一种相干通信机用的比特-符号信号处理方法

摘要

本发明公开了一种适用于自适应判决反馈均衡器与译码器级连、迭代信号处理的比特-符号信号处理方法，该方法包括：1)确定与通信机接收的符号的后验概率最大对应的表达式；2)根据SOVA算法，使步骤1)的表达式值最大，从而使通信机接收的符号的后验概率最大，得到符号的软判决；3)根据SOVA算法，使步骤1)的表达式值最大，从而使通信机接收的符号的后验概率最大，得到符号的硬判决。

主权项

1.一种相干通信机用的比特-符号信号处理方法，包括如下步骤：1)确定与通信机接收的符号的后验概率最大对应的表达式如下：$\underset{t=1}{\overset{T}{\Sigma }}{\log p}_t\left(s_t\right)-\underset{t=1}{\overset{T}{\Sigma }}\{{(r_{t,I}-s_{t,I}^i)}^2+{(r_{t,Q}-s_{t,Q}^i)}^2\}$其中p_t(s_t)是先验概率，r_t，I和r_t，Q分别为t时刻接收符号的虚部和实部，s_t，Iⁱ和s_t，Qⁱ分别为星座图中对应信号的虚部和实部；2)根据SOVA算法，确定分量卷积码网格图中转移路经的分支度量为：$v_t^{s_t}={(r_{t,I}-s_{t,I}^i)}^2+{(r_{t,Q}-s_{t,Q}^i)}^2-{\log p}_t\left(s_t\right)$3)对于转移路径X，确定路径度量为：${\mu }_t^X=\underset{t^{\prime }=1}{\overset{t}{\Sigma }}{v}_{t^{\prime }}^{s_{t^{\prime }}}={\mu }_{t-1}^X+v_t^{s_t}$4)对于MPSK调制方式，在任一时刻生存路径都对应M-1条竞争路径，确定生存路径的度量值为：${\mu }_{T,\min }=\left(\underset{t^{\prime }=1}{\overset{t-1}{\Sigma }}{v}_{t^{\prime }}^{s_{t^{\prime }}^0}\right)+v_t^{s_t^0}+\left(\underset{t^{\prime =t+1}}{\overset{T}{\Sigma }}{v}_t^{s_{t^{\prime }}^0}\right)={\Lambda }^{\prime }\left(s_t^0\right)$确定与信号s¹，s²，……s^M-1对应的竞争路径的度量值为：${\mu }_{{t,s}^i}=\min \{{\mu }_{t-1}^f\left(l_{s^i}^{\prime }\right)+v_t^{s^i}(l_{s^i}^{\prime },l_{s^i})+{\mu }_t^b\left(l_{s^i}\right)\}={\Lambda }^{\prime }\left(s_t^i\right)$其中，t时刻与生存路径对应的是星座图中的信号s⁰，M-1条竞争路径此时分别对应信号s¹、s²、……s^M-1，为与信号s¹、s²、……s^M-1对应的竞争路径的度量值；且代表相邻时刻的状态，M_S为网格图中的状态数，是t-1时刻前向生存路径度量值，为t时刻反向生存路径的度量值，为t时刻生成信号sⁱ的状态转移分支度量；5)确定星座图中各信号的概率为：$p({\hat{s}}_t^i=s_t^i)={\Lambda }^{\prime }\left(s_t^i\right)/\underset{i=0}{\overset{M-1}{\Sigma }}{\Lambda }^{\prime }\left(s_t^i\right)i=\mathrm{0,1,2},......M-1$6)确定系统比特c_t分别为0和1的先验概率为：$\left\{\begin{array}{c}p(c_t=1)=\frac{e^{\Lambda \left(c_t\right)}}{1+e^{\Lambda \left(C_t\right)}}\\ p(c_t=0)=\frac{1}{1+e^{\Lambda \left(c_t\right)}}\end{array}\right.$其中，先验概率估计Λ(c_t)为译码器输出的系统比特概率软信息；7)确定时刻t接收符号r_t与星座图中各信号的欧氏距离分别为：$\left\{\begin{array}{c}L\left(s_t^0\right)={(r_{t,I}-s_{t,I}^0)}^2+{(r_{t,Q}-s_{t,Q}^0)}^2\\ L\left(s_t^I\right)={(r_{t,I}-s_{t,I}^1)}^2+{(r_{t,Q}-s_{t,Q}^1)}^2\\ L\left(s_t^2\right)={(r_{t,I}-s_{t,I}^2)}^2+{(r_{t,Q}-s_{t,Q}^2)}^2\\ \begin{array}{ccc}.& .& .\end{array}\\ \begin{array}{ccc}.& .& .\end{array}\\ \begin{array}{ccc}.& .& .\end{array}\\ L\left(s_t^{M-1}\right)={(r_{t,I}-s_{t,I}^{M-1})}^2+{(r_{t,Q}-s_{t,Q}^{M-1})}^2\end{array}\right.$8)由步骤7)，根据星座图，得t时刻校验位的概率：$\left\{\begin{array}{c}p(\mathrm{Check}=0)\\ p(\mathrm{Check}=1)=1-p(\mathrm{Check}=0)\end{array}\right.$9)由步骤6)、步骤7)和步骤8)的结果，根据星座图，得到p_t(s_t)；10)由步骤4)、步骤5)和步骤9)的结果得到成为符号的软判决，用于判决反馈自适应均衡器和译码器的软迭代信号处理。