CN1221113C - 基于增信删余卷积码与qam调制格码相结合的信道译码方法和系统 - Google Patents
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Abstract
一种信道译码的方法和设备,发端,对输入比特一部分进行增信删余编码,另一部分不编码直接输出,对由编码比特和不编码比特合成的符号交织后,进行QAM调制;收端,对接收信号进行解交织,解交织后的数据,一方面用来对被编码的比特解码并输出其估计值,另一方面用来输出不编码比特的估计值,分支度量值是利用了调制方式和截位矩阵的信息,对接收信号的实部、虚部单独处理获得的,较其它译码方法,本发明计算简单,提高了通信系统的效率。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域,尤其涉及通信系统中的一种基于增信删余卷积码与QAM调制格码相结合的信道译码方法和系统。
背景技术
由于数字信号在传输过程中受到干扰的影响,使信号码元波形变坏,故传输到接收端后可能发生错误判决。为了解决干扰的影响,除了考虑合理地选择调制制度、解调方法以及发送功率等方面外,还应考虑差错控制措施。在现代通信系统中,调制解调器与纠错码编译码器是两个主要的组成部分,它们也是提高通信系统信息传输速率、降低误码率的两个关键设备,现有技术中,提出了将调制与信道编码相结合的方法,并显现了较优的增益特性。
数字通信系统关心如何在给定的信噪比(SNR)下提高传输数据的吞吐量。纠错码是提高通信系统传输信息可靠性的重要手段,纠错码的使用(比如卷积码)使系统能用更低的信噪比(SNR)或更高的数据速率达到相同的误码率(BER)。信噪比的降低通常被称为编码增益。编码增益能由误码率性能曲线决定。在一张误码率性能曲线中,不编码和各种编码速率的性能曲线都以Eb/N0为横坐标,其中Eb为比特的功率,N0为白高斯噪声的单边功率谱密度。编码增益是对于定的BER,编码与不编码曲线所对应的横坐标Eb/N0值之差。用编码速率和约束度定义卷积编码器和维特比译码器。编码速率(m/n)表示对应编码器产生输出的n个码字,输入端输入m个比特。约束度K为卷积编码器的寄存器个数加一。
维特比(VB)译码算法的基本思想是接收一含噪声的已编码的码字信息流,利用卷积码的状态转移格图,有效地计算和更新2k-1种状态的条件概率从而搜索到一条最大似然路径,其中k为约束度。为了计算最大似然路径,每一组输入比特2k-1种状态的条件概率都需要计算出来。对速率为1/2的编码,每次计算而得的判决值以一个比特存到路径存储器中。路径存储器的存储深度应足够大使得选择该条路径的概率趋向1。对码速率为1/2的编码,可选择的路径长度大约为5K。对一码速率为2/3的增信删余码较佳的路径长度应相应增大。
在文章“Deve1opment of Variable-Rate Viterbi Decoder and ItsPerformance Characteristics”(第六次数字卫星通信国际会议,PhoenixAriz.,September 1983,Y.Yasuda,Y.Hirata,K.Nakamura and S.Otani)中提到一种方法,即高速率二进制卷积编码能由一简单的低速率二进制卷积编码构造而成,也即是增信删余编码。它删除编码后的一部分比特数据从而达到高速率,除了提高系统传信率,相对同码率的直接编码方法没有性能上的下降,其优点在于:系统只需用一种速率(如1/2)的编码、译码器,却能获得各种高的码速率。
