[发明专利]一种基于低码率LDPC码干扰信息填充的系统及方法

权利要求书

1.一种基于低码率LDPC码干扰信息填充的系统，其特征在于：包括：LDPC码编码单元、重复分集单元、调制单元、解调单元、分集接收单元、LDPC码译码单元和信息替换单元；

所述LDPC码编码单元，用于将信息比特进行LDPC码编码，并将编码后的信号传给重复分集单元；

所述重复分集单元，用于重复多个编码后的信号副本，并将这多条相同信号传给调制单元；

所述调制单元，用于将多条相同信号作调制处理，得到已调信号通过信道发送给接收端；

所述解调单元，用于感知频谱上受窄带噪声干扰的信号频段，并将接收到的信号作解调，得到解调信号，之后将解调信号传给分集接收单元；

所述分集接收单元，用于把收到的多个统计独立的已解调的衰落信号进行合并，包括选择与组合，之后作为信道初始信息传给LDPC码译码单元和信息替换单元；

所述LDPC码译码单元，用于完成接收系统的LDPC译码功能，输出最终译码结果；同时在每次译码迭代时将变量节点的硬判决信息传给信息替换单元；

所述信息替换单元，用于在每次译码迭代结束后，将LDPC码译码单元传来的变量节点的硬判决信息和信道初始信息作处理替换更新干扰信息，得到新的信道初始信息传递给LDPC码译码单元。

2.一种基于低码率LDPC码干扰信息填充系统的工作方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一：发送端的重复分集单元将LDPC码编码单元的编码结果重复生成多个副本，并行转串行发送给调制单元，每个副本通过调制单元中的直序扩频、跳频扩频、上变频操作后，将相同的信号通过多个不同的跳频频点传送至信道；

步骤二：接收端接收到来自信道中的信号后，进行解调处理，并确定受窄带噪声干扰的频点，并将解调后的全部解调信号传递给分集接收单元；

步骤三：分集接收单元将来自解调单元的中的解调信号进行串并转换，分成多路独立的并行解调信号，将所述并行解调信号合并处理，使得到的有用信号能量最大；并将合并后的信号作为译码的初始信息同时传递给LDPC码译码单元和信息替换单元；

步骤四：在首次迭代时，将LDPC码译码单元接收到的合并后的信号作为信道的初始信息输入译码器，通过最小和译码算法进行译码初始化；

步骤五：第l-1次迭代时，将第l-1次迭代的译码硬判决信息送入信息替换单元；将步骤二所确定的受窄带噪声影响的频点负载的干扰信息替换掉，得到将作为初始信息输入到译码单元参与第l次迭代译码；

根据LDPC码的译码方法，AWGN信道下BPSK调制中，译码中接收到的第i个信号y_i的初始信息如公式(1)所示

其中，是接收到的第i个信号y_i的初始信息；y_i为接收到的第i个信号P{x_i＝1|y_i}为在受到信号为y_i的情况下，发送的信号为“1”的概率，P{x_i＝0|y_i}为在受到信号为y_i的情况下，发送的信号为“0”的概率；σ²为噪声方差；

在最小和译码算法中，因子对迭代过程没有影响，则式(1)表示为：

根据步骤三输入到信息替换单元的合并后的信号，计算初始信息中的非干扰信息的幅值平均值；所述幅值平均值乘以一个校正因子作为替换信息的幅值，替换信息的幅值计算公式如公式(3)所示：

其中，是在第l次迭代时第i个替换信息的幅值，N为初始信息个数，M为干扰信息个数，为初始信息集合，L_{p_jam}为干扰信息集合，α是校正因子，是中的第k个元素的幅值；

替换信息的符号表示如下：

其中，是在第l次迭代时第i个替换信息的符号，是在第l-1次迭代时第i个变量节点硬判决信息的符号；

将作为初始信息输入到译码单元参与第l次迭代译码，直至达到最大迭代译码次数或者正确译码；结束译码迭代，输出硬判决信息作为译码结果；

还包括步骤六：所述基于低码率LDPC码干扰信息填充的系统适用于受强干扰窄带噪声影响的通信系统，通过步骤一至步骤五所述的基于低码率LDPC码干扰信息填充的方法，在受到高功率强干扰噪声影响下实现了抗干扰隐蔽通信，提高了通信系统的可靠性。