一種實(shí)現(xiàn)聲波數(shù)字通信的方法和系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種實(shí)現(xiàn)聲波數(shù)字通信的方法和系統(tǒng)，能夠提高空氣聲信道的通信可靠性。本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)聲波數(shù)字通信的方法包括：對(duì)二進(jìn)制信源數(shù)據(jù)進(jìn)行現(xiàn)代信道編碼得到二進(jìn)制碼流；對(duì)所述二進(jìn)制碼流進(jìn)行隨機(jī)交織；對(duì)隨機(jī)交織后的所述二進(jìn)制碼流進(jìn)行M元并行組合擴(kuò)頻調(diào)制；對(duì)M元并行組合擴(kuò)頻調(diào)制后的調(diào)制符號(hào)進(jìn)行聲音載波調(diào)制然后發(fā)送。
【專利說(shuō)明】-種實(shí)現(xiàn)聲波數(shù)字通信的方法和系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及聲波數(shù)字通信【技術(shù)領(lǐng)域】，特別地涉及一種實(shí)現(xiàn)聲波數(shù)字通信的方法和 系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 聲波數(shù)字通信技術(shù)是近年發(fā)展起來(lái)的一口新興技術(shù)，與傳統(tǒng)的無(wú)線電通信技術(shù)相 比，由于空氣中聲波通信不占用無(wú)線信道帶寬、不受電磁干擾，因此有較好的應(yīng)用前景。可 W應(yīng)用于帶音頻設(shè)備的移動(dòng)設(shè)備間數(shù)據(jù)交互、帶音頻設(shè)備的移動(dòng)設(shè)備接收承載于音頻信號(hào) 中的數(shù)字信息等方面。支付寶的聲波支付功能就是基于聲波實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊粋€(gè)典型例 子。
[0003] 不同于通常的無(wú)線電信道，空氣聲信道的主要具有W下特點(diǎn)；（1)傳播延時(shí)大。 (2)信號(hào)衰減大。大氣中的吸聲系數(shù)隨著聲波頻率升高而增加，聲波在空氣中傳播距離會(huì)隨 著頻率升高而變短。（3)多徑效應(yīng)嚴(yán)重。由于聲波在傳播過程中會(huì)在介質(zhì)分界面處發(fā)生聲 波的反射和折射，從而導(dǎo)致多徑效應(yīng)。尤其是在密閉的房間內(nèi)，由于墻壁、家具和人體等多 個(gè)散射體或反射體的存在，多徑效應(yīng)更加嚴(yán)重。（4)多普勒效應(yīng)相對(duì)嚴(yán)重。從通信的角度來(lái) 看，空氣中聲信道是一種存在強(qiáng)碼間干擾（ISI)、高噪聲的信道，該種信道使得在空氣中實(shí) 現(xiàn)可靠聲波數(shù)字通信極為困難。該種信道與水下聲信道或其他聲音媒質(zhì)有一定的類似性。
[0004] 因此在聲波數(shù)字通信【技術(shù)領(lǐng)域】，目前存在的主要問題是聲信道的通信可靠性不 足。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 有鑒于此，本發(fā)明提供一種實(shí)現(xiàn)聲波數(shù)字通信的方法和系統(tǒng)，能夠提高聲信道的 通信可靠性。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種實(shí)現(xiàn)聲波數(shù)字通信的方法。
[0007] 本發(fā)明的該種實(shí)現(xiàn)聲波數(shù)字通信的方法包括；對(duì)二進(jìn)制信源數(shù)據(jù)進(jìn)行現(xiàn)代信道編 碼得到二進(jìn)制碼流；對(duì)所述二進(jìn)制碼流進(jìn)行隨機(jī)交織；對(duì)隨機(jī)交織后的所述二進(jìn)制碼流進(jìn) 行M元并行組合擴(kuò)頻調(diào)制；對(duì)M元并行組合擴(kuò)頻調(diào)制后的調(diào)制符號(hào)進(jìn)行聲音載波調(diào)制然后 發(fā)送。
