CN102185682A - 联合Turbo码与网络编码的中继传输及对应译码方法 - Google Patents

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CN102185682A CN2011101716674A CN201110171667A CN102185682A CN 102185682 A CN102185682 A CN 102185682A CN 2011101716674 A CN2011101716674 A CN 2011101716674A CN 201110171667 A CN201110171667 A CN 201110171667A CN 102185682 A CN102185682 A CN 102185682A
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Abstract

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。

Description

联合Turbo码与网络编码的中继传输及对应译码方法
技术领域
本发明属于无线通信技术领域,涉及信道编码和网络编码,具体地说是一种将Turbo码与网络编码联合在一起的中继传输及对应译码方法,可用于无线多址接入中继网络。
背景技术
利用中继节点帮助移动用户转发数据,可获得额外的分集增益,改善接收端的误比特BER性能,是提高移动用户在小区边缘通话质量的有效手段之一。
现有的无线多址接入中继网络,如图1所示。它由两个源节点,一个中继节点和一个目的节点组成。它的两个源节点在一个中继节点的帮助下与目的节点进行通信时,通常需要四个时隙,即两个源节点分别占用一个时隙向中继节点和目的节点广播数据,中继节点占用两个时隙,分别帮助两个源节点转发数据至目的节点。
网络编码通过对多条输入链路上收到的数据信息进行一定的线性或非线性编码,可提高网络吞吐量、减少数据包的传输次数、增强网络的容错性和鲁棒性,是提高无线多址接入中继信道传输效率的有效方法之一。
为了在提高中继转发效率的同时改善目的节点的误比特性能,有学者提出了在中继节点处进行联合信道-网络编码的方法。目前,信道编码和网络编码的联合设计方案主要包括两种类型:一种是嵌套编码,另一种是混合编码。
嵌套编码的基本原理是中继节点对译码得到的两个源节点的数据分别进行编码,并将编码得到的数据进行异或运算后发送出去,这等价于利用多个独立子码构成一个超码,一般称为嵌套码。混合编码是实现联合信道编码和网络编码的另一种方式,基本原理是中继节点对译码得到的两个源节点的数据进行交替编码转发。
上述两种联合信道-网络编码方法,都要求中继节点转发编码得到的整个序列,无法实现中继节点转发效率和目的节点译码性能的有效折中。因此,如何利用信道编码和网络编码,设计一种中继转发策略,实现中继转发效率和目的节点译码性能的有效折中,是目前需要解决的一个问题。
现有的联合信道-网络编码的译码方法都是对接收信号进行联合译码,译码复杂度比较高,且不能进行并行译码,因此如何设计一种简单的译码方法也是目前需要解决的一个问题。
发明内容:
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺陷,针对由两个源节点、一个中继节点和一个目的节点组成的多址接入中继网络,提出一种联合Turbo码与网络编码的中继传输及对应译码方法,通过调整中继节点转发数据量的大小,实现中继节点转发效率和目的节点译码性能的有效折中,通过先对接收信号进行修正,再对修正后得到的两个源节点修正信号分别进行译码,降低了译码复杂度,且可以进行并行译码。
本发明的目的是这样实现的:
(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
Figure BDA0000070750480000021
Figure BDA0000070750480000022
其中,
Figure BDA0000070750480000023
Figure BDA0000070750480000024
分别为源节点S1的估计信息编码序列
Figure BDA0000070750480000025
的信息序列、第一组校验序列和第二组校验序列,
Figure BDA0000070750480000026
Figure BDA0000070750480000027
