面向中强湍流扰动下的FSO并行快速的纠错方法技术

本申请公开了面向中强湍流扰动下的FSO并行快速的纠错方法，步骤包括：对目标码长进行拆分得到若干子码并确定若干待编码序列；按照子码长的类别将若干待编码序列分别输入至对应的编码器，得到二进制编码序列；基于二进制编码序列，得到交织序列组；对交织序列组进行解交织，完成纠错。本申请基于中强湍流的大气激光通信下，在并行纠错编码中采用深度交织，结合湍流程度设计交织器，使得序列分布稀疏不集中，从而降低误码的概率，进一步提高通信系统抗干扰性能。本申请利用了成对错误概率上界来研究纠错码，纠正湍流扰动所带来的码间串扰，能够优化自由空间激光湍流信道的纠错码设计，降低了自由空间激光通信中的长串误码带来的影响。的影响。的影响。

【技术实现步骤摘要】
面向中强湍流扰动下的FSO并行快速的纠错方法


[0001]本申请涉及激光通信
领域，具体涉及面向中强湍流扰动下的FSO并行快速的纠错方法。

技术介绍

[0002]由于激光通信具有高带宽、无电磁干扰、高速率、指向性好等特点，受到了人们的广泛关注，大气衰减效应使激光信号发生能量损失，需要降低自由空间光通信传输中大气湍流等因素对高速无线激光通信的影响，提升FSO通信系统的干扰抑制能力。
[0003]在国内现有的研究中，大多未考虑如何解决大气湍流随机扰动造成的长片误码问题；或者在纠错编码中未加入交织操作，但因交织深度不够，不能随信道特征自适应变化，无法有效解决长片误码的问题。此外，风速突变导致湍流团紊乱，也会出现长片连续的块状误码。
[0004]长片误码的短至几毫秒，长至几秒，对于以上的激光通信，现有的信道编码长度有限，交织矩阵深度的动态调整受限、难以有效纠错长片误码，造成了高延时的可能，严重制约了传输速率和时效性。需要进一步弥补纠错码存在抗衰落能力不足的缺点。