[0008] 可選地，所述現(xiàn)代信道編碼包括如下之一種；Turbo編碼、LPDC碼、RA碼。
[0009] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了另一種實(shí)現(xiàn)聲波數(shù)字通信的方法。
[0010] 本發(fā)明的該種實(shí)現(xiàn)聲波數(shù)字通信的方法包括：接收聲信號(hào)載波然后進(jìn)行解調(diào)，得 到擴(kuò)頻聲信號(hào)，并同時(shí)進(jìn)行聲信號(hào)的同步W及信道估計(jì)，得到聲信號(hào)的時(shí)間和頻率同步，W 及信道多徑個(gè)數(shù)及位置；根據(jù)所述聲信號(hào)的時(shí)間和頻率同步和信道多徑個(gè)數(shù)及位置進(jìn)行M 元并行組合擴(kuò)頻序列檢測(cè)，得到所有擴(kuò)頻序列與接收信號(hào)的相關(guān)值向量；根據(jù)所述相關(guān)值 向量和作為反饋信號(hào)的擴(kuò)頻符號(hào)概率進(jìn)行MAP譯碼，并計(jì)算所有可能的碼字比特的似然比 并獲得碼字比特外信息，W及將該碼字比特外信息進(jìn)行解隨機(jī)交織；將解隨機(jī)交織后的所 述碼字比特外信息由現(xiàn)代信道編碼譯碼器進(jìn)行MAP譯碼，在輸出信息比特似然比值超過預(yù) 設(shè)值或者迭代譯碼次數(shù)達(dá)到預(yù)設(shè)次數(shù)的情況下輸出信息比特后驗(yàn)概率似然比信息至判決 器進(jìn)行判決輸出，否則將所述碼字比特外信息經(jīng)過隨機(jī)交織后進(jìn)行比特對(duì)數(shù)似然比至擴(kuò)頻 符號(hào)概率轉(zhuǎn)換，得到擴(kuò)頻符號(hào)概率并作為所述反饋信號(hào)進(jìn)行反饋。
[0011] 可選地，所述M元并行組合擴(kuò)頻序列檢測(cè)使用的正交偽隨機(jī)序列集或者準(zhǔn)正交偽 隨機(jī)序列集包括如下之一種；Gold序列、質(zhì)數(shù)長(zhǎng)度Zadoff_Chu多相序列、正交Gold序列。
[0012] 根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供了一種實(shí)現(xiàn)聲波數(shù)字通信的系統(tǒng)。
[0013] 本發(fā)明的該種實(shí)現(xiàn)聲波數(shù)字通信的系統(tǒng)包括；現(xiàn)代信道編碼器模塊，用于對(duì)二進(jìn) 制信源數(shù)據(jù)進(jìn)行現(xiàn)代信道編碼得到二進(jìn)制碼流；隨機(jī)交織模塊，用于對(duì)所述二進(jìn)制碼流進(jìn) 行隨機(jī)交織然后輸出；M元并行組合擴(kuò)頻模塊，用于對(duì)隨機(jī)交織后的所述二進(jìn)制碼流進(jìn)行M 元并行組合擴(kuò)頻調(diào)制；聲音載波調(diào)制模塊，用于對(duì)M元并行組合擴(kuò)頻調(diào)制后的調(diào)制符號(hào)進(jìn) 行聲音載波調(diào)制然后發(fā)送。
[0014] 可選地，所述現(xiàn)代信道編碼器模塊應(yīng)用如下之一種；Turbo編碼、LPDC碼、RA碼。
[0015] 根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供了另一種實(shí)現(xiàn)聲波數(shù)字通信的系統(tǒng)。
