CN105162492A - 一种无线体域网重复码解扩频系统和方法 - Google Patents
一种无线体域网重复码解扩频系统和方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明实施例公开了一种无线体域网重复码解扩频系统和方法,将得到的基带信号依次由解调硬判决模块、解扰模块和解交织模块处理后,判断硬判决接收序列是否满足预设条件,如果是,对所述解调硬判决模块得到的可靠性量度进行量度运算,并采用软判决算法进行解扩频;否则依据大数逻辑对所述硬判决接收序列进行解扩频,实现了解扩频方法的自动切换选择,因此相对于现有技术中单纯采用常规的软解扩频系统而言,数据处理量小、速度快,相对于现有技术中单纯采用常规的硬解扩频系统而言可靠性较高。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域,更具体地说,涉及一种无线体域网重复码解扩频系统和方法。
背景技术
无线体域网(WirelessBodyAreaNetworks,WBAN,以下简称WBAN)以无线通信的方式将布设在体表以及植入人体的体征检测/监测传感器的发送信息进行收集,对人体体征信息进行长期的、移动的、便携的监测,为移动医疗提供了重要的无线通信解决方案。为抵抗噪声较大的场景(如人体的移动,突发电磁干扰等),满足突发预警等重要信息的传输需求,高QoS保障变得非常关键,例如心电数据传输的误码率需求小于10-10。因此高可靠性传输给无线体域网通信提出了较高的要求。
扩频技术作为无线通信抗干扰能力的一项重要技术,在不同的系统中被广泛采用。如UWB系统、水声通信系统、CDMA系统以及OFDM系统都有国内外学者对扩频通信技术的相关研究。常见的扩频方式包括直接序列扩频(DSSS,以下简称DSSS),并行组合扩频(PCSS)和跳频扩频等方式。近年来一些新的扩频技术如循环移位扩频、M元扩频,正交M元扩频、多载波扩频和M元码元移位键控扩频等,都在一定程度上保证抗噪声能力的同时提高了通信速率。并行组合扩频需要的硬件资源开销较大,运算量较多,同时由于WBAN属于单载波通信系统,因此在资源受限的WBAN窄带物理层设计中,为保证较低比特速率下重要信息(如前导和帧头等数据)的正确性,标准采用了重复码扩频、交织和加扰三个分立模块级联实现DSSS。在标准中,扩频之前采用BCH信道编码提高数据纠错能力,因此为减少额外的编译码电路,降低实现的复杂度,扩频方案没有采用线性分组码或者卷积码编码器来提高编码增益,而仅仅采用只有处理增益无编码增益的重复码扩频方式。另外,在π/2-DBPSK调制方式下重复码扩频也使得解调判决变得简单。
在WBAN数字基带收发信机的设计中,常规的硬判决解扩频系统的结构图如图1所示,包括:解调硬判决模块11、解扰模块12、解交织模块13以及解扩频硬判决模块14,如果使用常规的硬判决解扩频方法,解扰、解交织和解扩频过程均在解调硬判决变为比特信息之后,其缺点是会丢失大部分重要的解调信息,扩频的作用不明显,可靠性较差;常规的软判决解扩频系统的结构图如图2所示,包括:存储解调软信息量度模块S21、解扰量度运算模块22、解交织量度位置映射模块23以及软判决扩频模块24,若采用常规的软判决解扩频方法,由于在发射机端重复码扩频和交织、加扰信号处理模块为分立级联结构,因此在接收机端,不仅要量化软判决量度,同时软判决量度也要参与解交织运算和解扰运算,从而进行相关的解扩频运算。这种方式使整个解扩频流程的运算量大大增加,增加了大量功耗。
因此,如何提供一种相对于硬判决解扩频方法可靠性高、相对于软判决解扩频方式运算量小的决解扩频方法称为本领域技术人员亟待解决的技术问题之一。
发明内容
本发明的目的在于提供一种相对于硬判决解扩频方法可靠性高、相对于软判决解扩频方式运算量小的无线体域网重复码解扩频系统和方法。