数字通信系统中,一般来讲,传输信息的速率增加时,系统产生的误码率要增加,如何解决由于提高传输信息速率带来的误码率增加,是通信系统设计和实践中一个很有意义的研究方向。1974年梅西根据仙农信息理论最早证明了将编码与调制作为一个整体考虑时的最佳设计,就可以大大改善系统的性能。昂格尔博克(Ungerbocck)、今井秀树等在70年代后期进行了这方面的研究,并于1982年提出了利用码率为n/(n+1)的格状(Trellis)码(卷积码),并将每一码段映射为有2n+1个调制信号集中的一个信号,在收端信号解调器后经反映射变换为卷积码的码序列,并送入VB译码器的这样一种调制与编码相结合的方法。在不增加带宽和相同的信息速率下可获得3~6db的功率增益。由于调制信号和卷积码都可以看成是网格码,因此这种体制就称为格码或网格码调制(Trellis Coded Modulation),简称TCM。
在文章“Channel Coding with Multilevel/Phase Signal“(byG.Ungerboeck,IEEE Transactions on Information Theory,Vol.IT-28,pgs.55-67,January 1982)中,Ungerboeck提出了上述的格码(TCM),他将卷积编码与调制星座图结合起来优化,指出给定频谱带宽,通过应用一速率为(n-1)/n的卷积码和星座图分集的概念能获得近6dB的增益。格码的优势体现在它具有别的编码方式所不具有的特点。即使有一些比特未被编码,译码器对所有输入比特都有纠错能力。
QAM(Quadrature Amplitude Modulation)正交调幅调制是一种幅度调制,是技术成熟的高效窄带调制方式。随着移动通信的发展,要求高速率、高频谱效率的数字传输,QAM因其具有高频谱效率的特点引起人们的重视,特别是其中的16QAM和64QAM。
自TCM问世以来,它得到了广泛的重视,无论在理论研究和实际应用中都进展很快。提出了许多调制与卷积码、调制与分组码等相结合的各种方式。如在Qualcomm公司的美国专利第5848102号中曾提出过将增信删余卷积码与QAM调制方式相结合的类似方法,在该篇专利中公开了这样一种方法:发端一部分比特进行增信删余卷积编码,另一部分比特进行不编码,用编码比特决定QAM调制星座图子集号,未编码比特决定QAM调制星座图子集中的具体元素;接收端,由其接收到的信号经过增信删余码的译码器给出发端被编码的部分比特的具体估计值,对其再编码及增信删余确定对应接收信号的子集号,结合接收信号解调定出来编码比特的估计值。但在该方法的译码过程计算中,在计算对应比特被截掉位置处的分支度量时,穷举了所有情况,引入了较多不必要的计算,没有充分利用编码和调制方式所提供的信息。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新的基于增信删余卷积码与QAM调制格码相结合的信道译码方法,通过充分考虑和利用编码和调制方式所提供的信息,特别是考虑了QAM星座图的各种信息,简化现有技术中类似方法的计算的复杂度。另外,通过采用本发明的这种信道编译码方法,能够有效减少相关硬件的设计的复杂度,节约了成本,保证了在高速传输速率和更高维调制方式的情况下,误码率不增加或增加很少,通过使用本发明的方法,既能处理任意的高码率编码,也能引入格形码(TCM)的增益,并在更好性能的基础上同时减少了计算的复杂度。这对于现代移动通信系统来讲,是非常有益的。
根据本发明的一个方面,提供了一种基于增信删余卷积码与QAM调制格码相结合的信道译码方法,包括步骤:
发送端输入信息比特;
对其中一部分输入比特进行增信删余卷积码编码;
将编码比特和不编码比特合并后转换为符号;
对该符号进行交织;
以QAM调制方式调制后发送;
在接收端利用与发送端交织方式相对应的方式将所接收到的调制信号进行解交织;
确定译码时所需的分支度量值;
利用该分支度量值对解交织后的调制信号进行译码;
输出发送端输入比特的估计值;
其特征在于,在所述确定译码时所需的分支度量值的步骤中,所需分支度量值利用预知截位矩阵和调制信号空间坐标信息来确定,对截位处的分支度量值根据截位信息对输出信号的实部值和虚部值单独运算来确定。