[0016] 本發(fā)明的該種實(shí)現(xiàn)聲波數(shù)字通信的系統(tǒng)，其特征在于，包括聲音載波解調(diào)模塊、同 步和信道估計(jì)模塊、M元并行組合擴(kuò)頻序列檢測(cè)模塊、MAP譯碼模塊、解隨機(jī)交織模塊、現(xiàn) 代信道編碼譯碼器模塊、隨機(jī)交織模塊、比特對(duì)數(shù)似然比至擴(kuò)頻符號(hào)概率轉(zhuǎn)換模塊、W及 判決器模塊，其中：聲音載波解調(diào)模塊，用于接收聲信號(hào)載波然后進(jìn)行解調(diào)，得到擴(kuò)頻聲信 號(hào)；同步和信道估計(jì)模塊，用于對(duì)所述聲信號(hào)進(jìn)行聲信號(hào)的同步W及信道估計(jì)，得到聲信 號(hào)的時(shí)間和頻率同步，W及信道多徑個(gè)數(shù)及位置；M元并行組合擴(kuò)頻序列檢測(cè)模塊，用于根 據(jù)所述聲信號(hào)的時(shí)間和頻率同步和信道多徑個(gè)數(shù)及位置進(jìn)行M元并行組合擴(kuò)頻序列檢測(cè)， 得到所有擴(kuò)頻序列與接收信號(hào)的相關(guān)值向量;MAP譯碼模塊，用于根據(jù)所述相關(guān)值向量和 作為反饋信號(hào)的擴(kuò)頻符號(hào)概率進(jìn)行MAP譯碼，并計(jì)算所有可能的碼字比特的似然比并獲得 碼字比特外信息；解隨機(jī)交織模塊，用于對(duì)所述碼字比特外信息進(jìn)行解隨機(jī)交織；現(xiàn)代信 道編碼譯碼器模塊，用于將解隨機(jī)交織后的所述碼字比特外信息由現(xiàn)代信道編碼譯碼器進(jìn) 行MAP譯碼，在輸出信息比特似然比值超過預(yù)設(shè)值或者迭代譯碼次數(shù)達(dá)到預(yù)設(shè)次數(shù)的情況 下輸出信息比特后驗(yàn)概率似然比信息至判決器模塊進(jìn)行判決輸出，否則將所述碼字比特外 信息發(fā)送至隨機(jī)交織模塊；隨機(jī)交織模塊，用于將所述碼字比特外信息進(jìn)行隨機(jī)交織，然后 發(fā)送給比特對(duì)數(shù)似然比至擴(kuò)頻符號(hào)概率轉(zhuǎn)換模塊；比特對(duì)數(shù)似然比至擴(kuò)頻符號(hào)概率轉(zhuǎn)換模 塊，用于對(duì)所述隨機(jī)交織模塊發(fā)來(lái)的信息進(jìn)行比特對(duì)數(shù)似然比至擴(kuò)頻符號(hào)概率轉(zhuǎn)換得到擴(kuò) 頻符號(hào)概率，然后作為所述反饋信號(hào)反饋至所述MAP譯碼模塊。
[0017] 可選地，所述M元并行組合擴(kuò)頻序列檢測(cè)模塊使用的正交偽隨機(jī)序列集或者準(zhǔn)正 交偽隨機(jī)序列集包括如下之一種；Gold序列、質(zhì)數(shù)長(zhǎng)度Zadoff_Chu多相序列、正交Gold序 列。
[0018] 根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案，在M元并行組合擴(kuò)頻中實(shí)現(xiàn)了信號(hào)檢測(cè)和后續(xù)現(xiàn)代信道 編碼的級(jí)聯(lián)迭代譯碼，從而可W充分利用現(xiàn)代信道編碼的良好性能，達(dá)到信號(hào)檢測(cè)和譯碼 的聯(lián)合最優(yōu)處理，實(shí)現(xiàn)空氣中聲波可靠數(shù)字通信。本發(fā)明方法同樣可W用于水下或者其他 聲媒質(zhì)中的聲波數(shù)字通信。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019] 附圖用于更好地理解本發(fā)明，不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。其中：
[0020] 圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的發(fā)射端實(shí)現(xiàn)流程的示意圖；
[0021] 圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的接收端實(shí)現(xiàn)流程的示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0022] W下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的示范性實(shí)施例做出說(shuō)明，其中包括本發(fā)明實(shí)施例的各種 細(xì)節(jié)W助于理解，應(yīng)當(dāng)將它們認(rèn)為僅僅是示范性的。因此，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí) 至IJ，可W對(duì)該里描述的實(shí)施例做出各種改變和修改，而不會(huì)背離本發(fā)明的范圍和精神。同 樣，為了清楚和簡(jiǎn)明，W下的描述中省略了對(duì)公知功能和結(jié)構(gòu)的描述。
