一种超距海上通信方法技术

本发明专利技术提供了一种超距海上通信方法。其中，该方法由两部分的步骤组成：第一部分为信号发射，主要步骤分为采样、信源编码、CRC校验、信道编码(LDPC)、交织、速率匹配、加扰、调制、加CP的IFFT变换以及同步，发送到信道；第二部分为信号接收，主要步骤分为信道接收、FFT变换、信道估计、MRC合并、解调、去交织、信道译码、去CRC校验、信源解码以及信号重建。与现有技术相比，该方法能够有效地应对信道衰落，也能够提高编码增益，同时不需要增加额外的基础设施建设且不需要特制的用户收发设备，从而降低了海洋通信的代价。

【技术实现步骤摘要】
一种超距海上通信方法
本专利技术涉及无线通信领域，是一种超距海上通信方法。系统涉及到LDPC编码、CRC校验、交织、信道估计等关键技术。
技术介绍
随着国家在海洋装备研发和海洋通信科技研究等方面不断加大投入，智慧海洋、海事安防、海上运输、娱乐等离不开信息传输。目前对于超视距通信的主流方案有：海底电缆方案、卫星通信方案、超短波通信方案、Mesh网络通信方案、5G通信方案以及空天一体网络方案。对于海底电缆，用绝缘材料包裹电缆铺设于海底，用于电信传输。优点：信息传输距离远、效率高、可靠性强，可用于远距离岛屿之间、跨海军事设施之间通信，常用于海底监测的信息回传。缺点：铺设成本高，较为脆弱，覆盖面积有限。对于卫星通信，利用卫星作为中继进行的通信。优点：通信距离远、覆盖面积大。缺点：通信信道容量无法满足视频、多媒体的传输需求、通信系统脆弱，且通信代价高、需要专属终端。对于超短波通信，利用30～300兆赫波段的无线电波传输信息的通信。优点：可实现远距离通信，点对点可超过400km；通信质量比短波好，受昼夜和季节变化的影响小，通信较稳定本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超距海上通信方法，其特征在于，包括如下步骤：/nS1、信号采样，将模拟信号采样后，变成离散信号；/nS2、信源编码，将离散信号量化、压缩，再将信号转换成对应的比特序列；/nS3、CRC编码，将信源编码后的比特序列用CRC编码方式进行编码，得到CRC码；/nS4、LDPC信道编码，将CRC码再进行LDPC编码，得到LDPC码；/nS5、交织，对LDPC码重新进行规则排列，得到交织后的序列；/nS6、速率匹配，将交织后的序列与传输资源进行匹配；/nS7、加扰，将交织的序列加入一些扰码序列，得到加扰后的序列；/nS8、调制，将加扰后的序列转换成数字信号，将数字信号变换成频带适合信道传输的高频...

【技术特征摘要】
1.一种超距海上通信方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、信号采样，将模拟信号采样后，变成离散信号；
S2、信源编码，将离散信号量化、压缩，再将信号转换成对应的比特序列；
S3、CRC编码，将信源编码后的比特序列用CRC编码方式进行编码，得到CRC码；
S4、LDPC信道编码，将CRC码再进行LDPC编码，得到LDPC码；
S5、交织，对LDPC码重新进行规则排列，得到交织后的序列；
S6、速率匹配，将交织后的序列与传输资源进行匹配；
S7、加扰，将交织的序列加入一些扰码序列，得到加扰后的序列；
S8、调制，将加扰后的序列转换成数字信号，将数字信号变换成频带适合信道传输的高频信号；
S9、IFFT变换，将高频信号从频域转换到时域，并加上循环前缀；
S10、同步，发射端与接收端进行时钟频率同步，并通过天线发射信号；
S11、信道传输，同步信号后，天线发送的信号经过蒸发波导进行传输；
S12、FFT变换，接收端天线接收信号，去循环前缀，并将接收的信号从时域转换到频域；
S13、信道估计，从接收信号中，估计出当前信道状态，然后消除信道对信号的干扰；
S14、MRC合并，在取得多条经过FFT变换且相互独立的支路信号后，通过合并技术得到分集增益；
S15、解调，把经过MRC合并的信号位于载波附近携带有用信息的频谱搬移到基带中，用相应的滤波器滤出基带信号，并将基带信号转换成相对应的比特序列；
S16、去交织，解调后的序列按照交织编码方式，用相反的规律进行解码，得到新的序列；
S17、信道译码，将去交织后的序列进行译码判决，得到CRC码；
S18、去CRC，将CRC码与生成多项式相除，以余项是否为零来判别接收码组中有无错码；
S19、信源解码，将去CRC后的序列解码，得到的序列转换成对应的离散信号；
S20、信号重建，将离散信号转换为连续信号；
所述步骤S2中信源编码方式有多种，包括：
Shannon方式；Feno方式；Huffman方式；
步骤S3进行CRC编码步骤如下：
设信源编码后的比特序列为(x0，x1，…，xm-1)，(p0，p1，…，pm-1，pm)为与比特序列相异或的生成多项式序列，b(t)是新的比特，F为矩阵，为异或，为与；
一次实现w+1个比特的CRC计算为：



(1)第一步，根据(p0，p1，…，pm-1，pm)生成多项式序列，计算出Fw；
(2)第二步，根据输入的序列(bw-1，…，b0，x0，xm-w-1，xm-w，…，x0)与F矩阵异或直接一次性完成w比特位宽的CRC计算；
所述步骤S4中LDPC编码方式有多种，包括：
可快速编码的大围长QC-LDPC；Mackay构造法；Gallager构造法步骤S5交织包括如下步骤：
(1)信道编码后，交织器的输入端输入的LDPC码按顺序分别进入B条支路延迟器，每一路延迟不同的符号周期，第一路无延...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐艳丽，喻玉山，
申请(专利权)人：上海海事大学，
类型：发明
国别省市：上海;31