CN115567169A - 一种低编码速率下的解调译码方法、系统、设备及存储介质 - Google Patents

一种低编码速率下的解调译码方法、系统、设备及存储介质 Download PDF

Info

Publication number
CN115567169A
CN115567169A CN202211556512.7A CN202211556512A CN115567169A CN 115567169 A CN115567169 A CN 115567169A CN 202211556512 A CN202211556512 A CN 202211556512A CN 115567169 A CN115567169 A CN 115567169A
Authority
CN
China
Prior art keywords
signals
demodulation
module
decoding
processing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202211556512.7A
Other languages
English (en)
Inventor
王玉鹏
尚蕾
熊清军
陈佳
陈维
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chengdu Aerospace Communication Equipment Co ltd
Original Assignee
Chengdu Aerospace Communication Equipment Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chengdu Aerospace Communication Equipment Co ltd filed Critical Chengdu Aerospace Communication Equipment Co ltd
Priority to CN202211556512.7A priority Critical patent/CN115567169A/zh
Publication of CN115567169A publication Critical patent/CN115567169A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/004—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using forward error control
    • H04L1/0045—Arrangements at the receiver end
    • H04L1/0047—Decoding adapted to other signal detection operation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/06—Receivers
    • H04B1/16—Circuits
    • H04B1/26—Circuits for superheterodyne receivers
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/69—Spread spectrum techniques
    • H04B1/707—Spread spectrum techniques using direct sequence modulation
    • H04B1/7073—Synchronisation aspects

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Noise Elimination (AREA)

Abstract

本发明提供了一种低编码速率下的解调译码方法、系统、设备及存储介质，包括：步骤1、对接收机接收信号进行下变频处理；步骤2、将下变频之后的信号分段做处理；步骤3、计算两段信号之间的相位差并进行相位补偿，得到同频同相的前后两段信号；步骤4、将前后两段信号进行累加处理，完成解扩频；步骤5、对累加处理后的信号进行解调处理恢复出所需信息。本发明在接收端下变频处理为线性处理过程处理后并没有改变噪声的分布特性，后续累加环节更能有效的抵消噪声的影响，使重复编码的编码增益得到加强，进而在送译码器时信号的质量得到改善，最终到达提升系统性能的目的；通过重复编码带来的效果将会得到加强理论上达到2倍扩频的3dB增益效果。