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xNC=(dNC,pNC1,pNC2),其中 d NC = ( 2 d ^ 1 - 1 ) + ( 2 d ^ 2 - 1 ) 是xNC的信息序列, p NC 1 = ( 2 p ^ 11 - 1 ) + ( 2 p ^ 21 - 1 ) 是xNC的第一组校验序列, p NC 2 = ( 2 p ^ 12 - 1 ) + ( 2 p ^ 22 - 1 ) 是xNC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TR,计算其要转发的数据量为
Figure BDA0000070750480000031
其中表示小于等于TRN/TS的最大整数,N是网络编码调制序列xNC的长度,TS是中继节点R转发整个网络编码调制序列xNC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NR,从网络编码调制序列xNC中选择相应的NR个数据构成转发序列xR,转发至目的节点D:
当1≤TS/TR<3/2时,中继节点R从网络编码调制序列xNC的信息序列dNC、校验序列pNC1和pNC2中选择其中的NR个数据构成转发序列xR
当3/2≤TS/TR<3时,中继节点R从网络编码调制序列xNC的校验序列pNC1和pNC2中,或者从网络编码调制序列xNC的信息序列dNC、校验序列pNC1和pNC2中选择其中的NR个数据构成转发序列xR
当3≤TS/TR≤N时,中继节点R从网络编码调制序列xNC的信息序列dNC中,或者从网络编码调制序列xNC的校验序列pNC1和pNC2中,或者从网络编码调制序列xNC的信息序列dNC、校验序列pNC1和pNC2中选择其中的NR个数据构成转发序列xR,其中N是网络编码调制序列xNC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yDR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
本发明与现有技术相比具有如下优点:
1)现有的中继节点传输方法都要求中继节点转发整个网络编码调制序列,中继节点转发效率低,本发明采用的中继节点进行联合Turbo-网络编码调制转发方式,可以只转发网络编码调制序列的部分数据,实现了中继节点转发效率和目的节点译码性能的有效折中。
2)现有的联合信道-网络编码的译码方法都是对接收信号进行联合译码,译码复杂度比较高,且不能实现并行译码,本发明提出的译码方法先对接收信号进行修正,再对修正后得到的两个源节点修正信号分别进行译码,译码复杂度低,且可以实现并行译码。
附图说明
图1是现有的无线多址接入中继网络模型;
图2是本发明的流程图;
图3是本发明中继节点转发序列的构成示意图,其中图3(a)是转发序列由信息序列和两个校验序列中的数据构成,图3(b)是转发序列由两个校验序列中的数据构成,图3(c)是转发序列由信息序列中的数据构成;
图4是本发明目的节点译码流程图;
图5是本发明的性能仿真图。
具体实施方式
参照图2,本发明的流程图,实施步骤如下:
步骤1,源节点广播数据。
(1.1)源节点S1对自己的原始数据信息dS1进行Turbo编码,得到自己的编码序列i1=(d1,p11,p12),源节点S2对自己的原始数据信息dS2进行Turbo编码,得到自己的编码序列i2=(d2,p21,p22),其中,d1、p11和p12分别为源节点S1编码序列i1的信息序列、第一组校验序列和第二组校验序列;d2、p21和p22分别为源节点S2编码序列i2的信息序列、第一组校验序列和第二组校验序列;两个源节点使用相同的Turbo编码方法,且Turbo编码方法可从现有方法中任选一种,参见:Shu Lin,Daniel J.Costello,Jr.,“差错控制编码”,机械工业出版社,2007;
(1.2)源节点S1和S2分别对各自的编码序列i1和i2进行BPSK调制,得到各自的调制序列x1=2i1-1和x2=2i2-1;
(1.3)源节点S1和S2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x1和x2,中继节点R接收到源节点S1和源节点S2的信号分别为yR1=x1+nR1和yR2=x2+nR2,目的节点D接收到源节点S1和源节点S2的信号分别为yD1=x1+nD1和yD2=x2+nD2,式中nR1代表源节点S1与中继节点R之间的信道加性高斯白噪声,nR2代表源节点S2与中继节点R之间的信道加性高斯白噪声,nD1代表源节点S1与目的节点D之间的信道加性高斯白噪声,nD2代表源节点S2与目的节点D之间的信道加性高斯白噪声。
步骤2,中继节点进行联合Turbo-网络编码调制转发。