为实现上述目的,本发明实施例提供了如下技术方案:
一种无线体域网重复码解扩频系统,包括:
解调硬判决模块,用于对由无线体域网获取的基带数据进行处理,并输出处理后的比特数据;
输入端与所述解调硬判决模块输出端相连的解扰模块,用于接收并对所述比特数据进行解扰处理,输出解扰后的比特数据;
输入端与所述解扰模块相连的解交织模块,用于对接收到的解扰后的比特数据进行解交织处理,输出解交织后的比特数据;
输入端与所述解交织模块输出端相连的阈值判断模块,用于从接收到的所述解交织后的比特数据中的接收序列r中提取硬判决接收序列z,判断所述硬判决接收序列z是否满足条件:|n0-n1|≤m,如果是,向软判决模块输出第一信号,否则向大数逻辑判决模块输出第二信号,所述n0为硬判决接收序列z中0的个数,所述n1为硬判决接收序列z中1的个数,所述m为预设整数;
输入端与所述阈值判断模块出端相连的大数逻辑判决模块,用于在获取到所述第二信号后,依据大数逻辑对所述硬判决接收序列z进行解扩频;
输入端分别与所述解调硬判决模块、解扰模块、解交织模块和阈值判断模块相连的软判决模块,用于在获取到所述第一信号后,对所述解调硬判决模块得到的可靠性量度进行量度运算,并采用软判决算法进行解扩频。
优选的,上述无线体域网重复码解扩频系统中,所述软判决模块包括:
量度运算模块和软判决解扩频算法模块;
所述量度运算模块的输入端分别与所述解调硬判决模块、解扰模块、解交织模块和阈值判断模块相连,用于当获取到所述阈值判断模块输出的第一信号后,获取所述解调硬判决模块存储的2F个可靠性量度、所述解扰模块存储的2F个解扰多项式序列以及所述解交织模块中的交织函数,所述F为系统的扩频因子,依据所述解扰多项式序列和交织函数对所述可靠性量度进行量度运算,得到采用交织函数映射后的解扰序列;
所述软判决解扩频算法模块,用于采用软判决解扩频算法对所述交织函数映射后的解扰序列进行解扩频判决。
优选的,上述无线体域网重复码解扩频系统中,所述软判决解扩频算法模块,具体用于:
依据公式计算合并值h,其中ri为所述交织函数映射后的解扰序列中第i个符号的可靠性值,判断所述合并值h的极性,如果所述合并值h不小于0,输出解扩频符号判决结果为0,否则输出解扩频符号判决结果为1。
优选的,上述无线体域网重复码解扩频系统中,所述软判决解扩频算法模块,具体用于:
删除交织函数映射后的解扰序列中最不可靠的x个符号,其中,所述x=|n0-n1|+1;
依据剩余的交织函数映射后的解扰序列中的F-x个符号得到第二硬判决序列,依据大数逻辑对所述第二硬判决序列进行解扩频判决。
优选的,上述无线体域网重复码解扩频系统中,所述m为大于0小于F的正整数,所述F为系统的扩频因子。
一种无线体域网重复码解扩频方法,包括:
采用解调硬判决模块对由无线体域网获取的基带数据进行处理,并输出处理后的比特数据;
采用解扰模块接收并对所述比特数据进行解扰处理,输出解扰后的比特数据;
采用解交织模块对接收到的解扰后的比特数据进行解交织处理,输出解交织后的比特数据;
从接收到的所述解交织后的比特数据中的接收序列r中提取硬判决接收序列z;
判断所述硬判决接收序列z是否满足条件:|n0-n1|≤m,其中所述n0为硬判决接收序列z中0的个数,所述n1为硬判决接收序列z中1的个数,所述m为预设整数,如果是,对所述解调硬判决模块得到的可靠性量度进行量度运算,并采用软判决算法进行解扩频,否则依据大数逻辑对所述硬判决接收序列z进行解扩频。
优选的,上述无线体域网重复码解扩频方法中,所述对所述解调硬判决模块得到的可靠性量度进行量度运算,包括:
获取所述解调硬判决模块存储的2F个可靠性量度、所述解扰模块存储的2F个解扰多项式序列以及所述解交织模块中的交织函数,所述F为系统的扩频因子,依据所述解扰多项式序列和交织函数对所述可靠性量度进行量度运算,得到交织函数映射后的解扰序列;