Description

一种低编码速率下的解调译码方法、系统、设备及存储介质
技术领域
本发明涉及信道编码领域，特别涉及一种低编码速率下的解调译码方法、系统、设备及存储介质。
背景技术
信道编码是为了提高系统的可靠性，本质上讲是为了对抗信号在信道传输过程中噪声、干扰带来的损失。传统重复编码的低速率编码系统中存在缺点：接收端译码是对重复编码的信息进行解码处理，是在解调之后将数据直接进行累加处理完成译码。这样做的缺点主要在于：解调处理采用的方法往往对前后符号做非线性相关处理，此处理过程会使信号中混叠的噪声分布特性发生改变，导致经过重复编码后前后相同的符号时域上叠加的噪声不再满足完全的随机不相关特性，从而在后续累加处理环节中噪声抵消的效果大打折扣，进而影响解调系统的性能。
发明内容
针对传统重复编码系统解调译码系统的性能优化问题，本发明提供了一种低编码速率下的解调译码方法、系统、设备及存储介质，能够更为有效的抵消在传输过程中信道噪声对信号带来的影响，使得送译码器的信号质量进一步得到提高从而提升系统的整体性能。
本发明采用的技术方案如下：一种低编码速率下的解调译码方法，包括：
步骤1、对接收机接收信号进行下变频处理；
步骤2、将下变频之后的信号分段做处理；
步骤3、计算两段信号之间的相位差并进行相位补偿，得到同频同相的前后两段信号；
步骤4、将前后两段信号进行累加处理，完成解扩频；
步骤5、对累加处理后的信号进行解调及译码处理恢复出所需信息。
进一步的，所述步骤1中，在下变频处理之前，对接收的信号添加加性随机噪声。
本发明还提供了一种低编码速率下的信号接收系统，包括依次相连的接收机、下变频模块、相位补偿模块、累加处理模块、解调模块及译码模块；
接收机，与接收天线连接，接收信号；
下变频模块，对接收的信号进行下变频后并分段处理，得到前后两段信号；
相位补偿模块，用于对前后两段信号进行相位补偿；
累加处理模块，用于对相位补偿后的两段信号累加处理；
解调模块，对累加后的信号进行解调处理恢复出所需信息；
译码模块，用于解调得到的信息进行译码处理。
进一步的，还包括，噪声模块，提供加性随机噪声至接收机，在接收机中将加性随机噪声添加到接收信号中。
本发明还提供了一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有能够被处理器加载并执行上述的低编码速率下的解调译码方法对应的计算机程序。
本发明还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，其中，所述程序指令被处理器执行时用于实现上述的低编码速率下的解调译码方法对应的过程。
与现有技术相比，采用上述技术方案的有益效果为：本发明的好处在于接收端下变频处理为线性处理过程处理后并没有改变噪声的分布特性，这样后续累加环节能够更为有效的抵消噪声的影响，使重复编码的编码增益得到加强。进而在送译码器时信号的质量得到改善，最终到达提升系统性能的目的；通过重复编码带来的效果将会得到加强理论上达到2倍扩频的3dB增益效果。
附图说明
图1为本发明提出的低编码速率下的解调译码方法图。
图2为本发明提出的低编码速率下的解调译码系统组成图。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的模块或具有相同或类似功能的模块。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。相反，本申请的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。
实施例1
传统重复编码系统信号处理时，在接收端将已接收信号经过解调模块之后直接累加处理，然后送译码模块进行译码处理。这样做的缺点是解调环节往往是非线性运算过程，在此环节中，叠加在信号的噪声经解调处理后，其噪声分布特性会发生较大改变，在后续的累加处理时本可以相互抵消的噪声影响不能很好的消除，因而影响译码性能。针对这一缺点，本实施例提出了一种低编码速率下的解调译码方法，如图1所示，具体包括：
步骤1、对接收机接收信号进行下变频处理；
步骤2、将下变频之后的信号分段做处理；
步骤3、计算两段信号之间的相位差并进行相位补偿，得到同频同相的前后两段信号；
步骤4、将前后两段信号进行累加处理，完成解扩频；
步骤5、对累加处理后的信号进行解调处理恢复出所需信息。
其中，在下变频处理之前，对接收的信号添加加性随机噪声。
本实施例中，调整了累加处理的顺序，将累加环节提前进行，这样做的好处是接收端下变频处理为线性处理过程，此环节处理后噪声的分布特性并不会改变，这样后续累加环节能够更为有效的抵消噪声的影响，使重复编码的编码增益得到加强，进而在送译码器时信号的质量得到改善，最终到达提升系统性能的目的。
然而由于前后累加部分信息会存在附加的相差，所以需要在累加操作前级加一步相位补偿环节。
具体的，本实施例针对的信道编码是简单的重复编码算法，例如代发送的信息序 列为
Figure 330604DEST_PATH_IMAGE001
，编码后的信息序列为
Figure 150793DEST_PATH_IMAGE002
，信息序列呈现为矢量形式，其中，L为信息序列的长 度，为正整数，L值理论上可以无限大具体值根据波形协议确定。
传统的译码方法是在接收端将解调后的信号
Figure 503277DEST_PATH_IMAGE003
作累加 处理得到发送端的信息序列A的估计值
Figure 383508DEST_PATH_IMAGE004
，具体如下：
Figure 821442DEST_PATH_IMAGE005
，最终输出
Figure 179743DEST_PATH_IMAGE006
，其中，
Figure 589995DEST_PATH_IMAGE006
为接收端对发送端信息序列A的估计值
Figure 703445DEST_PATH_IMAGE004
的序列 值，解调后前后符号携带的噪声分别为N1、N1+L。这种通过累加操作带来的增益其实就是通 过对不同时域上信号作累加来削弱噪声（主要是信道噪声）带来的随机干扰。
对于信息序列A的估计值
Figure 560499DEST_PATH_IMAGE004
：
Figure 784807DEST_PATH_IMAGE005
运算完之后的信号比为：
Figure 783987DEST_PATH_IMAGE007
由于
Figure 68338DEST_PATH_IMAGE008
与
Figure 418548DEST_PATH_IMAGE009
完全相关，
Figure 384230DEST_PATH_IMAGE010
与
Figure 565813DEST_PATH_IMAGE011
完全不相关得到：
Figure 693169DEST_PATH_IMAGE012
其中，Power（）为计算矢量能量操作；
可以看到，该方法理论上可以实现2倍扩频带来的3dB增益。然而在实际的处理流程中，信号在经过解调之后往往已经改变了噪声的分布特性，即解调后前后符号携带的噪声分别为N1、N1+L不再满足随机不相关性，再进行累加处理时噪声功率没有倍数关系，即Power(N1+N1+L)不等于2*Power(N1)，因而扩频增益不等于3dB。以差分解调为例，算法的核心运算是前后符号的积运算，这样信号中的随机噪声的分布特性就发生了改变。这就导致了后续译码环节中通过累加方式抵消噪声影响的效果有所弱化，影响扩频增益。
因此，传统信号处理流程中等解调之后再做累加译码来获取增益的方式并不是最佳的方式。在此基础上，本实施例将解重复编码的累加处理放在噪声分布特性还未发生改变的环节，比如解调之前，通过重复编码带来的增益效果将会得到加强（较传统方法更优），理论上达到2倍扩频的3dB增益效果。即：
将下变频之后的信号
Figure 592991DEST_PATH_IMAGE013
分段做处理，其中前半段
Figure 96785DEST_PATH_IMAGE014
，后半段 为
Figure 398453DEST_PATH_IMAGE015
，由于帧结构已知，通过计算得到两段之间的相位差并进 行相位补偿，得到经过补偿之后的信号
Figure 696711DEST_PATH_IMAGE016
，前后两段信号做到同频同相， 再通过累加处理得到信息
Figure 83830DEST_PATH_IMAGE017
，达到解扩频的处理，此时信号中噪声分布特性并未发生改 变，解扩处理后噪声能够抵消，完成此环节后再进行解调处理，恢复出信息
Figure 391314DEST_PATH_IMAGE004
。
实施例2
本实施例提供了一种低编码速率下的解调译码系统，如图2所示，包括依次相连的接收机、下变频模块、相位补偿模块、累加处理模块、解调模块及译码模块；
接收机，与接收天线连接，接收信号；
下变频模块，对接收的信号进行下变频后分段处理，得到前后两段信号；
相位补偿模块，用于对前后两段信号进行相位补偿；
累加处理模块，用于对相位补偿后的两段信号累加处理；
解调模块，对累加后的信号进行解调处理恢复出所需信息；
译码模块，用于解调得到的信息进行译码处理。
本实施例中，该解调译码系统还包括噪声模块，提供加性随机噪声至接收机，在接收机中将加性随机噪声添加到接收信号中。
实施例3
本实施例还提供了一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有能够被处理器加载并执行如实施例1所述的低编码速率下的解调译码方法对应的计算机程序。
实施例4
本发明还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，其中，所述程序指令被处理器执行时用于实现如实施例1所述的低编码速率下的解调译码方法对应的过程。
需要说明的是，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义；实施例中的附图用以对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (6)