[0023] 本發(fā)明實(shí)施例中，在發(fā)射端的系統(tǒng)主要包括現(xiàn)代信道編碼器模塊、隨機(jī)交織模塊、 M元并行組合擴(kuò)頻模塊、W及聲音載波調(diào)制模塊，示于圖1中，圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的發(fā) 射端實(shí)現(xiàn)流程的示意圖。圖中箭頭表示信號(hào)流向。現(xiàn)代信道編碼器模塊用于對(duì)二進(jìn)制信源 數(shù)據(jù)進(jìn)行現(xiàn)代信道編碼得到二進(jìn)制碼流；隨機(jī)交織模塊用于對(duì)該二進(jìn)制碼流進(jìn)行隨機(jī)交織 然后輸出；M元并行組合擴(kuò)頻模塊用于對(duì)隨機(jī)交織后的二進(jìn)制碼流進(jìn)行M元并行組合擴(kuò)頻 調(diào)制；聲音載波調(diào)制模塊，用于對(duì)M元并行組合擴(kuò)頻調(diào)制后的調(diào)制符號(hào)進(jìn)行聲音載波調(diào)制 然后發(fā)送。
[0024] 圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的接收端實(shí)現(xiàn)流程的示意圖。圖2同時(shí)示出了接收端系 統(tǒng)的各個(gè)模塊，主要有：聲音載波解調(diào)模塊，用于接收聲信號(hào)載波然后進(jìn)行解調(diào)，得到擴(kuò)頻 聲信號(hào)；同步和信道估計(jì)模塊，用于對(duì)所述聲信號(hào)進(jìn)行聲信號(hào)的同步W及信道估計(jì)，得到聲 信號(hào)的時(shí)間和頻率同步，W及信道多徑個(gè)數(shù)及位置；M元并行組合擴(kuò)頻序列檢測(cè)模塊，用于 根據(jù)所述聲信號(hào)的時(shí)間和頻率同步和信道多徑個(gè)數(shù)及位置進(jìn)行M元并行組合擴(kuò)頻序列檢 巧IJ，得到所有擴(kuò)頻序列與接收信號(hào)的相關(guān)值向量;MAP譯碼模塊，用于根據(jù)上述相關(guān)值向量 和作為反饋信號(hào)的擴(kuò)頻符號(hào)概率進(jìn)行MAP譯碼，并計(jì)算所有可能的碼字比特的似然比并獲 得碼字比特外信息；解隨機(jī)交織模塊，用于對(duì)上述碼字比特外信息進(jìn)行解隨機(jī)交織；現(xiàn)代 信道編碼譯碼器模塊，用于將解隨機(jī)交織后的上述碼字比特外信息由現(xiàn)代信道編碼譯碼器 進(jìn)行MAP譯碼，在輸出信息比特似然比值超過預(yù)設(shè)值或者迭代譯碼次數(shù)達(dá)到預(yù)設(shè)次數(shù)的情 況下輸出信息比特后驗(yàn)概率似然比信息至判決器進(jìn)行判決輸出，否則將上述碼字比特外信 息發(fā)送至隨機(jī)交織模塊；隨機(jī)交織模塊，用于將上述碼字比特外信息進(jìn)行隨機(jī)交織，然后發(fā) 送給比特對(duì)數(shù)似然比至擴(kuò)頻符號(hào)概率轉(zhuǎn)換模塊，另外按照迭代譯碼的規(guī)則，隨機(jī)交織的結(jié) 果反饋至解隨機(jī)交織模塊輸入端，得到MP譯碼模塊輸出的碼子比特外信息；比特對(duì)數(shù)似 然比至擴(kuò)頻符號(hào)概率轉(zhuǎn)換模塊，用于對(duì)隨機(jī)交織模塊發(fā)來(lái)的信息進(jìn)行比特對(duì)數(shù)似然比至擴(kuò) 頻符號(hào)概率轉(zhuǎn)換得到擴(kuò)頻符號(hào)概率，然后作為上述反饋信號(hào)反饋至MAP譯碼模塊。
