[发明专利]基于序列相关特性的变码扩展频谱通信系统接近shannon限的解扩技术

说明书

技术领域

本发明属于电子技术领域，如无线通信、移动通信、雷达、电子对抗等，特别涉及采 用序列扩频技术进行通信的无线移动通信系统。

背景技术

现代通信系统在要求通信远距离和大容量的同时，还希望信息传输具有隐蔽性。扩频 通信技术具有保密、信息隐蔽和抗干扰等优点，因而具有广阔的应用前景。但是传统的扩 频(DS)通信系统采用伪随机序列(PN码)作为扩频码，通信过程中序列一旦产生就固定不 变，容易被复制、侦察、同步，从而给通信内容的机密性带来安全隐患。

目前，国内外提出了一些改善DS通信系统机密性的新技术、新思路、新方法，其中 一个主要的思想就是采用不断变化的扩频码，本发明提出使用信息序列作为扩频序列的驱 动，不同的信息序列产生不同的扩频序列，同时本发明还提出相应的基于BP迭代译码方 法的新解扩方案，由此获得比传统直扩更加优越的性能，使得新的方法具有变码扩频提高 通信保密性的特点，又有在低信噪比条件下好的通信性能的优点。

发明内容

本发明的目的是提供一种变码扩频方法、以及提供相应的基于序列相关特性的新解扩 方法，按照本发明方法组成的变码扩频信号发送和接收机具有低的系统复杂度、更高通信 保密性、好的系统误码率性能等特点。

一种变码扩频通信原理如图1所示。图2为变码信息扩频原理，扩展信号模块由s个 线性反馈移位寄存器和一个非线性组合函数器组成，信息比特经s个线性反馈移位寄存器， 然后通过一个非线性组合函数，输出高线性复杂度的输出序列。

本发明提供的一种变码扩频通信信号的解扩方法如图3所示。其基本思想是：将通过 LFSR产生的周期为L＝2^K-1长的序列d₁(t)逐比特通过错误概率为1-P的信道(P为相关 概率)，得到接收序列z′。把接收序列z′看作是发送序列d(t)的一种扰乱，把接收序列的 每一比特代入反馈多项式组成的方程组中，根据接收序列z′的每一比特位所满足的方程数 目，来计算该接收序列每一比特的新概率，当这些新概率小于给定值P_thr的数目N_w超过另 一给定值N_thr，或者计算新概率的迭代次数超过设定的迭代次数，就对新概率小于给定值 的比特位进行取补，接着以新序列代替原序列，并将各比特位的概率重新置为原相关概率 P，重复上述过程，直到再现原发送序列或者迭代次数超过一定值。

设接收序列的长度为N，信息位长度为K，LFSR的抽头数为t，接收序列与发送序列 的相关概率为P，P＝1-p_信道，p_信道为信道的错误率，序列反馈连接已知。

步骤1：计算接收序列的每一比特所需要的方程平均数M为

M＝log(N/2K)×(t+1)                                                 (1)

步骤2：计算接收序列的比特和(含t个比特)和发送序列的相应比特和是相同的概率 S(P，t)：

S(P，1)＝P

.

.

.                                                                   (2)

S(P，t)＝P×S(P，t-1)+(1-P)[1-S(P，t-1)]

步骤3：计算在M个方程中至多有h个方程成立的概率U(P，M，h)为