所述并采用软判决算法进行解扩频,包括:采用软判决解扩频算法对所述交织函数映射后的解扰序列进行解扩频判决。
优选的,上述无线体域网重复码解扩频方法中,所述采用软判决解扩频算法对所述交织函数映射后的解扰序列进行解扩频判决,包括:
依据公式计算合并值h,其中ri为所述交织函数映射后的解扰序列中第i个符号的可靠性值;
判断所述合并值h的极性,如果所述合并值h不小于0,输出解扩频符号判决结果为0,否则输出解扩频符号判决结果为1。
优选的,上述无线体域网重复码解扩频方法中,所述采用软判决解扩频算法对所述交织函数映射后的解扰序列进行解扩频判决,包括:
删除交织函数映射后的解扰序列中最不可靠的x个符号,其中,所述x=|n0-n1|+1;
由剩余的交织函数映射后的解扰序列中F-x个符号得到第二硬判决序列;
依据大数逻辑对所述第二硬判决序列进行解扩频判决。
优选的,上述无线体域网重复码解扩频方法中,所述m为大于0小于F的正整数,所述F为系统的扩频因子。
通过以上方案可知,本发明实施例提供的先采用常规的硬判决解扩频方式对由无线体域网获取的基带数据进行处理,当解交织完成后,依据接收序列r提取硬判决接收序列z,判断所述硬判决接收序列z中的0和1的个数是否满足条件|n0-n1|≤m,当满足该条件时,表明此时可靠性较低,需采用软判决解扩频方法进行解扩频处理,如果不满足该条件,则表明可靠性满足预设要求,可采用硬判决解扩频方法(大数逻辑)进行解扩频处理,实现了解扩频方法的自动切换选择,并且当不满足条件时,所述可靠性量度无需参与解扰运算和解交织映射,因此相对于现有技术中单纯采用常规的软解扩频系统而言,数据处理量小、速度快,相对于现有技术中单纯采用常规的硬解扩频系统而言可靠性较高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中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。
图1为现有技术中常规的硬判决解扩频系统的结构图;
图2为现有技术中常规的软判决解扩频系统的结构图;
图3为发射机端信号处理流程图;
图4为本申请实施例公开的一种无线体域网重复码解扩频系统的结构图;
图5为本申请实施例公开的一种无线体域网重复码解扩频方法的流程图。
具体实施方式
针对常规的硬判决解扩频可靠性差,软判决解扩频运算量大的问题,本申请公开了一种无线体域网重复码解扩频系统和方法,可根据动态阈值选择性进行量度运算,并提出了两种软判决解扩频方法,通过硬判决阈值设置和基于可靠性量度的软判决译码的结合,设计了硬阈值-合并法和硬阈值-删除法的重复码解扩频方案,所述硬阈值-合并法结合了硬判决动态阈值和基于最大比合并的最大似然译码方法,所述硬阈值-删除法结合了硬判决动态阈值和修正后的广义最小距离(GMD)译码算法,使得其处理增益接近理论扩频增益,通过减少量度的运算量而使计算复杂度大大降低,适合应用在资源受限的无线体域网场景中。
在IEEE802.15.6标准中,发射机窄带物理层扩频、交织、加扰等信号的处理流程如图3所示。
而在WBAN数字接收机中,通常的基带信号处理流程为图1所示逆过程,若采用如图2所示的常规的硬判决解扩频方法时,会丢失大部分有用信息,扩频处理增益很小;若采用如图3所示的常规的软判决解扩频方法,虽有利于发挥扩频的作用,增加系统的可靠性,提升抗干扰能力,但是由于引入了可靠性量度,导致量度参与解扰运算、解交织映射和解扩频运算,使运算量大大增加。
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他实施例,都属于本发明保护的范围。