[0025] 下面結(jié)合一個(gè)數(shù)字實(shí)例對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的發(fā)射端W及接收端處理方法作進(jìn)一 步說(shuō)明。在該數(shù)字實(shí)例中，M元并行組合擴(kuò)頻序列集合采用9階Gold序列（優(yōu)選對(duì)特征多 項(xiàng)式為1041和1151)，共有512個(gè)擴(kuò)頻序列，即M = 512。一次并行傳輸k = 2個(gè)擴(kuò)頻序列， 即一個(gè)擴(kuò)頻符號(hào)包含2個(gè)擴(kuò)頻序列。一個(gè)擴(kuò)頻符號(hào)可W傳輸log,(G|:) = 16比特信息。隨機(jī) 交織器采用S隨機(jī)交織器，S = 12,交織器大小為1024?，F(xiàn)代信道編碼采用1/2碼率的并行 級(jí)聯(lián)化rbo碼（PCCC，并行級(jí)聯(lián)卷積碼）編碼器：兩個(gè)分量碼都采用約束長(zhǎng)度為3,八進(jìn)制生 成多項(xiàng)式為化5)的RSC(遞歸系統(tǒng)）卷積碼；Turbo碼編碼器內(nèi)交織器也采用S隨機(jī)交織 器，S = 6。聲音載波使用19曲Z，使用頻帶為18曲Z-20曲Z。聲音載波調(diào)制使用BPSK (雙相 移相鍵控）調(diào)制，擴(kuò)頻碼片使用升余弦滾降成型，滾降系數(shù)為0. 25,碼片速率為1.化chip/ S，擴(kuò)頻符號(hào)周期為319. 375ms。全系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸率為50bps。
[0026] 發(fā)射端處理流程如下：
[0027] 1、二進(jìn)制信源數(shù)據(jù)經(jīng)過現(xiàn)代信道編碼器模塊進(jìn)行信道編碼，輸出信道編碼后的二 進(jìn)制碼流；
[0028] 2、信道編碼后的二進(jìn)制碼流經(jīng)過隨機(jī)交織模塊進(jìn)行隨機(jī)交織，打亂原始編碼后二 進(jìn)制碼流的順序；
[0029] 3、隨機(jī)交織模塊輸出的二進(jìn)制碼流由M元并行組合擴(kuò)頻模塊進(jìn)行M元并行組合擴(kuò) 頻調(diào)制；
[0030] 4、M元并行組合擴(kuò)頻調(diào)制后的調(diào)制符號(hào)由聲音載波調(diào)制模塊進(jìn)行聲音載波的調(diào) 巧1|，將擴(kuò)頻信號(hào)調(diào)制到預(yù)先選定的頻段的聲音信號(hào)中。
[0031] 接收端處理方法具體步驟包括：
[0032] 1、聲音載波解調(diào)模塊接收聲信號(hào)載波并且解調(diào)，從相應(yīng)頻段聲信號(hào)中取出擴(kuò)頻聲 信號(hào)。同時(shí)，同步和信道估計(jì)模塊對(duì)該聲信號(hào)進(jìn)行聲信號(hào)的同步W及信道估計(jì)，獲取聲信號(hào) 的時(shí)間和頻率同步，估計(jì)出信道多徑個(gè)數(shù)及位置。
[0033] 2、根據(jù)同步和信道估計(jì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行M元并行組合擴(kuò)頻序列檢測(cè)，采用平方律合并非 相干檢測(cè)算法，得到所有擴(kuò)頻序列與接收信號(hào)的相關(guān)值向量W。
[0034] 3、MAP譯碼模塊根據(jù)相關(guān)值向量W W及從現(xiàn)代信道編碼譯碼器模塊反饋的擴(kuò)頻符 號(hào)先驗(yàn)概率P狂i)進(jìn)行MAP譯碼，計(jì)算所有可能的碼字比特的似然比并獲得碼字比特的外 信息，經(jīng)過解隨機(jī)交織模塊后恢復(fù)成信道編碼器輸出時(shí)的順序。
[00巧]4、現(xiàn)代信道編碼譯碼器模塊將輸入的碼字比特外信息使用BCJR算法進(jìn)行MAP譯 碼，若輸出信息比特似然比值超過一定值或者迭代譯碼次數(shù)達(dá)到一定次數(shù)則直接輸出信息 比特后驗(yàn)概率似然比信息給判決器，進(jìn)行判決巧則，將碼字比特的外信息Loe (U)經(jīng)過隨 機(jī)交織模塊后反饋給比特對(duì)數(shù)似然比至擴(kuò)頻符號(hào)概率轉(zhuǎn)換模塊，從而轉(zhuǎn)換為擴(kuò)頻符號(hào)概率 作為先驗(yàn)知識(shí)提供給MP譯碼模塊，然后轉(zhuǎn)入步驟3。