根据本发明的另一方面,提供了一种实现上述信道译码方法的信号发送接收系统,包括信号的发送装置和接收装置,其中所述发送装置包括信号输入装置,增信删余卷积码编码器,截位器,符号转换器,交织器,QAM调制器;接收装置包括解交织器,分支度量计算器,VB软判决译码器,增信删余卷积码编码器,截位器,子集转换器,子集解调器,其特征在于:
发送装置的一部分信息比特在增信删余卷积码编码器中编码,另一部比特不编码;截位后的比特和不编码的比特按一定的比例合并,并在转换器中转换为符号;在交织器中对该符号进行交织,在QAM调制器中调制,并发送;
接收装置将接收到的信号空间坐标在对应于发送端交织器的解交织器中解交织,解交织后的数据一方面用在分支度量计算器中计算分支度量值,输出的结果用于在VB软判决译码器译码,搜索发送端编码比特序列的最大似然路径,并输出被编码比特的估计值;同时,该比特估计值在增信删余卷积码编码器中以与发送端相同的截位方式截位,确定子集号;解交织后的数据另一方面与所确定的子集号输入到子集解调器中,估计出不编码的比特值。
根据本发明的信道译码方法和系统,简化了分支度量值的计算方法,在相同条件下(相同低速率编码器码,相同编码速率,相同的截位矩阵,相同调制方式)能比其他方法(如Qualcomm公司美国专利第5848102号所提供的方法)带来更多的编码增益,同时计算的复杂度有所下降,并且简化了相关设备的设计复杂度,提高了通信系统的效率。
附图说明
下面结合附图,对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。
图1示出了本发明较佳实施方式的发射机结构
图2示出了本发明较佳实施方式的接收机结构
图3是较佳实施方式中使用的R-16QAM调制星座图
图4是较佳实施方式中使用的R-16QAM调制星座分集图
图5是在相同的条件下,本发明方法与Qualcomm公司的美国专利第5848102号的方法在AWGN信道下的性能比较。
具体实施方式
下面通过实施方式及附图对本发明进行详细阐述。
本发明的这种基于增信删余卷积码与QAM调制格码相结合的信道译码方法,是通过充分利用编码和调制方式所提供的信息来确定在译码过程中所需的分支度量值,在计算截位处的分支度量值时,对接收信号信息的实部值和虚部值进行单独处理,减少了不必要的计算,简化了相应设备的设计复杂度,提高了通信系统的传输效率。
本发明的这种基于增信删余卷积码与QAM调制格码相结合的信道译码方法,在发送端:比特流以串行或并行的方式,将其中一部分比特输入到增信删余卷积编码器中,另一部分比特不编码直接输出。编码后的比特和没编码的比特每B个比特合成一个符号,进行符号交织,再输入QAM调制器中以特定的方式进行调制。
收端将接收到的信号实、虚部值解交织后一路直接输入到分支度量计算器中,另一路输入到子集解调器中。VB软判决译码器(按照预先已知的截位方式)利用分支度量计算所输出的度量值逐步译码,其估计值一路输出,另一路再送入与发端相同的增信删余卷积编码器中,输出值与接收到的另一路信号实、虚部值输入到子集解调器中,输出发端没编码比特的估计值。
参考附图1,附图1示出了本发明一个较佳实施方式的发射机结构。在本较佳实施方式中,从信号输入装置(图中未示出)输出的比特流的一部分(如b1b2b3b4)输入到编码器1进行编码,另一部分(如b5…b10)不编码直接输出。编码器1是一编码速率为R=1/2的卷积编码器,截位器2按照预定的矩阵PM对编码比特(或称码字)进行增信删余,能使编码速率提高到K/N。其中对应输入的每K个比特(对应2K个编码比特),只有N-K对编码比特是由编码器1同时输出的两个编码比特(称为一对编码比特)合成的,有2K-N对编码比特是由编码器1输出的两对编码比特中经截位后剩下的两个编码比特合成的。在本具体实施方式中,增信删余卷积编码的速率为2/3。
