联合Turbo码与网络编码的中继传输及对应译码方法

摘要

本发明公开了一种联合Turbo码与网络编码的中继传输及对应译码方法，主要解决现有技术的中继节点转发效率低和目的节点译码复杂度高的问题。其实现步骤包括：源节点广播数据；中继节点先对接收到的信号进行Turbo译码，再对译出的信息进行Turbo编码和网络编码调制，最后根据需要转发的数据量构成转发序列并转发；目的节点先修正接收到的信号，再对两个源节点的修正信号分别进行Turbo译码。本发明实现了中继节点转发效率和目的节点译码性能之间的有效折中，且具有译码复杂度低的优点，可用于无线多址接入中继网路。

主权项

1.一种联合Turbo码与网络编码的中继传输及对应译码方法，包括：(1)源节点广播数据步骤：源节点S1和S2使用相同的Turbo编码方法分别对自己的原始数据信息进行Turbo编码，得到各自的编码序列，然后对各自的编码序列进行BPSK调制，得到各自的调制序列x₁和x₂，最后通过正交多址方式向中继节点R和目的节点D广播各自的调制序列；(2)中继节点进行联合Turbo-网络编码调制转发步骤：(2.1)中继节点R对接收到的源节点S1和S2的信号分别进行Turbo译码，得到两个源节点原始数据信息的估计信息；(2.2)中继节点R使用与源节点相同的Turbo编码方法分别对源节点S1和S2的估计信息进行Turbo编码，得到两个长度为N的估计信息编码序列和其中，和分别为源节点S1的估计信息编码序列的信息序列、第一组校验序列和第二组校验序列，和分别为源节点S2的估计信息编码序列的信息序列、第一组校验序列和第二组校验序列；(2.3)中继节点R对源节点S1和S2的估计信息编码序列进行网络编码BPSK调制，得到一个长度为N的网络编码调制序列x_NC＝(d_NC，p_NC1，p_NC2)，其中$d_{\mathrm{NC}}=(2{\hat{d}}_1-1)+(2{\hat{d}}_2-1)$是x_NC的信息序列，$p_{\mathrm{NC}1}=(2{\hat{p}}_{11}-1)+(2{\hat{p}}_{21}-1)$是x_NC的第一组校验序列，$p_{\mathrm{NC}2}=(2{\hat{p}}_{12}-1)+(2{\hat{p}}_{22}-1)$是x_NC的第二组校验序列，N的取值与源节点S1和S2的估计信息编码序列的长度相同；(2.4)中继节点R根据系统允许其转发数据时占用的时隙长度T_R，计算其要转发的数据量为其中表示小于等于T_RN/T_S的最大整数，N是网络编码调制序列x_NC的长度，T_S是中继节点R转发整个网络编码调制序列x_NC需占用的时隙长度；(2.5)假设步骤(2.2)中的Turbo编码器的码率为1/3，中继节点R则根据它自己要转发的数据量N_R，从网络编码调制序列x_NC中选择相应的N_R个数据构成转发序列x_R，转发至目的节点D：当1≤T_S/T_R＜3/2时，中继节点R从网络编码调制序列x_NC的信息序列d_NC、校验序列p_NC1和p_NC2中选择其中的N_R个数据构成转发序列x_R，当3/2≤T_S/T_R＜3时，中继节点R从网络编码调制序列x_NC的校验序列p_NC1和p_NC2中，或者从网络编码调制序列x_NC的信息序列d_NC、校验序列p_NC1和p_NC2中选择其中的N_R个数据构成转发序列x_R，当3≤T_S/T_R≤N时，中继节点R从网络编码调制序列x_NC的信息序列d_NC中，或者从网络编码调制序列x_NC的校验序列p_NC1和p_NC2中，或者从网络编码调制序列x_NC的信息序列d_NC、校验序列p_NC1和p_NC2中选择其中的N_R个数据构成转发序列x_R，其中N是网络编码调制序列x_NC的长度；(3)目的节点译码步骤：(3.1)目的节点D对接收到中继节点R的信号y_DR进行修正，得到中继节点R的修正信号y′_DR；(3.2)目的节点D根据中继节点R的修正信号y′_DR，分别对接收到源节点S1和S2的信号进行修正，得到源节点S1的修正信号y′_D1和源节点S2的修正信号y′_D2；(3.3)目的节点D对源节点S1和S2的修正信号y′_D1和y′_D2分别进行Turbo译码，得到源节点S1原始数据信息的估计值d′_S1和源节点S2原始数据信息的估计值d′_S2。