[0036] 本實(shí)施例中的M元并行組合擴(kuò)頻使用的（準(zhǔn)）正交偽隨機(jī)序列集可W是任意具有 良好互相關(guān)特性的偽隨機(jī)序列集，包括但不限于GOLD序列、質(zhì)數(shù)長(zhǎng)度Zadoff_Chu多相序 列、正交Gold序列。
[0037] 根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，在M元并行組合擴(kuò)頻中實(shí)現(xiàn)了信號(hào)檢測(cè)和后續(xù)現(xiàn) 代信道編碼的級(jí)聯(lián)迭代譯碼，從而可W充分利用現(xiàn)代信道編碼的良好性能，達(dá)到信號(hào)檢測(cè) 和譯碼的聯(lián)合最優(yōu)處理，實(shí)現(xiàn)空氣中聲波可靠數(shù)字通信。
[0038] 上述【具體實(shí)施方式】，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明 白的是，取決于設(shè)計(jì)要求和其他因素，可W發(fā)生各種各樣的修改、組合、子組合和替代。任何 在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明保護(hù)范圍 之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種實(shí)現(xiàn)聲波數(shù)字通信的方法，其特征在于，包括： 對(duì)二進(jìn)制信源數(shù)據(jù)進(jìn)行現(xiàn)代信道編碼得到二進(jìn)制碼流； 對(duì)所述二進(jìn)制碼流進(jìn)行隨機(jī)交織； 對(duì)隨機(jī)交織后的所述二進(jìn)制碼流進(jìn)行M元并行組合擴(kuò)頻調(diào)制； 對(duì)M元并行組合擴(kuò)頻調(diào)制后的調(diào)制符號(hào)進(jìn)行聲音載波調(diào)制然后發(fā)送。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述現(xiàn)代信道編碼包括如下之一種： Turbo 編碼、LPDC 碼、RA 碼。
3. -種實(shí)現(xiàn)聲波數(shù)字通信的方法，其特征在于，包括： 接收聲信號(hào)載波然后進(jìn)行解調(diào)，得到擴(kuò)頻聲信號(hào)，并同時(shí)進(jìn)行聲信號(hào)的同步以及信道 估計(jì)，得到聲信號(hào)的時(shí)間和頻率同步，以及信道多徑個(gè)數(shù)及位置； 根據(jù)所述聲信號(hào)的時(shí)間和頻率同步和信道多徑個(gè)數(shù)及位置進(jìn)行M元并行組合擴(kuò)頻序 列檢測(cè)，得到所有擴(kuò)頻序列與接收信號(hào)的相關(guān)值向量； 根據(jù)所述相關(guān)值向量和作為反饋信號(hào)的擴(kuò)頻符號(hào)概率進(jìn)行MAP譯碼，并計(jì)算所有可能 的碼字比特的似然比并獲得碼字比特外信息，以及將該碼字比特外信息進(jìn)行解隨機(jī)交織； 將解隨機(jī)交織后的所述碼字比特外信息由現(xiàn)代信道編碼譯碼器進(jìn)行MAP譯碼，在輸 出信息比特似然比值超過預(yù)設(shè)值或者迭代譯碼次數(shù)達(dá)到預(yù)設(shè)次數(shù)的情況下輸出信息比特 后驗(yàn)概率似然比信息至判決器進(jìn)行判決輸出，否則將所述碼字比特外信息經(jīng)過隨機(jī)交織后 進(jìn)行比特對(duì)數(shù)似然比至擴(kuò)頻符號(hào)概率轉(zhuǎn)換，得到擴(kuò)頻符號(hào)概率并作為所述反饋信號(hào)進(jìn)行反 饋。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述M元并行組合擴(kuò)頻序列檢測(cè)使用的正 交偽隨機(jī)序列集或者準(zhǔn)正交偽隨機(jī)序列集包括如下之一種：Gold序列、質(zhì)數(shù)長(zhǎng)度ZadofT_ Chu多相序列、正交Gold序列。