在符号转换器3中,输出的编码比特和未编码的比特依次序各取N1,N2个并为一路后进行比特到符号的转换,每N=N1+N2个比特合成一个符号。对应本实施方式的R-16QAM调制方式N=4,N1=2,N2=2。
转换后的符号在交织器4中被交织,交织的作用是提高发送的相关信号间的相邻间距。当出现一段突发错误时,交织能将这些突发错误扩散到不相关的符号上,从而提高维特比译码器的纠错能力。一组经交织器4的符号送入到R-16QAM调制器5中,产生已调信号,较佳实施方式中采用的星座图如图3和4所示。已调信号的横、纵坐标值与被编码的比特存在一定的映射关系,该关系由增信删余矩阵P和调制方式决定,在下面的译码过程中有具体的利用和体现。
参考附图2,附图2示出了本发明较佳实施方式的接收机结构。在接收机的收端,接收机将接收到的含噪信号的实、虚部值经解交织器7、8解交织后以两种方式并行处理,一方面直接输入到分支度量计算器9中,另一方面输入到子集解调器11中。VB软判决译码器10(按照预先已知的截位方式)对分支度量计算所输出的度量值做处理,输出发端被编码比特的估计值。该估计值一路输出,另一路再送入与发端相同的编码器12中,输出值经截位器13截位后,送入一子集转换器14中,在该转换器14中,比特00、01、10、11被分别转换为子集0、1、2、3,然后与接收到的另一路信号实、虚部值一起输入到子集解调器11中,最后输出没被编码的比特的估计值。
还参考附图2,接收机将收到的含噪信号分别输入到解交织器7和8中。截位矩阵PM(周期为P)表示为:(p11,p12),(p21,p22)…(pp1,pp2)。对于任意的截位矩阵可作它的等效列变换,使一列中只有一个0的两列相邻。在本实施方式中,截位矩阵为(1011,1101),分别对应1/2速率卷积编码两输出端口截位的方式。其中0表示删除,1表示保留。
对如图3所示的R-16QAM调制,译码器10所用的分支度量值di是基于以下的考虑。
仅考虑调制星座图的第一象限,在该第一象限上包括了4个子集的第一个元素,该4个子集分别是:Ai、Bi、Ci、Di,(其中i=0,1,2,3,分别对应子集中的4个元素)。16QAM调制信号矢量端点在信号空间的坐标,由输入信息数据决定,在本发明的较佳实施方式中,输入信息的四个比特中,前两个比特是经编码器产生的,后两个比特是未编码的,两个编码比特与星座图子集的第一个元素对应关系如下表1所示:
00 A0(3.0a,3.0a)
01 B0(1.0a,3.0a)
10 C0(3.0a,1.0a)
11 D0(1.0a,1.0a)
表1
由表1可知,两编码比特中第一个比特对应坐标的虚部值,0对应为3.0a,1对应为1.0a;第二个比特对应坐标的实部值,0对应为3.0a,1对应为1.0a,其中参数a由信号的平均功率决定。
由此,本发明的较佳实施方式的分支度量值计算方法如下:
若(pi1,pi2)同时为1,意味着此时编码器直接输出一对编码比特,此时的分支度量值为实际接收到的信号值
到每个子集中各映射点的最小欧氏距离:
其中,di(0,0),di(0,1),di(1,0),di(1,1),分别为:接收到的信号值与编码比特(00,01,10,11)所对应的子集四个元素欧氏距离的最小值,
是矢量表示,代表此时收到的信号值(rix,riy),含有噪声信号。
若(pi1,pi2)(p(i+1)1,p(i+2)2)中各有一个为0,意味此时编码器输出的两对编码比特经截位后剩下两个输出比特。则第i时刻和第i+1时刻的分支度量值为:
i:di(0)=min{(riy-3.0a)2,(riy+1.0a)2}
di(1)=min{(riy-1.0a)2,(riy+3.0a)2}
此处只需考虑虚部值。
i+1:di+1(0)=min{(rix-3.0a)2,(rix+1.0a)2}
di+1(1)=min{(rix-1.0a)2,(rix+3.0a)2}
