一种低复杂度的双天线遥测系统序列检测方法技术方案

本发明专利技术提供一种低复杂度的Alamouti‑SOQPSK‑TG遥测系统序列检测方法。技术方案是采用32种XTCOM符号来表示状态转移过程中分支路径对应的波形。本发明专利技术的有益效果是选用32种XTCOM符号来表示每两个码元周期信号可能的波形，这样相比采用8波形XTCOM法采用8种XTCOM符号表示的波形更加准确,检测精度更高；相比2048波形XTCOM法采用2048种XTCOM符号表示波形，本方法具有更低的复杂度。

A Low Complexity Sequence Detection Method for Dual-antenna Telemetry System

【技术实现步骤摘要】
一种低复杂度的双天线遥测系统序列检测方法
本专利技术涉及无线通信及遥测遥控
，提供一种低复杂度的Alamouti-SOQPSK-TG遥测系统序列检测方法。
技术介绍
SOQPSK(ShapedOffsetQuadraturePhaseShiftKeying，成形偏移正交相移键控)这种调制方式具有相位连续、包络恒定、功率效率高及频谱效率高等优点，在遥测遥控、深空通信等领域具有广泛应用。SOQPSK-TG(ShapedOffsetQuadraturePhaseShiftKeying-TelemetryGroupVersion，遥测版成形偏移正交相移键控)是专为遥测系统设计的SOQPSK信号。Alamouti-SOQPSK-TG遥测系统见参考文献1，其发送端编码调制部分的结构如图1所示，设要发送的二进制序列为b，在序列b中每4个bit分为一个码块(如虚线框中所示，b4k,b4k+1,b4k+2,b4k+3为一个码块)，经过Alamouti编码器得到两路并行的序列b0、b1。序列b0、b1中分别与序列b中的码块对应的4个bit(如实线框中所示)称为Alamouti码块，如图1所示，为一个Alamouti码块，为一个Alamouti码块，和对应b4k,b4k+1,b4k+2,b4k+3，分别将b0和b1通过SOQPSK-TG调制器，得到两路信号s0和s1并用两根天线分别发送出去。接收端结构如图2所示，利用一根天线接收信号，对接收信号进行基带处理、参数估计、定时和载波同步、序列检测，得到发送序列b。Alamouti-SOQPSK-TG遥测系统接收端序列检测部分通常将Alamouti码块中4个bit每种可能的组合对应为一种可能的状态，状态转移过程中所有可能的分支路径对应的信号波形提前存好，进行序列检测时先计算其与接收信号的欧式距离作为分支路径度量增量，最后利用Viterbi算法完成序列检测。参考文献1中指出状态转移过程中所有可能的分支路径对应得信号波形可以用XTCOM(Cross-correlatedTrellis-codedQuadratureModulation，互相关网格编码正交调制)符号来表示，并提出8波形XTCOM法和2048波形XTCOM法，8波形XTCOM法能大幅减少检测的复杂度，但检测性能较差；2048波形XTCOM法性能较好，但复杂度极高，基本无法实现。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是，提供一种低复杂度的Alamouti-SOQPSK-TG遥测系统序列检测方法。相比8波形XTCOM法，本方法能够在更低的信噪比条件下可靠检测；相比2048波形XTCOM法，本方法计算复杂度大大降低。本专利技术的技术方案是：一种低复杂度的Alamouti-SOQPSK-TG遥测系统序列检测方法其特征在于，采用32种XTCOM符号来表示状态转移过程中分支路径对应的波形。本专利技术的有益效果是，本专利技术提供的Alamouti-SOQPSK-TG遥测系统低复杂度序列检测方法：选用32种XTCOM符号来表示每两个码元周期信号可能的波形，这样相比采用8波形XTCOM法采用8种XTCOM符号表示的波形更加准确,检测精度更高；相比2048波形XTCOM法采用2048种XTCOM符号表示波形，本方法具有更低的复杂度。其中采用32种波形表示32种XTCOM符号，特别是通过本专利技术提出的具体实现方式，很好地实现了低复杂度和高检测精度的完美结合。附图说明图1是Alamouti-SOQPSK-TG遥测系统发送端结构图；图2是Alamouti-SOQPSK-TG遥测系统结收端结构图；图3是Alamouti码块时的状态转移过程图；图4是利用本专利技术和现有的方法应用在Alamouti-SOQPSK-TG遥测系统进行仿真实验的误码性能图；图5是当时，用XTCOM符号表示第k+1个Alamouti码块对应信号波形的示意图；图6是当时，用XTCOM符号表示第k+1个Alamouti码块对应信号波形的示意图。