5. -種實(shí)現(xiàn)聲波數(shù)字通信的系統(tǒng)，其特征在于，包括： 現(xiàn)代信道編碼器模塊，用于對(duì)二進(jìn)制信源數(shù)據(jù)進(jìn)行現(xiàn)代信道編碼得到二進(jìn)制碼流； 隨機(jī)交織模塊，用于對(duì)所述二進(jìn)制碼流進(jìn)行隨機(jī)交織然后輸出； M元并行組合擴(kuò)頻模塊，用于對(duì)隨機(jī)交織后的所述二進(jìn)制碼流進(jìn)行M元并行組合擴(kuò)頻 調(diào)制； 聲音載波調(diào)制模塊，用于對(duì)M元并行組合擴(kuò)頻調(diào)制后的調(diào)制符號(hào)進(jìn)行聲音載波調(diào)制然 后發(fā)送。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述現(xiàn)代信道編碼器模塊應(yīng)用如下之一 種：Turbo編碼、LPDC碼、RA碼。
7. -種實(shí)現(xiàn)聲波數(shù)字通信的系統(tǒng)，其特征在于，包括聲音載波解調(diào)模塊、同步和信道估 計(jì)模塊、M元并行組合擴(kuò)頻序列檢測(cè)模塊、MAP譯碼模塊、解隨機(jī)交織模塊、現(xiàn)代信道編碼譯 碼器模塊、隨機(jī)交織模塊、比特對(duì)數(shù)似然比至擴(kuò)頻符號(hào)概率轉(zhuǎn)換模塊、以及判決器模塊，其 中： 聲音載波解調(diào)模塊，用于接收聲信號(hào)載波然后進(jìn)行解調(diào)，得到擴(kuò)頻聲信號(hào)； 同步和信道估計(jì)模塊，用于對(duì)所述聲信號(hào)進(jìn)行聲信號(hào)的同步以及信道估計(jì)，得到聲信 號(hào)的時(shí)間和頻率同步，以及信道多徑個(gè)數(shù)及位置； M元并行組合擴(kuò)頻序列檢測(cè)模塊，用于根據(jù)所述聲信號(hào)的時(shí)間和頻率同步和信道多徑 個(gè)數(shù)及位置進(jìn)行M元并行組合擴(kuò)頻序列檢測(cè)，得到所有擴(kuò)頻序列與接收信號(hào)的相關(guān)值向 量； MAP譯碼模塊，用于根據(jù)所述相關(guān)值向量和作為反饋信號(hào)的擴(kuò)頻符號(hào)概率進(jìn)行MAP譯 碼，并計(jì)算所有可能的碼字比特的似然比并獲得碼字比特外信息； 解隨機(jī)交織模塊，用于對(duì)所述碼字比特外信息進(jìn)行解隨機(jī)交織； 現(xiàn)代信道編碼譯碼器模塊，用于將解隨機(jī)交織后的所述碼字比特外信息由現(xiàn)代信道編 碼譯碼器進(jìn)行MAP譯碼，在輸出信息比特似然比值超過預(yù)設(shè)值或者迭代譯碼次數(shù)達(dá)到預(yù)設(shè) 次數(shù)的情況下輸出信息比特后驗(yàn)概率似然比信息至判決器模塊進(jìn)行判決輸出，否則將所述 碼字比特外信息發(fā)送至隨機(jī)交織模塊； 隨機(jī)交織模塊，用于將所述碼字比特外信息進(jìn)行隨機(jī)交織，然后發(fā)送給比特對(duì)數(shù)似然 比至擴(kuò)頻符號(hào)概率轉(zhuǎn)換模塊； 比特對(duì)數(shù)似然比至擴(kuò)頻符號(hào)概率轉(zhuǎn)換模塊，用于對(duì)所述隨機(jī)交織模塊發(fā)來(lái)的信息進(jìn)行 比特對(duì)數(shù)似然比至擴(kuò)頻符號(hào)概率轉(zhuǎn)換得到擴(kuò)頻符號(hào)概率，然后作為所述反饋信號(hào)反饋至所 述MAP譯碼模塊。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述M元并行組合擴(kuò)頻序列檢測(cè)模塊使 用的正交偽隨機(jī)序列集或者準(zhǔn)正交偽隨機(jī)序列集包括如下之一種：Gold序列、質(zhì)數(shù)長(zhǎng)度 Zadoff_Chu多相序列、正交Gold序列。
【文檔編號(hào)】H04B11/00GK104363057SQ201410604402
【公開日】2015年2月18日 申請(qǐng)日期:2014年10月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月31日
【發(fā)明者】傅靜靜, 蔡振華, 謝曉輝 申請(qǐng)人:北京司響科技有限公司