申请人经研究发现。若系统采用差分解调,差分解调信息幅度的绝对值可以作为硬判决比特的可靠性量度,因为与对数似然比的绝对值成正比,因此针对于现有技术中常规的硬判决解扩频方法和软判决解扩频方法存在的问题,如图4所示,本申请公开的无线体域网重复码解扩频系统,包括:解调硬判决模块11、解扰模块12、解交织模块13、阈值判断模块40、大数逻辑判决模块41、以及软判决模块42;
所述解扰模块12的输入端与所述解调硬判决模块11的输出端相连、输出端与所述解交织模块13的输入端相连;所述阈值判断模块40的输入端与所述解交织模块13的输出端相连、第一输出端与所述软判决模块42相连、第二输出端与所述大数逻辑判决模块41的输入端相连;所述软判决模块42的输入端还用于与所述硬判决模块11、解扰模块12、解交织模块13相连;
其中,所述解调硬判决模块11,用于对由无线体域网获取的基带数据进行处理,并输出处理后的比特数据;
解扰模块12,用于接收并对所述比特数据进行解扰处理,输出解扰后的比特数据;
解交织模块13,用于对接收到的解扰后的比特数据进行解交织处理,输出解交织后的比特数据
所述阈值判断模块40,用于从接收到的所述解交织后的比特数据中的接收序列r中提取硬判决接收序列z,判断所述硬判决接收序列z是否满足条件:|n0-n1|≤m,如果是,通过第一输出端向所述软判决模块42输出第一信号,否则通过第二输出端向所述大数逻辑判决模块41输出第二信号,其中所述n0为硬判决接收序列z中0的个数,所述n1为硬判决接收序列z中1的个数,所述m为预设整数;
所述软判决模块42在获取到所述第一信号后,用于对所述解调硬判决模块11得到的可靠性量度S进行量度运算,并采用软判决算法进行解扩频。
本申请上述实施例公开的技术方案的实质是,先采用常规的硬判决解扩频方式对由无线体域网获取的基带数据进行处理,当解交织完成后,依据接收序列r提取硬判决接收序列z,判断所述硬判决接收序列z中的0和1的个数是否满足条件|n0-n1|≤m,当满足该条件时,表明此时可靠性较低,需采用软判决解扩频方法进行解扩频处理,如果不满足该条件,则表明可靠性满足预设要求,可采用硬判决解扩频方法(大数逻辑)进行解扩频处理,实现了解扩频方法的自动切换选择,并且在不满足预设条件时,所述可靠性量度也无需参与解扰运算和解交织映射,因此相对于现有技术中单纯采用常规的软解扩频系统而言,数据处理量小、速度快,相对于现有技术中单纯采用常规的硬解扩频系统而言可靠性较高。
可以理解的是,本申请上述实施例中,所述软判决模块42可以包括:
量度运算模块和软判决解扩频算法模块;
所述量度运算模块的输入端分别与所述解调硬判决模块11、解扰模块12、解交织模块13和阈值判断模块40相连,用于当获取到所述阈值判断模块40输出的第一信号后,获取所述解调硬判决模块11存储的2F个可靠性量度S、所述解扰模块12存储的2F个解扰多项式序列以及所述解交织模块13中的交织函数,依据所述解扰多项式序列和交织函数对所述可靠性量度进行量度运算s,得到交织函数映射后的解扰序列;
所述软判决解扩频算法模块,用于采用软判决解扩频算法对所述交织函数映射后的解扰序列进行解扩频判决。
其中,其中F为扩频因子,可靠性量度S可简化为差分解调信息幅度di,根据标准,交织过程利用2F个符号进行位置映射,故在该所述解调硬判决模块11中需存储2F个可靠性量度、在所述解扰模块12中应存储2F个解扰多项式同步序列。当满足阈值条件|n0-n1|≤m时进行量度运算,并采用软判决方式进行解扩频,否则采用硬判决方式进行解扩频。
可以理解的是,为了进一步减少软判决过程中的运算量,本申请还公开的一种硬阈值-合并法的软判决方式,即:本申请上述实施例中的所述软判决解扩频算法模块具体用于:
对交织函数映射后的解扰序列的每个符号进分配一个可靠性值,所述可靠性值可简化为解调(或差分解调)信息幅度r;
依据公式计算合并值h,其中ri为所述交织函数映射后的解扰序列中第i个符号的可靠性值,依据所述合并值h的极性输出判决结果,即:如果所述合并值h不小于0,输出解扩频符号判决结果为0,否则输出解扩频符号判决结果为1。
