基于EDD-CCM的衰落信道下速率自适应调整方法

基于edd-ccm的衰落信道下速率自适应调整方法
技术领域
1.本发明属于无线通信技术领域，具体涉及一种基于edd-ccm的衰落信道下速率自适应调整方法。


背景技术：

2.在无线通信领域，衰落是指由于信道的变化导致接收信号的幅度发生随机变化的现象，即信号衰落。导致信号衰落的信道被称作衰落信道。ccm方法中使用的以某个权重集进行加权求和产生传输符号的比特符号映射方式基本都属于8阶以上的高阶调制，高阶调制的使用虽然使得ccm方法能在很大速率范围内进行自适应调节而不会很快饱和，但是高阶调制的使用也使得ccm的符号在信道传输过程中的抗噪声能力减弱，在低信噪比时导致接收端的错误符号数量增多，从而降低译码成功率。具体地，在高动态信道条件下，符号传输信道不可避免的会遭受多径衰落，而高阶调制在衰落信道下的误码率相比高斯白噪声信道将会严重升高。因此，现有ccm方法在衰落信道条件下将由于接收的多数rp符号差错较大而导致自适应速率调整性能下降，甚至造成通信完全中断。
3.同样地，根据rpc-bp译码过程可知，rpc-bp译码方法在接收rp符号的同时，还需要对接收信号的噪声概率分布函数进行估计，以此来进行译码估计，即rpc-bp译码方法步骤中的第2步。联合噪声分布概率函数进行译码当然能得到较好的译码性能，但是，在衰落信道下，要想得到快速时变的噪声概率分布函数的准确、实时的估计，必然需要花费更多的计算量。另外，不准确的噪声分布估计也会增加成功译码所需的迭代次数。


