[发明专利]基于高斯近似理论的抗大气湍流衰弱的极化码构建方法有效
| 申请号： | 201810027896.0 | 申请日： | 2018-01-11 |
| 公开（公告）号： | CN108259135B | 公开（公告）日： | 2020-07-14 |
| 发明（设计）人： | 方佳飞;肖石林;毕美华;刘凌;张云昊;黄天成 | 申请（专利权）人： | 上海交通大学 |
| 主分类号： | H04L1/00 | 分类号： | H04L1/00;H04B10/11;H03M13/13;H04B10/516 |
| 代理公司： | 上海汉声知识产权代理有限公司 31236 | 代理人： | 庄文莉 |
| 地址： | 200240 *** | 国省代码： | 上海;31 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 基于 近似 理论 抗大 湍流 衰弱 极化 构建 方法 | ||
1.一种基于高斯近似理论的抗大气湍流衰弱的极化码构建方法，其特征在于：将极化码用于自由空间光传输系统，在极化码构建过程中，考虑大气湍流效应带来的湍流增益，根据当前时刻的湍流增益以及噪声功率，挑选出错误概率最小的极化子信道用于传输信息比特序列，而剩余的子信道用于传输收发端都已知的固定比特序列；
所述极化码构建的方法包括以下步骤：
步骤S1，根据大气湍流效应引起的接收信号增益，初始化接收信号对数似然比的概率密度分布；
步骤S2，将初始化的接收信号对数似然比的概率密度分布值进行迭代运算，计算各个极化子信道接收信号对数似然比的概率密度分布，当计算的信道数量与总的极化信道数量相同停止迭代；
步骤S3，根据步骤S2计算得到的接收信号对数似然比的概率密度分布，计算各个子信道的错误概率；
步骤S4，将计算得到的各个子信道的错误概率进行升序排序，取前K个子信道作为错误概率最小的极化子信道用于传输信息比特序列，其余N-K个子信道用于传输收发端都已知的固定比特序列；其中N为总的极化子信道数，K为用于传输信息比特的极化子信道数。
2.根据权利要求1所述的基于高斯近似理论的抗大气湍流衰弱的极化码构建方法，其特征在于：所述的自由空间光传输系统采用强度调制直接检测的工作方式。
3.根据权利要求1所述的基于高斯近似理论的抗大气湍流衰弱的极化码构建方法，其特征在于：所述的步骤S1中，接收信号对数似然比的概率密度分布符合高斯分布，在发送端为全零序列时，其均值为方差为其中σ2为高斯噪声功率，Iq为大气湍流效应引起的信号幅度增益，q为表示第q个湍流强度增益变化的时隙。
4.根据权利要求1所述的基于高斯近似理论的抗大气湍流衰弱的极化码构建方法，其特征在于：所述的步骤S2中，将接收信号对数似然比的概率密度分布值进行迭代运算，具体的迭代规则为：其中，m表示接收信号对数似然比，初始值为σ2为高斯噪声功率，Iq为大气湍流效应引起的信号幅度增益，m的右下标中N表示总的极化子信道，m的右上标表示子信道的索引，为在[0，+∞)上连续单调递减的函数。
5.根据权利要求1所述的基于高斯近似理论的抗大气湍流衰弱的极化码构建方法，其特征在于：所述的步骤S3中，根据各个极化子信道接收信号对数似然比的概率密度分布计算各个子信道的错误概率，其具体的计算规则为：其中，W表示子信道，W的右下标表示总的极化子信道数，W右上标表示子信道的索引，m表示接收信号对数似然比，m的右下标表示总的极化子信道数，m右上标表示子信道的索引。
6.根据权利要求4所述的基于高斯近似理论的抗大气湍流衰弱的极化码构建方法，其特征在于：迭代过程中的函数满足其中，x为函数的自变量，u为被积函数的自变量。
7.根据权利要求6所述的基于高斯近似理论的抗大气湍流衰弱的极化码构建方法，其特征在于：考虑到计算的复杂度以及函数的单调递减特性，将函数简化为
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