当所述m≥F时,所述上述无线体域网重复码解扩频系统的扩频方法等效为最大似然解扩频算法;当m<0时,上述无线体域网重复码解扩频系统的扩频方法等效为硬判决解扩频方法。
下面,为了更直观的体现通过对采用硬阈值-合并法的无线体域网重复码解扩频系统的运算量小的优点,本申请还对其复杂度进行了分析:
考察一帧数据解调后(未判决时)得到N个符号,将每个符号进行k比特量化,进行1比特比较运算、1比特取反运算和1比特异或运算的复杂度均为O(1),k比特全加器平均运算复杂度为O(k)=(2k-1)×O(1)。
图1中所示的常规的硬判决解扩频方案的各个流程步骤的运算量如表1。
过程 | 运算量 | 单位 | 运算类型 |
解调硬判决 | N | O(1) | 比较 |
解扰 | N | O(1) | 异或 |
解交织及硬判决解扩频 | N/F*(F-1) | O(1) | 比较 |
总计 | 3N-N/F | O(1) |
表1
图2中所示的常规的软判决解扩频方案的各个流程步骤的运算量如表2。
表2
设当前信道环境下,满足阈值条件的次数为T,图4采用本申请硬阈值-合并法的线体域网重复码解扩频系统的解扩频流程中各个步骤流程的运算量如表3所示。
过程 | 运算量 | 单位 | 运算类型 |
硬判决分支解调 | N | O(1) | 比较 |
硬判决分支解扰 | N | O(1) | 异或 |
硬判决分支解扩频 | N | O(1) | 比较 |
软判决分支解扰 | FT+2k*FT/2 | O(1) | 比较+取相反数运算 |
软判决分支量度合并 | T*(F-1) | O(1) | k比特加法 |
软判决分支解扩频 | T | O(1) | 比较 |
总计 | 3N+3kFT+2T*(1-k) | O(1) |
表3
综上,本申请上述采用硬阈值-合并法的无线体域网重复码解扩频系统与最大似然解扩频方法(常规的软判决解扩频)相比,减少的运算量可表示为:
如果在信道环境较好的情况下,误码率较小,当T/N→0时,若F≥8,k≥8则可降低86%以上运算量。
可以理解的是,为了进一步减少软判决过程中的运算量,除了上述实施例公开的硬阈值-合并法的软判决方式之外,本申请还公开了一种硬阈值-删除法,即:本申请上述实施例中的所述软判决解扩频算法模块还可以具体用于:
删除交织函数映射后的解扰序列中最不可靠的x个符号,其中,所述x=|n0-n1|+1;
将剩余F-x个符号的交织函数映射后的解扰序列转换为硬判决序列,为了区别于其他的硬判决序列,这里得到的第二硬判决序列可以称之为第二硬判决序列zdelete,依据大数逻辑对所述第二硬判决序列zdelete进行解扩频判决。
为了更直观的体现通过对采用硬阈值-合并法的无线体域网重复码解扩频系统的运算量小的优点,本申请同样对其复杂度进行了分析:
设当前信道环境下,满足阈值条件的次数为T,图4采用本申请硬阈值-删除法的线体域网重复码解扩频系统的解扩频流程中各个步骤流程的运算量如表3所示。
综上,采用硬阈值-删除法的无线体域网重复码解扩频系统与最大似然解扩频方法(常规的软判决解扩频)相比,减少的运算量可表示为:
如果在信道环境较好的情况下,误码率较小,当T/N→0时,若F≥8,k≥8则可降低86%以上运算量。
综上,采用上述两种方法(硬阈值-合并法、硬阈值-删除法)的无线体域网重复码解扩频系统通过调整硬判决阈值的方法减少量度运算的运算量,使得其处理增益接近理论扩频增益,而且计算量大大降低,同时根据不同的需求和信道环境可以选择不同的算法,用户可以根据需要通过调节m的值,以权衡可靠性和运算复杂度,其中,所述m的值可以为(0,F)内的正整数。可见硬阈值-合并法或硬阈值-删除法的无线体域网重复码解扩频系统适合应用在资源受限的无线体域网场景中。