具体实施方式下面结合图3、图4和图5详细说明本专利技术的实施过程。一种低复杂度的Alamouti-SOQPSK-TG遥测系统序列检测方法。假设基带处理的采样周期为T，每个比特持续时间对接收信号采样N次，s0路和s1路信号的信道响应函数的估计值分别为s0路和s1路信号的时延差估计值与采样周期T的比值为(设s0路信号的时延大于s1路信号时延时，s0路信号的时延小于s1路信号时延时，)，可用4N个离散序列r[4Nk],r[4Nk+1],r[4Nk+2],···,r[4Nk+4N-1]表示经过接收端基带处理、参数估计、定时和载波同步后的发送端发送的第k(k＝1，2，3…)个Alamouti码块对应的信号。序列检测时，进行如下操作：第①步：令第1个Alamouti码块对应的所有可能的每一个状态的累积度量M1为0，再令k＝1，进入第②步操作。一个Alamouti码块可由4位二进制表示，即一个Alamouti码块共有16种可能的状态。每传输一个Alamouti码块对应一次状态转移。传输第k+1个Alamouti码块时状态转移过程如图3所示，左边的圆圈表示k时刻Alamouti码块(即序列bk,bk+1,bk+2,bk+3对应码块)的所有可能的状态，右边的圆圈表示k+1时刻Alamouti码块(即序列bk+4,bk+5,bk+6,bk+7对应码块)的所有可能的状态，圆圈内的数字表示一种可能的状态(如“0000”对应状态bk＝0，bk+1＝0，bk+2＝0，bk+3＝0)，线条表示状态转移的分支路径，左边或右边的每个圆圈都与16条线条相连，即左边的每种状态可能沿16条分支路径发生状态转移，右边圆圈内的每种状态都可能由16种状态中的任意一种通过汇入路径得到。第②步：计算传输第k+1个Alamouti码块时发生的状态转移对应的每一条分支路径的度量增量，即如图3所示由左边圆圈对应的状态转移到右边圆圈对应的状态时每一条分支路径的度量增量。传输第k+1个Alamouti码块时分支路径的度量增量可以分为两个部分Dk+1,0和Dk+1,2。如图3所示，每一条分支路径可以由其首尾两个圆圈内的数字表示，如状态“0000”转移至状态“0000”(即意味着bk＝0，bk+1＝0，bk+2＝0，bk+3＝0，bk+4＝0，bk+5＝0，bk+6＝0，bk+7＝0)对应的分支路径可以表示为“00000000”。当时，分支路径“b4kb4k+1b4k+2b4k+3b4k+4b4k+5b4k+6b4k+7”的度量增量Dk+1,0和Dk+1,1的计算方法分别为：当时，分支路径“b4kb4k+1b4k+2b4k+3b4k+4b4k+5b4k+6b4k+7”的度量增量Dk+1,0和Dk+1,1的计算方法分别为：当k＝0时，每一条分支路径有b-4＝0，b-3＝0，b-2＝0，b-1＝0；当k>0时，对应分支路径“b4kb4k+1b4k+2b4k+3b4k+4b4k+5b4k+6b4k+7”的b4k-4，b4k-3，b4k-2，b4k-1的值可由状态“b4kb4k+1b4k+2b4k+3”的幸存路径对应的序列得到，获取幸存路径对应的序列的方法参见第③步。上述涉及类似……,等形式的计算项的通用表示为X3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低复杂度的Alamouti‑SOQPSK‑TG遥测系统序列检测方法，SOQPSK‑TG是指遥测版成形偏移正交相移键控，其特征在于，采用32个XTCOM符号来表示状态转移过程中分支路径对应的波形。

【技术特征摘要】
1.一种低复杂度的Alamouti-SOQPSK-TG遥测系统序列检测方法，SOQPSK-TG是指遥测版成形偏移正交相移键控，其特征在于，采用32个XTCOM符号来表示状态转移过程中分支路径对应的波形。2.根据权利要求1所述的低复杂度的Alamouti-SOQPSK-TG遥测系统序列检测方法，其特征在于，采用32个XTCOM符号来表示状态转移过程中分支路径对应的波形，其具体实现方式为：传输第k+1个Alamouti码块时，分支路径的度量增量分为Dk+1,0和Dk+1,2两个部分；当时，分支路径的度量增量...

【专利技术属性】
技术研发人员：赖鹏辉，王世练，李泰立，陈炜宇，王昊，夏国江，张炜，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43