1.一种低编码速率下的解调译码方法，其特征在于，包括：
步骤1、对接收机接收信号进行下变频处理；
步骤2、将下变频之后的信号分段做处理；
步骤3、计算两段信号之间的相位差并进行相位补偿，得到同频同相的前后两段信号；
步骤4、将前后两段信号进行累加处理，完成解扩频；
步骤5、对累加处理后的信号进行解调及译码处理恢复出所需信息。
2.根据权利要求1所述的低编码速率下的解调译码方法，其特征在于，所述步骤1中，在下变频处理之前，对接收的信号添加加性随机噪声。
3.一种低编码速率下的解调译码系统，其特征在于，包括依次相连的接收机、下变频模块、相位补偿模块、累加处理模块、解调模块以及译码模块；
接收机，与接收天线连接，接收信号；
下变频模块，对接收的信号进行下变频后分段处理，得到前后两段信号；
相位补偿模块，用于对前后两段信号进行相位补偿；
累加处理模块，用于对相位补偿后的两段信号累加处理；
解调模块，对累加后的信号进行解调处理恢复出所需信息；
译码模块，用于解调得到的信息进行译码处理。
4.根据权利要求3所述的低编码速率下的解调译码系统，其特征在于，还包括噪声模块，提供加性随机噪声至接收机，在接收机中将加性随机噪声添加到接收信号中。
5.一种电子设备，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有能够被处理器加载并执行如权利要求1至2中任一项所述的低编码速率下的解调译码方法对应的计算机程序。
6.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序指令，其中，所述程序指令被处理器执行时用于实现权利要求1至2中任一项所述的低编码速率下的解调译码方法对应的过程。
CN202211556512.7A 2022-12-06 2022-12-06 一种低编码速率下的解调译码方法、系统、设备及存储介质 Pending CN115567169A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211556512.7A CN115567169A (zh) 2022-12-06 2022-12-06 一种低编码速率下的解调译码方法、系统、设备及存储介质