可以理解的是,针对于上述系统,本申请还公开了一种无线体域网重复码解扩频方法,两者可相互借鉴,参见图5,所述无线体域网重复码解扩频方法包括:
步骤S101:采用解调硬判决模块对由无线体域网获取的基带数据进行处理,并输出处理后的比特数据;
步骤S102:采用解扰模块对接收并对所述比特数据进行解扰处理,输出解扰后的比特数据;
步骤S103:采用解交织模块对接收到的解扰后的比特数据进行解交织处理,输出解交织后的比特数据;
步骤S104:从接收到的所述解交织后的比特数据中的接收序列r中提取硬判决接收序列z;
步骤S105:判断所述硬判决接收序列z是否满足条件:|n0-n1|≤m,其中所述n0为硬判决接收序列z中0的个数,所述n1为硬判决接收序列z中1的个数,所述m为预设整数,如果是,执行步骤S106,否则执行步骤S107:
步骤S106:对所述解调硬判决模块得到的可靠性量度进行量度运算,并采用软判决算法进行解扩频;
步骤S107:依据大数逻辑对所述硬判决接收序列z进行解扩频。
与上述系统实施例相对应,所述步骤S106具体包括:
获取所述解调硬判决模块存储的2F个可靠性量度、所述解扰模块存储的2F个解扰多项式序列以及所述解交织模块中的交织函数,所述F为系统的扩频因子;
依据所述解扰多项式序列和交织函数对所述可靠性量度进行量度运算,得到交织函数映射后的解扰序列;
采用软判决解扩频算法对所述交织函数映射后的解扰序列进行解扩频判决。
与上述系统方案相对应,所述采用软判决解扩频算法对所述交织函数映射后的解扰序列进行解扩频判决,具体包括:
对交织函数映射后的解扰序列的每个符号进分配一个可靠性值,所述可靠性值可简化为解调(或差分解调)信息幅度r;
依据公式计算合并值h,其中ri为所述交织函数映射后的解扰序列中第i个符号的可靠性值;
判断所述合并值h的极性,如果所述合并值h不小于0,输出解扩频符号判决结果为0,否则输出解扩频符号判决结果为1。
与上述系统相对应,所述采用软判决解扩频算法对所述交织函数映射后的解扰序列进行解扩频判决的具体过程还可以为:
删除交织函数映射后的解扰序列中最不可靠的x个符号,其中,所述x=|n0-n1|+1;
将剩余F-x个符号的交织函数映射后的解扰序列转换为第二硬判决序列zdelete;
依据大数逻辑对所述第二硬判决序列zdelete进行解扩频判决。
与上述系统相对应,所述m的值可以为大于0小于F的正整数。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种无线体域网重复码解扩频系统,其特征在于,包括:
解调硬判决模块,用于对由无线体域网获取的基带数据进行处理,并输出处理后的比特数据;
输入端与所述解调硬判决模块输出端相连的解扰模块,用于接收并对所述比特数据进行解扰处理,输出解扰后的比特数据;
输入端与所述解扰模块相连的解交织模块,用于对接收到的解扰后的比特数据进行解交织处理,输出解交织后的比特数据;
输入端与所述解交织模块输出端相连的阈值判断模块,用于从接收到的所述解交织后的比特数据中的接收序列r中提取硬判决接收序列z,判断所述硬判决接收序列z是否满足条件:|n0-n1|≤m,如果是,向软判决模块输出第一信号,否则向大数逻辑判决模块输出第二信号,所述n0为硬判决接收序列z中0的个数,所述n1为硬判决接收序列z中1的个数,所述m为预设整数;
输入端与所述阈值判断模块出端相连的大数逻辑判决模块,用于在获取到所述第二信号后,依据大数逻辑对所述硬判决接收序列z进行解扩频;
输入端分别与所述解调硬判决模块、解扰模块、解交织模块和阈值判断模块相连的软判决模块,用于在获取到所述第一信号后,对所述解调硬判决模块得到的可靠性量度进行量度运算,并采用软判决算法进行解扩频。
2.根据权利要求1所述的无线体域网重复码解扩频系统,其特征在于,所述软判决模块包括:
