[发明专利]一种基于Turbo编码和BFSK调制的FFH通信系统的MAP解调译码方法

摘要

一种基于Turbo编码和BFSK调制的FFH通信系统的MAP解调译码方法，属于无线通信领域。发送端信源数据经Turbo编码、BFSK调制和FH调制后发送到信道，接收端接收信号经中频滤波、频域软解调后进行最大后验概率译码，即MAP译码。本发明提出了适合采用BFSK非相干解调系统的MAP解调译码方法，并且针对接收端是否已知CSI信息，分两种分别给出了具体的分量译码过程。本发明使得采用BFSK调制的系统(比如常见的快速跳频系统)可以采用Turbo码作为其信道编码方案，和原有的卷积码相比，在复杂度相当的情况下，采用本专利提出的译码方法有更大的编码增益。本发明也可推而广之，进而得到Turbo编码和MFSK调制的FFH通信系统的MAP解调译码方法。

主权项

1.一种基于Turbo编码和BFSK调制的FFH通信系统的MAP解调译码方法，包括以下步骤：步骤1：在发送端，设需要发送的数字化二进制信源数据中一帧数据为U＝(u₁，u₂，…，u_k，…u_N)，其中k＝1、2、…、N，N为帧大小，信源数据u_k依次经过Turbo编码和BFSK调制后，通过FH调制器产生跳频信号F_h为当前t时刻的跳频频率；最后经过天线发射出去；步骤2：设发送信号经过频率选择性慢衰落信道，接收信号为B(t)*s(t)+n(t)，其中，A为发送端复信号的幅度，B(t)为复高斯随机过程，f_i(i＝0，1)为BFSK调制的两个调制频点f₀、f₁；接收信号经解跳后得到中频信号步骤3：对步骤2所得的中频信号进行频域软解调，得到软解调输出信息Z；具体方法是：先将中频信号分成两路，一路经中心频率为f₀的带通滤波和|FFT|²变换后得到功率信号s₀，另一路经中心频率为f₁的带通滤波和|FFT|²变换后得到功率信号s₁；然后将s₀，s₁进行串并变换得到得到频域软解调输出信息Z，且Z＝(z₁、z₂、…z_k、…、z_N)，k＝1、2、…、N，其中z_k＝[s₀，s₁]；步骤4：对步骤3所得的频域软解调输出信息Z进行最大后验概率译码，即MAP译码。设与发送端信源数据帧u_k对应的软解调输出信息z_k中，为信道信息，为校验信息1，为校验信息2，其中k＝1、2、…、N，N为帧大小，具体译码过程是：步骤4-1：将信道信息与校验信息1输入第一分量译码器；同时对信道信息进行与发送端Turbo编码过程中相同的交织处理，将信道信息经与发送端Turbo编码过程中相同的交织处理后的信息与校验信息2输入第二分量译码器；步骤4-2：设置N位全零的初始化先验信息1，并将先验信息1输入第一分量译码器；步骤4-3：采用第一分量译码器，联合先验信息1、信道信息与校验信息1进行分量译码，得到外信息1；然后对外信息1进行与发送端Turbo编码过程中相同的交织处理，得到先验信息2，并将先验信息2输入第二分量译码器；步骤4-4：采用第二分量译码器，联合先验信息2、信道信息经与发送端Turbo编码过程中相同的交织处理后的信息与校验信息2进行分量译码，得到外信息2和信道信息对应的MAP译码软信息；步骤4-5：判断第一或第二分量译码器对软解调输出信息Z进行分量译码的迭代次数是否达到预设的迭代次数，如果没有达到，则将步骤4-4得到的外信息2经过与发送端Turbo编码过程中相对应的解交织处理后的信息作为新的先验信息1，并返回步骤4-3；如果达到，则执行步骤4-6；步骤4-6：将步骤4-4所得信道信息对应的MAP译码软信息进行解交织、判决，得到最终译码结果。