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211556512.7A CN115567169A (zh) 2022-12-06 2022-12-06 一种低编码速率下的解调译码方法、系统、设备及存储介质

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115567169A true CN115567169A (zh) 2023-01-03

Family

ID=84769686

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202211556512.7A Pending CN115567169A (zh) 2022-12-06 2022-12-06 一种低编码速率下的解调译码方法、系统、设备及存储介质

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115567169A (zh)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5787112A (en) * 1994-03-09 1998-07-28 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Data demodulation circuit and method for spread spectrum communication
US6493376B1 (en) * 1997-10-10 2002-12-10 Qualcomm, Inc. Multi-layered PN code spreading in a multi-user communications system
US6791964B1 (en) * 1998-12-31 2004-09-14 Samsung Electronics Co., Ltd. Multicarrier CDMA rake receiver apparatus
US20080205494A1 (en) * 2007-02-27 2008-08-28 Whitehead Michael L Unbiased code phase discriminator
CA2697384A1 (en) * 2007-07-04 2009-01-08 Lg Electronics Inc. Digital broadcasting system and method of processing data
US20090037792A1 (en) * 2007-07-04 2009-02-05 Lg Electronics Inc. Digital broadcasting system and method of processing data
US10236006B1 (en) * 2016-08-05 2019-03-19 Digimarc Corporation Digital watermarks adapted to compensate for time scaling, pitch shifting and mixing
CN110376553A (zh) * 2019-01-17 2019-10-25 西安电子科技大学 基于脉冲切割的低信噪比信号参数提取方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5787112A (en) * 1994-03-09 1998-07-28 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Data demodulation circuit and method for spread spectrum communication
US6493376B1 (en) * 1997-10-10 2002-12-10 Qualcomm, Inc. Multi-layered PN code spreading in a multi-user communications system
US6791964B1 (en) * 1998-12-31 2004-09-14 Samsung Electronics Co., Ltd. Multicarrier CDMA rake receiver apparatus
US20080205494A1 (en) * 2007-02-27 2008-08-28 Whitehead Michael L Unbiased code phase discriminator
CA2697384A1 (en) * 2007-07-04 2009-01-08 Lg Electronics Inc. Digital broadcasting system and method of processing data
US20090037792A1 (en) * 2007-07-04 2009-02-05 Lg Electronics Inc. Digital broadcasting system and method of processing data
US10236006B1 (en) * 2016-08-05 2019-03-19 Digimarc Corporation Digital watermarks adapted to compensate for time scaling, pitch shifting and mixing
CN110376553A (zh) * 2019-01-17 2019-10-25 西安电子科技大学 基于脉冲切割的低信噪比信号参数提取方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1523143B1 (en) Receiving apparatus in OFDM transmission system
US8509365B2 (en) Blind adaptive filter for narrowband interference cancellation
US7848460B2 (en) Interference suppression method and apparatus
US9037187B2 (en) Interference cancellation receiver and method
US20070161361A1 (en) Interference rejection in telecommunication system
JP3145295B2 (ja) データ受信装置
US7864836B1 (en) Adaptive orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) equalizers, OFDM receivers including the same, and methods thereof
US8363539B2 (en) OFDM receiver and OFDM receiving method
JP2009071876A (ja) レイク受信機におけるチャネル利得推定
JP3325735B2 (ja) データ受信装置
CN111614583B (zh) 一种信号解调方法、电子设备及计算机可读存储介质
US8451956B2 (en) SNR-based blanking scheme for impulsive noise mitigation in wireless networks
CN115567169A (zh) 一种低编码速率下的解调译码方法、系统、设备及存储介质
JP4877765B2 (ja) 無線装置
CN101039305B (zh) 一种基于均衡技术的接收机和接收方法
CN112822135B (zh) 一种单载波高速水声通信方法
CN111245761B (zh) 一种noma上行链路自适应数据接收方法
Shang et al. Soft MMSE receiver for turbo coded MIMO system
CN108521311B (zh) 一种基于格雷序列的信噪比估计方法
CN113824488A (zh) 基于判决反馈自适应对消的卫星通信非恶意干扰抑制方法
JP4895311B2 (ja) 放送チャネル推定器
US20050031063A1 (en) Inter-symbol interference canceller
JP3880805B2 (ja) 合成ダイバーシチ受信装置
EP1684479A1 (en) Method and system for impulse noise rejection in an OFDM system
JP2013201578A (ja) 伝送路応答推定器、及び放送受信装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20230103

RJ01 Rejection of invention patent application after publication