[发明专利]一种基于串行级联CPM的物理层网络编码方法

权利要求书

1.一种基于串行级联CPM的物理层网络编码方法，其特征是在无线双向中继信道中，中继节点利用迭代译码思想设计中继检测方案，实现信道编码、CPM调制以及物理层网络编码的联合设计，其中两个源节点发送端均采用相同的SCCPM架构：二进制线性卷积编码器、M进制映射器、M进制符号交织器和M进制CPM调制器依次连接组成，发送出SCCPM信号；

在双向中继的MAC阶段，中继节点对两路叠加的SCCPM信号进行中继检测获得两个源节点发送数据的异或值：将两路SCCPM信号近似看成一个联合的串行级联卷积码SCCC进行中继检测，其中SCCPM信号中的卷积编码器视为SCCC架构中的外码，CPM调制和PNC充当SCCC架构中的内码，中继节点采用SCCC的译码结构对接收的混合信号r(t)进行软输入软输出SISO迭代译码，在译码结构中，SISO内译码器的译码算法利用CPM信号的Rimo分解模型，用两路联合的倾斜相位状态网格图表示叠加的CPM信号，再通过软输出维特比算法得到SISO内译码器的输出值，外译码器为一个标准的SISO卷积译码器，在最后一次迭代译码结束后，对外译码器的输出进行硬判决即可得到源节点发送数据的异或值的估计值；

在双向中继的BC阶段，中继节点对所述估计值进行与源节点同样的二进制卷积编码、M进制映射、M进制符号交织和M进制CPM调制，然后广播给源节点，源节点对接收到的单路SCCPM信号进行迭代译码，然后通过与自身信息的异或运算得到对方信息的估值，完成双向中继。

2.根据权利要求1所述的一种基于串行级联CPM的物理层网络编码方法，其特征是采用CPM+PNC译码器作为SCCC译码结构中的SISO内译码器，获得符号信息的对数似然比u_i表示进入CPM调制器的符号信息序列，u_i＝{u_i,0,u_i,1,u_i,2,…}，i∈{1,2}，为两路叠加的SCCPM信号的对应符号信息序列的异或值，

令I表示输入，O表示输出，SISO内译码器输入的先验信息简写为Λ(x；I)，译码输出的对数似然比简写为Λ(x；O)，取检测长度为N，CPM符号周期为T，x＝{x₀,x₁,…,x_N-1}，观察0≤t≤NT时间间隔内的接收信号，并评估所有可能的异或信息序列x的条件概率P(r(t)|x)，对于M进制CPM调制，x有M^N种组合，设为j∈{0,1,…,M^N-1}，则对数似然比Λ(x_n；O)为：

其中，k∈{1,2,…,M-1}，P(x^(j)；I)为x^(j)的先验概率，由Λ(x；I)得到，且第一次译码时，其中的元素Λ(x_n；I)＝0，后续译码时，Λ(x；I)的值由SISO外译码器输出并经过符号交织后提供，条件概率P(r(t)|x^(j))为：

其中，和分别为u₁和u₂的可能值，为两路CPM信号的可能值，σ²表示方差，通过两路CPM信号的联合状态网格图，通过软输出维特比算法得到Λ(x_n；O)，从而得到Λ(x；O)，即