技术实现要素：

4.为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于edd-ccm的衰落信道下速率自适应调整方法，对ccm方法的发送符号和译码方法进行改进，首先在发送端将原始的rp符号转换为低阶符号进行发送并加入检错编码，然后在接收端再将低阶符号转换为rp符号，同时利用检错编码删除错误的rp符号，只以校验通过的rp符号进行后续的译码。以此得到一种能在衰落信道且低信噪比条件下有较低中断概率，同时具备一定速率自适应调整能力的编码调制方法，保证某些关键指令信息在恶劣信道条件下的高可靠传输。
5.为了达到上述技术目的，本发明是通过以下技术方案实现的：
6.一种基于edd-ccm的衰落信道下速率自适应调整方法，包括以下步骤：
7.s1：在发送端先以rpc对信源比特信息进行调制产生rp符号，然后再将rp符号转换为对应的有符号二进制信息并添加crc检错校验信息，最后采用频谱效率和抗噪声性能较好的qpsk调制重新完成比特-符号映射并以ifft产生欲发送的多载波信号；
8.s2：在接收端以相反的过程完成qpsk解调之后，先对rp符号对应的二进制比特信息进行检错校验，删除检验失败的rp符号并以校验成功的多个非连续rp符号进行rpc-bp译码，最后得到发送的信源比特信息；
9.s3：对于edd-ccm方法的传输速率而言，其与rp符号的取值范围和crc校验位的长
度有关；定义某个权重集下产生的rp符号的最大值所对应的有符号二进制表示长度为l
rp_bin
，crc校验位长度为l
crc
，edd-ccm方法的传输速率可表示为
[0010][0011]
优选的，所述s2中为确保较低的错检概率，即校验成功的符号即是完全正确的符号，采用检错性能较好的crc检错编码；
[0012]
优选的，所述crc校验位长度需要根据性能需求进行折中选择；
[0013]
优选的，所述s2中在以还原的多个非连续整数值rp符号进行rpc-bp译码之前，还需要根据删除的rp符号的位置对应地对生成矩阵g的行进行删除，即对应地删除g矩阵中检验失败的rp符号对应的行，然后再以处理之后的g矩阵进行rpc-bp译码，且译码过程中以式(1)和(2)进行相应计算：
[0014][0015][0016]
优选的，所述s2中接收端的具体处理流程为：在接收端先将qpsk解调的比特信息和crc校验信息按预先的转换原则进行分组，每一组代表一个rp符号；然后对每一组比特进行crc校验和rp符号还原，同时删除并标记校验失败的rp符号位置；由于生成矩阵每一行对应产生一个rp符号，以删除错误符号之后rp符号进行译码前需根据标记的错误符号的位置相应地删除译码矩阵(即生成矩阵)的行；最后，以还原的且校验成功的整数值rp符号进行rpc-bp译码即可恢复信源比特信息b1,b2,b3,...bm。
[0017]
本发明的有益效果是：
[0018]
本发明首先通过在s1中将高阶rpc符号转换为低阶qpsk符号，提高了符号的抗噪声性能，相比ccm方法更加适用于衰落信道；然后在s2中，先利用crc校验信息对接收到的符号进行检错删除，再基于整数符号进行译码，相比rpc-bp译码方法，无需再计算接收端的噪声概率分布函数，不仅降低了计算复杂度，还提高了低信噪比情况下的译码成功率；最后在s3中可以看到，本发明的传输速率可以通过初始发送符号个数，发送步进，发送次数以及crc校验位长度进行控制和调整，相比ccm方法，调整参数更多，可以综合考虑传输可靠性和有效性进行参数调整，适用场景更为广泛。
附图说明
[0019]
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0020]
图1是本发明的基于edd-ccm方法的速率调整流程框图；
[0021]
图2是本发明的edd-ccm方法接收端处理流程示意图。
具体实施方式
[0022]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完
整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
[0023]
实施例1
[0024]
一种基于edd-ccm的衰落信道下速率自适应调整方法，包括以下步骤：
[0025]
s1：在发送端先以rpc对信源比特信息进行调制产生rp符号，然后再将rp符号转换为对应的有符号二进制信息并添加crc检错校验信息，最后采用频谱效率和抗噪声性能较好的qpsk调制重新完成比特-符号映射并以ifft产生欲发送的多载波信号；
[0026]
s2：在接收端以相反的过程完成qpsk解调之后，先对rp符号对应的二进制比特信息进行检错校验，删除检验失败的rp符号并以校验成功的多个非连续rp符号进行rpc-bp译码，最后得到发送的信源比特信息；
[0027]
s3：对于edd-ccm方法的传输速率而言，其与rp符号的取值范围和crc校验位的长度有关；定义某个权重集下产生的rp符号的最大值所对应的有符号二进制表示长度为l
rp_bin
，crc校验位长度为l
crc
，edd-ccm方法的传输速率可表示为
[0028][0029]
优选的，所述s2中为确保较低的错检概率，即校验成功的符号即是完全正确的符号，采用检错性能较好的crc检错编码；
[0030]
优选的，所述crc校验位长度需要根据性能需求进行折中选择；
[0031]
优选的，所述s2中在以还原的多个非连续整数值rp符号进行rpc-bp译码之前，还需要根据删除的rp符号的位置对应地对生成矩阵g的行进行删除，即对应地删除g矩阵中检验失败的rp符号对应的行，然后再以处理之后的g矩阵进行rpc-bp译码，且译码过程中以式(1)和(2)进行相应计算：
[0032][0033][0034]
优选的，所述s2中接收端的具体处理流程为：在接收端先将qpsk解调的比特信息和crc校验信息按预先的转换原则进行分组，每一组代表一个rp符号；然后对每一组比特进行crc校验和rp符号还原，同时删除并标记校验失败的rp符号位置；由于生成矩阵每一行对应产生一个rp符号，以删除错误符号之后rp符号进行译码前需根据标记的错误符号的位置相应地删除译码矩阵(即生成矩阵)的行；最后，以还原的且校验成功的整数值rp符号进行rpc-bp译码即可恢复信源比特信息b1,b2,b3,...bm。
[0035]
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0036]
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，
可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。