译码复杂度。作为卷积码最重要的扩展之一，Turbo码在1993年被提出。Turbo迭代原理提出后，使用诸如卷积码这样简单的码构造Turbo类码成为了编码理论中的一个热门话题。基于卷积码构造有效的FEC码的研究较多，其中：JunfuCheng发表在“IEEEInternationalConferenceonCommunications”会议上，检索号为1996443329735，题目为《Hyperimposedconvolutionalcodes》的论文，提出一种超重叠卷积码，即将每个子码字本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种卷积码的自叠加传输方法，其特征在于，包括如下：(1)信源序列通过卷积编码器得到一个二进制卷积码C[n,k,m]，作为基本码，其中k表示每次卷积编码器输入的比特数，n表示每次卷积编码器输出的比特数，m表示约束长度；(2)将基本码进行自叠加运算得到自叠加卷积码：(2a)将基本码C[n,k,m]的码字表示为v＝(v(0),v(1),...v(i)...,，v(n‑1))，其包含了n个码字比特流v(i)，0≤i≤n‑1，将第i个码字比特流v(i)复制(n‑i)份，第一份直接输出到第i个接口处，剩余(n‑i‑1)份分别经交织后依次输出到第(i+1)到第(n‑1)个接口处；(2b)在每个输出接口处...

【技术特征摘要】
1.一种卷积码的自叠加传输方法，其特征在于，包括如下：(1)信源序列通过卷积编码器得到一个二进制卷积码C[n,k,m]，作为基本码，其中k表示每次卷积编码器输入的比特数，n表示每次卷积编码器输出的比特数，m表示约束长度；(2)将基本码进行自叠加运算得到自叠加卷积码：(2a)将基本码C[n,k,m]的码字表示为v＝(v(0),v(1),...v(i)...,，v(n-1))，其包含了n个码字比特流v(i)，0≤i≤n-1，将第i个码字比特流v(i)复制(n-i)份，第一份直接输出到第i个接口处，剩余(n-i-1)份分别经交织后依次输出到第(i+1)到第(n-1)个接口处；(2b)在每个输出接口处将所有接入的基本码的码字比特流和交织后的码字比特流进行模2加运算，得到自叠加卷积码字c＝(c(0),c(1),...c(i)...,c(n-1))，其包含了n个自叠加卷积码字比特流，c(i)表示第i个自叠加卷积码字比特流；(2c)设计一个大小为nN×nN的生成矩阵GSS，其为满秩上三角矩阵，当n＝3时的GSS表示为：其中，I和0分别表示大小为N×N的单位阵和全0矩阵，Π0表示为第0个置换矩阵，Π1表示为第1个置换矩阵，Π2表示为第2个置换矩阵，且所有置换矩阵的大小均为N×N；(2d)根据生成矩阵GSS，将从基本码的码字v到自叠加卷积码字c的编码过程表示为：c＝vGSS；(3)对自叠加卷积码字c进行调制，并将调制后的符号序列经过噪声信道传输到接收端；(4)接收端对加噪后的调制符号序列进行解调，获得解调软信息；(5)对解调软信息进行迭代译码，得到译码后验信息：(5a)采用基于生成矩阵GSS的信息传递算法，设计一个自叠加译码器，采用BCJR算法，设计一个卷积译码器，将自叠加译码器与卷积译码器进行级联，得到迭代译码器；(5b)根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：白宝明，刘蒙蒙，王杨，李双洋，张冀，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，中国电子科技集团公司第五十四研究所，
类型：发明
国别省市：陕西,61