(2.1)中继节点R根据接收到的源节点S1和S2的信号yR1和yR2分别进行Turbo译码,得到两个源节点原始数据信息ds1、ds2的估计信息
Figure BDA0000070750480000051
Figure BDA0000070750480000052
其中,Turbo译码方法可从现有方法中任选一种,参见:Shu Lin,Daniel J.Costello,Jr.,“差错控制编码”,机械工业出版社,2007;
(2.2)中继节点R对源节点S1和S2的估计信息
Figure BDA0000070750480000053
分别进行Turbo编码,得到两个长度为N的估计信息编码序列
Figure BDA0000070750480000054
Figure BDA0000070750480000055
其中,中继节点使用的Turbo编码方法与两个源节点使用的Turbo编码方法相同,
Figure BDA0000070750480000056
Figure BDA0000070750480000057
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,
Figure BDA0000070750480000059
Figure BDA00000707504800000510
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
Figure BDA00000707504800000512
Figure BDA00000707504800000513
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:xNC=(dNC,pNC1,pNC2),其中 d NC = ( 2 d ^ 1 - 1 ) + ( 2 d ^ 2 - 1 ) 是xNC的信息序列, p NC 1 = ( 2 p ^ 11 - 1 ) + ( 2 p ^ 21 - 1 ) 是xNC的第一组校验序列, p NC 2 = ( 2 p ^ 12 - 1 ) + ( 2 p ^ 22 - 1 ) 是xNC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TR,计算其要转发的数据量为其中表示小于等于TRN/TS的最大整数,N是网络编码调制序列xNC的长度,TS是中继节点R转发整个网络编码调制序列xNC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NR,从网络编码调制序列xNC中选择相应的NR个数据构成转发序列xR,转发至目的节点D:
(2.5a)当1≤TS/TR<3/2时,中继节点R从网络编码调制序列xNC的信息序列dNC、校验序列pNC1和pNC2中选择其中的NR个数据构成转发序列xR,例如当网络编码调制序列xNC的长度N=1200,TS/TR=4/3时,转发的数据量为
Figure BDA00000707504800000519
因为Turbo编码器的码率为1/3,所以网络编码调制序列xNC的信息序列dNC、第一组校验序列pNC1和第二组校验序列pNC2的长度都为400,则中继节点的转发序列按图3(a)构成:
首先,中继节点R将dNC的第1,5,9,13,…,393,397位即第4m+1位数据删掉,得到长度为300的新序列
Figure BDA0000070750480000061
接着,将pNC1的第2,6,10,14,…,394,398位即第4m+2位数据删掉,得到长度为300的新序列
接着,将pNC2的第3,7,11,15,…,395,399位即第4m+3位数据删掉,得到长度为300的新序列
Figure BDA0000070750480000063
最后,用
Figure BDA0000070750480000065
构成长度为900的转发序列其中m=0,1,Λ,99;
(2.5b)当3/2≤TS/TR<3时,中继节点R从网络编码调制序列xNC的校验序列pNC1和pNC2中,或者从网络编码调制序列xNC的信息序列dNC、校验序列pNC1和pNC2中选择其中的NR个数据构成转发序列xR,例如当网络编码调制序列xNC的长度N=1200,TS/TR=2,且转发序列从网络编码调制序列xNC的校验序列pNC1和pNC2中选取时,转发的数据量为
Figure BDA0000070750480000067
因为Turbo编码器的码率为1/3,所以网络编码调制序列xNC的第一组校验序列pNC1和第二组校验序列pNC2的长度都为400,则中继节点的转发序列按图3(b)构成:
首先,中继节点R将pNC1的第1,5,9,13,…,393,397位即第4m+1位数据删掉,得到长度为300的新序列