此处只需考虑实部值。
在该处的分支度量值的计算过程中,对经R-16QAM调制器输出的实部和虚部的值分别进行处理,即对实部和虚部的计算相互独立。
将以上预处理的分支度量值存储在存储器中,译码过程中每一译码时刻都需要调用其中有关的值,调用方式和规律如下。
1.如果(pi1,pi2)=(1,1),实际译码过程中分支度量为:
d(M1(bmj),M2(bmj))
其中M1(bmj)、M2(bmj)表示在编码器寄存器状态为m(m=0,1…,2M-1,M为寄存器个数)时,输入比特j所输出的两个比特值,为0或1。
2.对应四种不同的(pi1,pi2)(p(i+1)1,p(i+1)2),实际译码过程中分支度量计算分情况为:
(1)若pi1=0,p(i+1)1=0则
实际译码第i和i+1时刻,只需取:di(M2(bmj))和di+1(M2(bmj))。这是因为此截位方式下,两对编码比特中都只有第二个比特的信息是可靠的,只要算出其对应为0或1的概率即可。本发明中,比特为0或1的概率是由欧氏距离体现的,距离越小,概率越大。
(2)若pi2=0,p(i+1)1=0则
实际译码第i和i+1时刻,只需分别取:di(M1(bmj))和di+1(M2(bmj))
(3)若pi1=0,p(i+1)2=0则
实际译码第i和i+1时刻,只需分别取:d1(M2(bmj))和di+1(M1(bmj))
(4)若pi2=0,p(i+1)2=0则
实际译码第i和i+1时刻,只需分别取:di(M1(bmj))和di+1(M1(bmj))
3.若(pi1,pi2)同时为0,则不计算此时的分支度量值,视其为0。
由以上的分支度量计算式中可以看到:计算分支度量所进行的操作:加、减、乘都相当简单,计算次数少,复杂度小,且没有多余的计算量。
译码器中的处理也相当简单,只需已知各种状态输入0或1后的两个编码比特,这与硬判决的存储器要求相同。每一译码时刻,对应每个当前状态和输入比特,结合截位的规律(本实施方式中周期为4),从分支度量值存储器中读出所需的分支度量值,满足译码器的需要。相对于Qualcomm的美国专利第5848102号而言,特别是截位处对应输入比特概率的分支度量的计算相当简单且有效。
VB软判决译码器10按预知的截位矩阵和上述的分支度量值,搜索出一条最优路径,给出发端编码比特的估计值。该估计值一路直接输出,另一路输入速率为1/2的与发端相同的卷积编码器12,输出比特按与发端相同的截位方式截掉一部分。每两个编码比特合成一个符号的子集号。
Ss(M1(bmj),M2(bmj))表示M1(bmj)和M2(bmj)两比特对应的子集号。A为00,B为01,C为10,D为11,或者(A为0,B为1,C为2,D为3,此为十进制方式)。
将得到的子集号Ss(M1(bmj),M2(bmj))与接收到的坐标值序列一起输入到子集解调器11,找出给定子集号的四个映射点到实际收到的坐标值的欧氏距离最小的点,输出对应的比特值。
本发明的较佳实施方式中,设接收信号为(r1x,r1y),(r2x,r2y),(r3x,r3y),对应计算出的分支度量值为:
d(0,0),d(0,1),d(1,0),d(1,1),d(0),d(1),d(0),d(1),d(0,0),d(0,1),d(1,0),d(1,1)。
VB软判决译码器10输出发端比特b1b2b3b4的估计值
将估计值再编码、截位后,由输出值定出对应的子集号Ss1 Ss2 Ss3,结合收到信号(r1x,r1y),(r2x,r2y),(r3x,r3y),解调出发端没编码的比特b5b6…b10的估计值
根据以上对本发明的较佳实施方式的描述,可以看出,使用本发明的这种基于增信删余卷积码与QAM调制格码相结合的信道译码方法,简化了分支度量的计算的复杂度,在高速率传输的情况下保证了传输的可靠性,同时简化了相关设备的设计复杂度,节约了成本。