技术实现思路

[0005]本申请在光通信中引入前向纠错编码，牺牲信号的传输速率来提高通信系统的可靠性。采用自适应深度交织来降低湍流带来的长时间误码，序列分布稀疏不集中，从而降低误码的概率，进一步提高通信系统抗干扰性能。
[0006]为实现上述目的，本申请提供了面向中强湍流扰动下的FSO并行快速的纠错方法，步骤包括：
[0007]对目标码长进行拆分得到若干子码并确定若干待编码序列；
[0008]按照所述子码长的类别将若干所述待编码序列分别输入至对应的编码器，得到二进制编码序列；
[0009]基于所述二进制编码序列，得到交织序列组；
[0010]对所述交织序列组进行解交织，完成纠错。
[0011]优选的，确定所述待编码序列的方法包括：
[0012]确定若干待编码比特与编码序列；
[0013]将若干所述待编码比特按照所述子码长的类别输入至对应的编码器进行并行纠错编码；
[0014]将纠错后的所述待编码比特与所述编码序列进行混合，得到所述待编码序列。
[0015]优选的，确定若干所述待编码比特的方法包括：将用于传输编码序列的信道分为若干个并行子信道，并根据所述并行子信道的数量来确定所述待编码比特的数量。
[0016]优选的，确定所述编码序列长度的方法包括：根据若干所述并行子信道期望输出的比特长度，得到信息序列的码长；所述信息序列的码长即为所述编码序列的长度。
[0017]优选的，得到所述二进制编码序列的方法包括：
[0018]将若干所述待编码序列按照所述子码长的类别输入至对应的编码器，进行并行编码以得到若干编码比特；
[0019]将若干所述编码比特依次计算生成矩阵，对所述待编码序列做反序重排映射，将信息序列编码为一个长度为整数的所述二进制编码序列。
[0020]优选的，得到所述交织序列组的方法包括：按着湍流程度设计交织器，大气湍流引起的误码会成片出现；分别打乱原有所述二进制编码序列，改变排列顺序，将成片误码交织在信息比特之间；拆分所述二进制编码序列至纠错码组中的对应位置，得到交织序列组。
[0021]优选的，完成纠错的流程包括：
[0022]采用解交织将打乱的信息序列恢复成原有序列，将正确的解交织序列发送给纠错码译码模块；
[0023]译码器根据比特概率进行译码操作恢复出原有序列，输出译码路径，完成纠错。
[0024]优选的，在恢复出所述原有序列的过程中，译码器根据比特概率进行译码操作；通过将比特流转变为符号流进而将大气湍流引起的突发连串序列差错化为随机差错，纠正存在的潜在错误。
[0025]与现有技术相比，本申请的有益效果如下：
[0026]本申请基于中强湍流的大气激光通信下，在并行纠错编码中采用深度交织，结合湍流程度设计交织器，使得序列分布稀疏不集中，从而降低误码的概率，进一步提高通信系统抗干扰性能。利用了成对错误概率上界来研究纠错码，纠正湍流扰动造成的光波畸变，码间串扰等问题，能够优化自由空间激光湍流信道的纠错码设计，不仅改善了突发误码，而且降低了自由空间激光通信中的长串误码带来的影响。本申请使得信道编码保持优越性能的同时，编码复杂度较低。
附图说明
[0027]为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0028]图1为本申请实施例的方法流程示意图；
[0029]图2为本申请实施例的FSO并行快速的纠错编码器设计总流程图；
[0030]图3为本申请实施例的自由空间激光通信链路的通信架构示意图；
[0031]图4为本申请实施例的并行编码的总过程示意图；
[0032]图5为本申请实施例的基于行进列出的交织矩阵示意图；
[0033]图6为本申请实施例的获取交织序列的示意图；
[0034]图7为本申请实施例的交织器的构成的框图。
具体实施方式
[0035]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他
实施例，都属于本申请保护的范围。
[0036]为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步详细的说明。
[0037]实施例一
[0038]如图1所示，为本申请实施例的方法流程示意图，步骤包括：
[0039]步骤一，对目标码长进行拆分得到若干子码并确定若干待编码序列。
[0040]根据目标码长M的需求确定编码参数。对目标码长M进行拆分以得到多个子码长，将用于传输编码序列的信道W分为r个并行子信道，每组内部最多有N/r个子信道索引，确定N个待编码比特，N为正整数，能够平衡资源消耗与编码性能，为并行编码奠定基础。
[0041]划分的子信道记为其中i＝1,2,
…
,r。各个信道可依次标记为：W1,W2,
…
,W
i
,
…
,W
N
，期望输出的比特长度为M，且长度M能够被r整除。码长N＝2
n
,n＝[log2M]，既是信息序列的长度，也是编码序列的长度，码率为R＝K/N。其中，K个信息比特中含有K
i
个信息比特，i＝1,2,
…
,n，该n个子集的并集为K个信息比特的全部信息比特。
[0042]配置完信息比特和冻结比特后即可得到发送信源序列在编码之前给信息比特添加冗余校验传输位(Cyclic Redundancy Check本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.面向中强湍流扰动下的FSO并行快速的纠错方法，其特征在于，步骤包括：对目标码长进行拆分得到若干子码长并确定若干待编码序列；按照所述子码长的类别将若干所述待编码序列分别输入至对应的编码器，得到二进制编码序列；基于所述二进制编码序列，得到交织序列组；对所述交织序列组进行解交织，完成纠错。2.根据权利要求1所述的面向中强湍流扰动下的FSO并行快速的纠错方法，其特征在于，确定所述待编码序列的方法包括：确定若干待编码比特与编码序列；将若干所述待编码比特按照所述子码长的类别输入至对应的编码器进行并行纠错编码；将纠错后的所述待编码比特与所述编码序列进行混合，得到所述待编码序列。3.根据权利要求2所述的面向中强湍流扰动下的FSO并行快速的纠错方法，其特征在于，确定若干所述待编码比特的方法包括：将用于传输编码序列的信道分为若干个并行子信道，并根据所述并行子信道的数量来确定所述待编码比特的数量。4.根据权利要求3所述的面向中强湍流扰动下的FSO并行快速的纠错方法，其特征在于，确定所述编码序列长度的方法包括：根据若干所述并行子信道期望输出的比特长度，得到信息序列的码长；所述信息序列的码长即为所述编码序列的长度。5.根据权利要求1所述的面向中强湍流扰动下的FSO并行快速的纠错...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚海峰，蒋青芳，郝群，曹杰，刘智，董科研，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：