[发明专利]基于低密度奇偶校验码译码软信息的码辅助帧同步方法

摘要

一种基于低密度奇偶校验码译码软信息的码辅助帧同步方法，属通信技术领域，用于解决数字通信的同步问题。其技术方案是：首先逐次计算缓存结构中不同帧偏移时的信道软信息向量满足LDPC码校验矩阵中所有校验方程约束的概率与违背所有约束的概率的对数似然比值，然后根据最大似然比值对应的帧偏移来确定最终的帧同步边界点。本发明不需要额外的导频序列，节约了带宽和功率资源。同已有的码辅助帧同步方法相比，本发明无需一次完整的迭代译码过程并可借助部分译码器硬件资源来实现，不仅节约了帧同步搜索的时间和功耗，而且具有较低的实现复杂度，同时可提高LDPC码译码器的使用率。

主权项

1、一种基于低密度奇偶校验码译码软信息的码辅助帧同步方法，其特征是，它首先逐次计算缓存结构中不同帧偏移时的信道软信息向量满足LDPC码校验矩阵中所有校验方程约束的概率与违背所有约束的概率的对数似然比值，然后根据最大似然比值对应的帧偏移来确定最终的帧同步边界点，它包括以下步骤：a.系统发送端将准循环LDPC码编码后的码字与长度为N的伪随机(PN)扰码序列进行异或运算；b.PN扰码序列乘上准循环LDPC码校验矩阵H_M×N转置后的矩阵得到校验错误图案c.将系统接收端收到的数据分别以符号频率1/T_s采样，采样后的数据通过平方根升余弦匹配滤波器得到滤波后的数据，最后将匹配后的数据储存在缓存单元中；d.将缓存单元中在帧偏移值为u时开始截取的软信息向量Wρ(u)={wu,wu+1,...,wu+N-1}]]>送进LDPC码译码器；e.译码器根据下式计算软信息向量为时帧同步方法的初始值：L(qi′j(u))=L(Pi′(u))=2wi′j(u)σ2]]>其中，L(_i′j^(u))为时迭代过程中从变量节点i′传向校验节点j的外信息；L(P_i′^(u))为时变量节点i′的对数似然比先验信息；w_i′j^(u)为时第j个校验约束中的第i′个变量对应缓存中的信道输出值；σ²为白高斯噪声的方差；f.译码器计算软信息向量为时每个校验节点处理单元的总符号值η_j^(u)和总信息绝对值λ_j^(u)：ηj(u)=Πi′∈B(j)αi′j(u),]]>λj(u)=Σi′∈B(j)φ(βi′j(u))]]>其中，α_i′j^(u)和β_i′j^(u)分别表示L(q_i′j^(u))的符号和绝对值；B(j)表示和校验节点j相连的变量节点的集合；g.根据错误图案以及软信息向量为时每个校验节点处理单元的总符号值η_j^(u)和总信息绝对值λ_j^(u)，利用译码器中的φ(·)函数计算单元计算每个校验节点单元对应的对数似然比(LLR)信息值(1-2s_j)η_j^(u)φ(λ_j^(u))，其中s_j为错误图案中对应第j个校验节点单元的错误比特；h.将M个校验节点单元的LLR信息值(1-2s_j)η_j^(u)φ(λ_j^(u))加和，得到帧偏移值为u时计算的总对数似然比值i.在u∈[0，N]的范围内，通过最大值搜索方法搜索并记录最大对数似然比值和该最大值对应的帧偏移值，选定最大对应的帧偏移值u作为最终的帧偏移估计值j.LDPC码译码器联合PN扰码序列校验后的错误图案进行迭代译码，将译码后的码字异或上PN扰码序列得到解扰后的最终码字。