参考附图5,附图5示出了在与Qualcomm美国专利第5848102号完全相同的条件下,本发明方法与Qualcomm美国专利第5848102号方法在加性高斯白噪声AWGN信道下的性能比较。增信删余码的码率都为2/3,其母码均为(2,1,9)的卷积码,截位矩阵均为(1011,1101),调制方式均为R-16QAM,其对应星座图如图3或4所示。从图5中可知,使用本发明的方法,能获得更高的编码增益。
前面针对R-16QAM描述了本发明的较佳实施方式,显而易见的是,对于本领域的技术人员来说,在不脱离本发明的精神和范围的前提下,更高维的调制方式以及各种修改也是容易实现的。
Claims (17)
1.一种基于增信删余卷积码与QAM调制格码相结合的信道译码方法,包括步骤:
发送端输入信息比特;
对其中一部分输入比特进行增信删余卷积码编码;
将编码比特和不编码比特合并后转换为符号;
对该符号进行交织;
以QAM调制方式调制后发送;
在接收端利用与发送端交织方式相对应的方式将所接收到的调制信号进行解交织;
确定译码时所需的分支度量值;
利用该分支度量值对解交织后的调制信号进行译码;
输出发送端输入比特的估计值;
其特征在于,在所述确定译码时所需的分支度量值的步骤中,所需分支度量值利用预知截位矩阵和调制信号空间坐标信息来确定,对截位处的分支度量值根据截位信息对输出信号的实部值和虚部值单独运算来确定。
2. 如权利要求1所述的信道译码方法,其特征在于所述的分支度量值按如下步骤确定:
确定编码比特与调制信号空间坐标的映射关系;
若截位矩阵输出(pi1,pi2)同时为1时,分支度量值取实际接收到的信号值到每个子集中各映射点的最小欧氏距离;
若截位矩阵输出(pi1,pi2),(p(i+1)1,p(i+1)2)中各有一个为0,则第i时刻和第i+1时刻的分支度量值是通过对该实际接收到的信号值的虚部、实部值并行处理,确定此时的分支度量值;
存储以上各种情况下的分支度量值。
3.如权利要求2所述的信道译码方法,其特征在于,所述的编码比特与调制信号空间坐标有如下映射关系:第一个比特确定坐标的虚部值,0对应3.0a,1对应1.0a,第二个比特确定坐标的实部值,0对应3.0a,1对应1.0a,实部和虚部值共同确定了其所属的子集号,其中参数a由信号的平均功率决定。
4.如权利要求2或3所述的信道译码方法,其特征在于所述的子集位于信号星座图的四个象限内,分别是:A为00,B为01,C为10,D为11,以调制星座图上映射点的前两个比特来确定。
5.如权利要求1或2所述的信道译码方法,其特征在于截位处的分支度量值的确定是指:
i时刻分支度量值只计算接收信号的虚部值:
di(0)=min{(riy-3.0a)2,(riy+1.0a)2}
di(1)=min{(riy-1.0a)2,(riy+3.0a)2}
i+1时刻分支度量值只计算接收信号的实部值:
di+1(0)=min{(rix-3.0a)2,(rix+1.0a)2}
di+1(1)=min{(rix-1.0a)2,(rix+3.0a)2}。
6.如权利要求1所述的信道译码方法,其特征在于,在所述利用该分支度量值对解交织后的调制信号进行译码的步骤中,利用分支度量值进行译码时按如下方式取值,当
(1)如果(pi1,pi2)=(1,1),实际译码过程中分支度量为:d(M1(bmj),M2(bmj))
(2)对应四种不同的(pi1,pi2)(p(i+1)1,p(i+1)2),实际译码过程中分支度量计算分情况为:
pi1=0,p(i+1)1=0则
第i和i+1时刻取:di(M2(bmj)),di+1(M2(bmj));
pi2=0,p(i+1)1=0则
第i和i+1时刻取:di(M1(bmj)),di+1(M2(bmj));
pi1=0,p(i+1)2=0则
第i和i+1时刻取:di(M2(bmj)),di+1(M1(bmj));