Figure BDA0000070750480000068
其次,将pNC2的第3,7,11,15,…,395,399位即4m+3位数据删掉,得到长度为300的新序列
Figure BDA0000070750480000069
最后,用
Figure BDA00000707504800000610
Figure BDA00000707504800000611
构成长度为NR的转发序列
Figure BDA00000707504800000612
其中m=0,1,Λ,99;
(2.5c)当3≤TS/TR≤N时,中继节点R从网络编码调制序列xNC的信息序列dNC中,或者从网络编码调制序列xNC的校验序列pNC1和pNC2中,或者从网络编码调制序列xNC的信息序列dNC、校验序列pNC1和pNC2中选择其中的NR个数据构成转发序列xR,例如当网络编码调制序列xNC的长度N=1200,TS/TR=6,且转发序列从网络编码调制序列xNC的信息序列dNC中选取时,转发的数据量为
Figure BDA00000707504800000613
因为Turbo编码器的码率为1/3,所以网络编码调制序列xNC的信息序列dNC的长度为400,则中继节点的转发序列按图3(c)构成,即中继节点R将dNC中的第1,3,5,…,397,399等奇数位数据删除,剩余的第2,4,6,8,…,398,400等偶数位数据构成长度为200的新序列
Figure BDA0000070750480000071
并将其作为转发序列xR,其中,N是网络编码调制序列xNC的长度;
(2.6)中继节点R将上述转发序列xR转发至目的节点D,目的节点D接收到信号yDR=xR+nDR,nDR代表中继节点R与目的节点D之间的信道加性高斯白噪声。
步骤3,目的节点译码:
参照图4,目的节点译码流程图,译码步骤如下:
(3.1)目的节点D对接收到中继节点R的信号yDR进行如下修正:
(3.1a)设定一个长度为N的向量y′DR,并设转发序列xR的第t位数据取自网络编码调制序列xNC的第kt位,其中t=1,2,Λ,NR,NR为转发序列xR的长度,kt∈{1,2,...,N},N的取值与网络编码调制序列xNC的长度相同;
(3.1b)将接收到中继节点信号yDR中的第t位数据放入向量y′DR的第kt位,当t取遍1到NR的所有整数后,向量y′DR中即有NR个位放入了yDR的NR个数据,再将向量y′DR中其余N-NR个位置为零;
(3.1c)将含有NR个yDR的数据和经过置零后的向量y′DR,即将上一步得到的向量y′DR作为中继节点R的修正信号;
例如步骤(2.5c)中的例子,转发序列xR的第1,2,3,Λ,199,200位数据分别取自网络编码调制序列xNC的第2,4,6,Λ,398,400位,则将yDR的第1,2,3,Λ,199,200位数据分别放入y′DR的第2,4,6,Λ,398,400位,再将y′DR中其余1000个位置为零,最后将含有200个yDR的数据和经过置零后的向量y′DR作为中继节点R的修正信号;
(3.2)目的节点D根据中继节点R的修正信号yDR,分别对接收到源节点S1和S2的信号yD1和yD2进行修正:
若中继节点R的修正信号y′DR的第1位数据
Figure BDA0000070750480000072
则目的节点将接收到源节点S1的信号yD1的第1位数据
Figure BDA0000070750480000073
和接收到源节点S2的信号yD2的第1位数据
Figure BDA0000070750480000074
分别记为
Figure BDA0000070750480000075
Figure BDA0000070750480000076
若y′D,R的第1位数据
Figure BDA0000070750480000077
则将yD1和yD2的第1位数据
Figure BDA0000070750480000078
Figure BDA0000070750480000079
分别修正为
Figure BDA00000707504800000710
Figure BDA00000707504800000711
所有
Figure BDA00000707504800000712
构成源节点S1的修正信号y′D1,且
Figure BDA00000707504800000713
为修正信号y′D1的第1位数据,所有
Figure BDA00000707504800000714
构成源节点S2的修正信号y′D2,且
Figure BDA00000707504800000715
为修正信号y′D2的第1位数据,其中l=1,2,Λ,N,N为信号y′DR,yD1和yD2的长度,N的取值与网络编码调制序列xNC的长度相同;