量度运算模块和软判决解扩频算法模块;
所述量度运算模块的输入端分别与所述解调硬判决模块、解扰模块、解交织模块和阈值判断模块相连,用于当获取到所述阈值判断模块输出的第一信号后,获取所述解调硬判决模块存储的2F个可靠性量度、所述解扰模块存储的2F个解扰多项式序列以及所述解交织模块中的交织函数,所述F为系统的扩频因子,依据所述解扰多项式序列和交织函数对所述可靠性量度进行量度运算,得到采用交织函数映射后的解扰序列;
所述软判决解扩频算法模块,用于采用软判决解扩频算法对所述交织函数映射后的解扰序列进行解扩频判决。
3.根据权利要求2所述的无线体域网重复码解扩频系统,其特征在于,所述软判决解扩频算法模块,具体用于:
依据公式计算合并值h,其中ri为所述交织函数映射后的解扰序列中第i个符号的可靠性值,判断所述合并值h的极性,如果所述合并值h不小于0,输出解扩频符号判决结果为0,否则输出解扩频符号判决结果为1。
4.根据权利要求2所述的无线体域网重复码解扩频系统,其特征在于,所述软判决解扩频算法模块,具体用于:
删除交织函数映射后的解扰序列中最不可靠的x个符号,其中,所述x=|n0-n1|+1;
依据剩余的交织函数映射后的解扰序列中的F-x个符号得到第二硬判决序列,依据大数逻辑对所述第二硬判决序列进行解扩频判决。
5.根据权利要求2所述的无线体域网重复码解扩频系统,其特征在于,所述m为大于0小于F的正整数,所述F为系统的扩频因子。
6.一种无线体域网重复码解扩频方法,其特征在于,包括:
采用解调硬判决模块对由无线体域网获取的基带数据进行处理,并输出处理后的比特数据;
采用解扰模块接收并对所述比特数据进行解扰处理,输出解扰后的比特数据;
采用解交织模块对接收到的解扰后的比特数据进行解交织处理,输出解交织后的比特数据;
从接收到的所述解交织后的比特数据中的接收序列r中提取硬判决接收序列z;
判断所述硬判决接收序列z是否满足条件:|n0-n1|≤m,其中所述n0为硬判决接收序列z中0的个数,所述n1为硬判决接收序列z中1的个数,所述m为预设整数,如果是,对所述解调硬判决模块得到的可靠性量度进行量度运算,并采用软判决算法进行解扩频,否则依据大数逻辑对所述硬判决接收序列z进行解扩频。
7.根据权利要求6所述的无线体域网重复码解扩频方法,其特征在于,所述对所述解调硬判决模块得到的可靠性量度进行量度运算,包括:
获取所述解调硬判决模块存储的2F个可靠性量度、所述解扰模块存储的2F个解扰多项式序列以及所述解交织模块中的交织函数,所述F为系统的扩频因子,依据所述解扰多项式序列和交织函数对所述可靠性量度进行量度运算,得到交织函数映射后的解扰序列;
所述并采用软判决算法进行解扩频,包括:采用软判决解扩频算法对所述交织函数映射后的解扰序列进行解扩频判决。
8.根据权利要求7所述的无线体域网重复码解扩频方法,其特征在于,所述采用软判决解扩频算法对所述交织函数映射后的解扰序列进行解扩频判决,包括:
依据公式计算合并值h,其中ri为所述交织函数映射后的解扰序列中第i个符号的可靠性值;
判断所述合并值h的极性,如果所述合并值h不小于0,输出解扩频符号判决结果为0,否则输出解扩频符号判决结果为1。
9.根据权利要求7所述的无线体域网重复码解扩频方法,其特征在于,所述采用软判决解扩频算法对所述交织函数映射后的解扰序列进行解扩频判决,包括:
删除交织函数映射后的解扰序列中最不可靠的x个符号,其中,所述x=|n0-n1|+1;
由剩余的交织函数映射后的解扰序列中F-x个符号得到第二硬判决序列;
依据大数逻辑对所述第二硬判决序列进行解扩频判决。
10.根据权利要求6所述的无线体域网重复码解扩频方法,其特征在于,所述m为大于0小于F的正整数,所述F为系统的扩频因子。
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