[发明专利]基于DSSS解扩运算和LDPC译码相结合的数字通信方法

说明书

技术领域

本发明涉及数据通信领域，尤其涉及一种基于DSSS解扩运算和LDPC译码相结合的数字通信方法。

背景技术

DSSS技术在数字通信系统中应用广泛，发射电路采用PN序列将基带数字信号扩展频谱，接收电路用相同的PN序列解扩，还原基带数字信号。具有抗窄带干扰能力强、频谱密度低、容易实现多址通信、电路实现简单等优点。在数字通信系统中，差错控制技术是一种普遍采用的提高通信可靠性的方法。LDPC码是一种性能良好的差错控制码，能够逼近香农极限，译码复杂度较低，在多个领域广泛应用。

在发射电路中，数字基带信号经过差错控制编码，再通过DSSS后发射，在接收电路中通常是先进行DSSS解扩硬判决，后差错控制译码，这两个过程是独立进行的。该方法实现简单，但DSSS硬判决之后会丢失部分差错控制译码所需的先验消息，从而影响译码结果，更不适合使用性能优良的LDPC译码。

发明内容

根据现有技术存在的问题，本发明公开了一种基于DSSS解扩运算和LDPC译码相结合的数字通信方法，包括以下步骤：

S1：发送端提取需要发送的数据帧；

S2：发送端对上述提取的数据信息进行编码，采用的方法是LDPC编码方式；

S3：发送端对编码后的数据进行扩频，采用的方法是直接序列扩频方式；

S4：发送端通过电力线将扩频后的数据发送到接收端；

S5：接收端对接收到的数据采用如下方式进行处理：

S51：对接收到的数据进行一位A/D转换；

S52：位同步：以一定时间宽度的窄脉冲为基准，当脉冲上升沿到达时，表示同步开始，进行相关运算，当脉冲下降沿到达时，计算相关运算结果中1的个数，同步结束，如上反复计算下一比特信息的解调与解扩；

S53：将经过A/D转换后的数据与PN序列做DSSS相关运算，DSSS相关运算结果不进行硬判决，统计结果中1的个数作为LDPC译码的输入；

S54：计算LDPC似然概率比初始值；

S55：进行LDPC译码，并输出译码结果。

DSSS相关运算表达式如式(1)：

ym=Σn=0N-1(bncn+wn)cn---(1)]]>

式中，y_m为DSSS相关运算结果，是信息码元b_m所对应的相关运算结果，b_m＝(b₀，…，b_M-1)，m＝0，…，M-1，M为信息码元个数，w_n为干扰序列，c_n为本地PN序列，c_n＝(c₀，…，c_N-1)，n＝0，…，N-1，N为PN序列的周期，接收端的PN序列与发送端PN序列同步。

所述LDPC译码可以分为以下三个步骤：

M1：似然概率比初始化

计算出变量节点的初始化概率似然比信息，如式(2)：