(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,其中,Turbo译码方法可从现有方法中任选一种,参见:Shu Lin,Daniel J.Costello,Jr.,“差错控制编码”,机械工业出版社,2007。
本发明的效果可以通过以下仿真进一步说明:
1.仿真条件
按照3GPP TS36.212中的标准设定Turbo编码器的参数,设交织器的长度K=3136,网络编码调制序列的长度N=9408,中继节点到目的节点信道的信噪比设为3dB,两个源节点到目的节点的信道是对称的,所有信道都为AWGN信道,假设中继节点的译码是正确的。
2.仿真内容
当中继转发序列不同时,分别对目的节点的译码性能进行仿真,仿真曲线如图5所示,图5中的横坐标表示源节点到目的节点信道的信噪比,纵坐标表示目的节点译码的误比特率,图5中各曲线表示的意义如下:
“single code”表示中继节点不转发数据;
“s+p1+p2”表示中继转发序列为整个网络编码调制序列,转发的数据量为9408;
“p1+p2”表示中继转发序列由网络编码调制序列中的两个校验序列构成,转发的数据量为6272,占用的时隙长度是“s+p1+p2”的2/3;
“(p1+p2)/2”表示中继转发序列由网络编码调制序列中第一组校验序列的奇数位数据和第二组校验序列的偶数位数据构成,转发的数据量为3136,占用的时隙长度是“s+p1+p2”的1/3;
“(p1+p2)/4”表示中继转发序列由网络编码调制序列中第一组校验序列的第1、5、9、13……位数据和第二组校验序列的第3、7、11、15……位数据构成,转发的数据量为1568,占用的时隙长度是“s+p1+p2”的1/6;
“(p1+p2)/8”表示中继转发序列由网络编码调制序列中第一组校验序列的第1、9、17、25……位数据和第二组校验序列的第5、13、21、29……位数据构成,转发的数据量为784,占用的时隙长度是“s+p1+p2”的1/12;
“s”表示中继转发序列由网络编码调制序列中的信息序列构成,转发的数据量为3136,占用的时隙长度是“s+p1+p2”的1/3;
“s/2”表示中继转发序列由网络编码调制序列中信息序列的偶数位数据构成,转发的数据量为1568,占用的时隙长度是“s+p1+p2”的1/6。
图5中的曲线“p1+p2”、“(p1+p2)/2”、“(p1+p2)/4”和“(p1+p2)/8”的转发序列都是由校验序列中的数据构成,但含有的数据量不同;曲线“(p1+p2)/2”和曲线“s”含有的数据量相同,但曲线“(p1+p2)/2”的转发序列由校验序列中的数据构成,曲线“s”的转发序列由信息序列中的数据构成。
由图5可以看出,当转发序列都是由校验序列中的数据构成,但含有的数据量不同时,目的节点的译码性能差别较大,含有的数据量越多,误比特率越小;当转发序列含有的数据量相同,但转发序列的构成不同时,目的节点的译码性能相差不大。因此,转发序列包含数据量的多少是影响目的节点译码性能的主要因素。
综合分析可得:当中继节点转发的数据量较多时,性能较好,但是占用的时隙多,转发效率低;当中继节点转发的数据量较少时,性能较差,但是占用的时隙少,转发效率高。因此可以通过调整中继节点的转发数据量来获得中继节点转发效率与目的节点译码性能之间的有效折中。

Claims (4)

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
Figure FDA0000070750470000012
其中,
Figure FDA0000070750470000014
分别为源节点S1的估计信息编码序列
Figure FDA0000070750470000015
的信息序列、第一组校验序列和第二组校验序列,
Figure FDA0000070750470000016
Figure FDA0000070750470000017
分别为源节点S2的估计信息编码序列
Figure FDA0000070750470000018
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xNC=(dNC,pNC1,pNC2),其中 d NC = ( 2 d ^ 1 - 1 ) + ( 2 d ^ 2 - 1 ) 是xNC的信息序列, p NC 1 = ( 2 p ^ 11 - 1 ) + ( 2 p ^ 21 - 1 ) 是xNC的第一组校验序列, p NC 2 = ( 2 p ^ 12 - 1 ) + ( 2 p ^ 22 - 1 ) 是xNC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TR,计算其要转发的数据量为
