[发明专利]一种降低信道误码率的方法

摘要

本发明提出了一种降低信道误码率的方法，是在接收的码元流中，利用任意两个相邻码元、前码元尾部Tm1时段所殘留的Ta0时间空隙中，提取一组单纯的噪声序列，并调用Matlab程序中的“插值”和“拟合”函数，将该噪声序列拟合成p次多项式。在后码元Tm0时段内，收到的是叠加了噪声的码元波形电压。并在后码元Tm0的起始点后选择与前码元Ta0相连的T0b时段，运用泰勒公式将Ta0的噪声逼近函数展开到T0b时段，取出终点的噪声逼近值，用它剔除掉叠加了噪声的码元波形上的噪声，达到提高信噪比降低误码率的目的。仿真试验表明，本发明的方法能提高在极端困难条件下，如深海、地下传送信息的准确性和传递速度。

主权项

一种降低信道误码率的方法，主要包括以下步骤：步骤一，发终端输出码元波形的预处理将信源编码输出码元流中的矩形码元转换成具有相同码元周期Tm的um(t)波形信号，码元周期时间Tm分为信息波形占有时段Tm0和空隙时段Tm1，其中，Tm/5≤Tm1≤Tm/2，Tm0在前、Tm1在后，在信息波形占有时段Tm0，产生具有连续函数的±1*um0波形信号，±1代表双极性二进制信息符号，um0≥0；在空隙时段Tm1，不产生信号电压，波形函数um1(t)≡0；步骤二，收终端噪声处理在收终端输入的码元流中、前后相邻码元的连接部，选取时段Tab，Tab＝Ta0+T0b，其中，Ta0为所述前码元空隙时段Tm1终点前的时段，Ta0的数值范围为Tm/70至Tm/110；T0b为所述后码元信息波形占有时段Tm0起点后的时段，其数值范围与Ta0相同，在时段Tm内，是叠加了噪声的码元波形信号zm(t)，对zm(t)连续采样、插值，获得zm(m)采样序列，从中提取Tab时段的采样值：zab(m)＝±1*uab(m)+nab(m), m＝1、2、┅、N，N＝Tab/(ΔTm/E)+1≈(23*E)+1，采样间隔ΔTm＝Tm/(1024‑1)，E为插值间隔对比采样间隔的倍率；在Ta0时段，可获得单纯噪声na0(m1)的采样序列，其中，m1＝1、2、┅、N1，N1＝(ETa0/ΔTm)+1＝(11*E)+1，将m1序列与在T0b时段新定义的一组序列号连接在一起，形成另一组与zab(m)一致对应的Tab新序列，m＝1、2、…、N1、…、N‑1、N，为逼近噪声的序号，调用Matlab程序中的拟合函数polyfit(m1，na0(m1)，p)，将na0(m1)的采样序列拟合成p次多项式，得到式中的c1至cp的系数，确立Ta0时段逼近函数n*a0(m1)，其中p≥5，n*a0(m1)＝c1*m1p+c2*m1p‑1+c3*m1p‑2+c4*m1p‑3+…+cp‑1*m11+cp调用Matlab程序中的求导函数diff(n＊a0(m0),k)得到Ta0时段噪声逼近函数n＊a0(m1)在m0点的1至P阶的导数dkn*a0(m0)，为泰勒公式提供需要的参数，其中m0＝N1‑P，k＝1、2、┅、P；步骤三，获得噪声逼近值利用泰勒公式程序，在Ta0时段的m0点上，将n*a0(m1)扩展至Tab全时段，获得与采样点序号一致对应的所有噪声逼近值n*ab(m)：n*ab(m)＝[n*a0(m0)/0！]+[d1n*a0(m0)/1！]*(m‑m0)+[d2n*a0(m0)*2！]*(m‑m0)2+[d3n*a0(m0)/3！]*(m‑m0)3+…+[dpn*a0(m0)/p！]*(m‑m0)p+Rn(m)其中，m＝1、2、┅、N1、N1+1、┅、N，Rn(m)＝nab(m)‑nab*(m)，Rn(m)为高阶无限小的余项，即剩余误差噪声；步骤四，减法处理及误码判决将Tab时段序号m＝N点的zab(N)采样值与噪声逼近值n*ab(N)相减，消除zab(N)中的噪声，剩余误差噪声Rn(N)与原码元波形组成新的叠加之和zR(N)，即：zR(N)＝zab(N)–nab*(N)＝±1*uab(N)+Rn(N)，zR(N)>0判决为‘1’，zR(N)<0判决为‘0’。