pi2=0,p(i+1)2=0则
第i和i+1时刻取:di(M1(bmj)),di+1(M1(bmj));
(3)若(pi1,pi2)同时为零,则不计算分支度量值,视其为0;
其中M1(bmj)、M2(bmj)表示在编码器寄存器状态为m时,输入比特j所输出的两个比特值,均为0或1;
利用维特比软判决译码方法和上述结果搜索出发端比特的最大似然路径,输出该编码比特的估计值。
7.如权利要求1所述的信道译码方法,其特征在于,在所述接收端输出发送端输入比特的估计值的步骤中,所述估计值包括发送端被编码比特的估计值和不编码比特的估计值两部分,其中对所述发送端不编码比特估计值的运算包含步骤:
将被编码比特估计值进行卷积码增信删余,采用与发送端相同的卷积码和增信删余矩阵;
根据上述结果确定符号所属子集号;
对接收端的经解交织后的数据利用所确定的该子集号,按其所属子集进行解调;
输出不编码比特的估计值。
8.如权利要求1所述的信道译码方法,其特征在于对所述截位矩阵可作它的等效列变换,使一列中只有一个0的两列相邻。
9.如权利要求1或8所述的信道译码方法,其特征在于所述截位矩阵为(1011,1101),其中0表示删除,1表示保留。
10.如权利要求1所述的信道译码方法,其特征在于所述的QAM调制是R-16QAM调制。
11.如权利要求1所述的信道译码方法,其特征在于所述的卷积编码速率为1/2,增信删余卷积编码的速率为2/3。
12.如权利要求1所述的信道译码方法,其特征在于所述经截位后的比特和不编码比特按一定比例合并后转换为一个符号。
13.一种实现如权利要求1所述信道译码方法的信号发送接收系统,包括信号的发送装置和接收装置,其中所述发送装置包括信号输入装置,增信删余卷积码编码器,截位器,符号转换器,交织器,QAM调制器;接收装置包括解交织器,分支度量计算器,VB软判决译码器,增信删余卷积码编码器,截位器,子集转换器,子集解调器,其特征在于:
所述的发送装置通过信道与所述接收装置相连接;其中,
在所述发送装置中,所述信号输入装置与增信删余卷积码编码器和符号转换器连接,所述增信删余卷积码编码器与截位器连接,所述截位器与所述符号转换器连接,所述符号转换器与交织器连接,所述交织器与所述QAM调制器连接;
在所述接收装置中,所述解交织器与分支度量值计算器和子集解调器连接;所述分支度量计算器与VB软判决译码器连接;所述VB软判决译码器与编码器连接,所述编码器与截位器连接,所述截位器与所述子集转换器连接,所述子集转换器与子集解调器连接;
发送装置的一部分信息比特在增信删余卷积码编码器中编码,另一部比特不编码;截位后的比特和不编码的比特按一定的比例合并,并在转换器中转换为符号;在交织器中对该符号进行交织,在QAM调制器中调制,并发送;
接收装置将接收到的信号空间坐标在对应于发送端交织器的解交织器中解交织,解交织后的数据一方面用在分支度量计算器中计算分支度量值,输出的结果用于在VB软判决译码器译码,搜索发送端编码比特序列的最大似然路径,并输出被编码比特的估计值;同时,该比特估计值在增信删余卷积码编码器中以与发送端相同的截位方式截位,确定子集号;解交织后的数据另一方面与所确定的子集号输入到子集解调器中,估计出不编码的比特值。
14.如权利要求13所述的系统,其特征在于所述的分支度量值是利用预知的截位矩阵和调制信号空间坐标信息来确定的。
15.如权利要求13所述的系统,其特征在于所述分支度量值在对应截位矩阵截位处的分支度量值是分别对接收信号的实部值、虚部值单独处理。
16.如权利要求13所述的系统,其特征在于:所述编码器是一1/2卷积码编码器,增信删余卷积编码器的速率为2/3。
17.如权利要求13所述的系统,其特征在于:所述QAM调制器是R-16QAM调制器。
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