Figure FDA00000707504700000112
其中
Figure FDA00000707504700000113
表示小于等于TRN/TS的最大整数,N是网络编码调制序列xNC的长度,TS是中继节点R转发整个网络编码调制序列xNC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NR,从网络编码调制序列xNC中选择相应的NR个数据构成转发序列xR,转发至目的节点D:
当1≤TS/TR<3/2时,中继节点R从网络编码调制序列xNC的信息序列dNC、校验序列pNC1和pNC2中选择其中的NR个数据构成转发序列xR
当3/2≤TS/TR<3时,中继节点R从网络编码调制序列xNC的校验序列pNC1和pNC2中,或者从网络编码调制序列xNC的信息序列dNC、校验序列pNC1和pNC2中选择其中的NR个数据构成转发序列xR
当3≤TS/TR≤N时,中继节点R从网络编码调制序列xNC的信息序列dNC中,或者从网络编码调制序列xNC的校验序列pNC1和pNC2中,或者从网络编码调制序列xNC的信息序列dNC、校验序列pNC1和pNC2中选择其中的NR个数据构成转发序列xR,其中N是网络编码调制序列xNC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yDR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
2.根据权利要求1所述的联合Turbo码与网络编码的中继传输及对应译码方法,其中所述步骤(1)中源节点S1和S2对各自的编码序列进行BPSK调制,是通过如下公式运算:
x1=2i1-1
x2=2i2-1,
其中,i1和i2是源节点S1和S2的编码序列,x1和x2是编码序列i1和i2经过BPSK调制后得到的调制序列。
3.根据权利要求1所述的联合Turbo码与网络编码的中继传输及对应译码方法,其中步骤(3.1)所述的目的节点D根据步骤(2.5)转发序列xR的构成方式,对接收到中继节点R的信号yDR进行修正,按如下步骤进行:
首先,设定一个长度为N的向量y′DR,并设转发序列xR的第t位数据取自网络编码调制序列xNC的第kt位,其中t=1,2,Λ,NR,NR为转发序列xR的长度,kt∈{1,2,...,N},N的取值与网络编码调制序列xNC的长度相同;
其次,将接收到中继节点信号yDR中的第t位数据放入向量y′DR的第kt位,当t取遍1到NR的所有整数后,向量y′DR中即有NR个位放入了yDR的NR个数据,再将向量y′DR中其余N-NR个位置为零;
最后,将含有NR个yDR的数据和经过置零后的向量y′DR,即将上一步得到的向量y′DR作为中继节点R的修正信号。
4.根据权利要求1所述的联合Turbo码与网络编码的中继传输及对应译码方法,其中步骤(3.2)所述目的节点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yD1和yD2进行修正,修正方法为:
若中继节点R的修正信号y′DR的第l位数据
Figure FDA0000070750470000031
则目的节点将接收到源节点S1的信号yD1的第l位数据和接收到源节点S2的信号yD2的第l位数据
Figure FDA0000070750470000033
分别记为
Figure FDA0000070750470000035
若y′D,R的第l位数据
Figure FDA0000070750470000036
则将yD1和yD2的第l位数据
Figure FDA0000070750470000037
Figure FDA0000070750470000038
分别修正为
Figure FDA0000070750470000039
Figure FDA00000707504700000310
所有
Figure FDA00000707504700000311
构成源节点S1的修正信号y′D1,且为修正信号y′D1的第l位数据,所有
Figure FDA00000707504700000313
构成源节点S2的修正信号y′D2,且
Figure FDA00000707504700000314
为修正信号y′D2的第l位数据,其中l=1,2,Λ,N,N为信号y′DR,yD1和yD2的长度,N的取值与网络编码调制序列xNC的长度相同。
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