[发明专利]基于BP译码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

现代通信系统要求通信距离远、通信容量大、传输质量好。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。随着扩频技术的迅速发展，使它在通信，数据传输，信息保密，定位，测距和多址技术等方面显示出极强的生命力，并得到了广泛应用。传统的扩频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。

自编码扩频(self_encoded spread spectrum，SESS)通信系统不需要传统的伪随机序列，而是采用完全随机的信息序列自身作为扩频序列，并且传送每个符号的扩频序列都不相同，也无法事先预测得到，这样就能有效解决固定码直扩中扩频序列的固定性。与传统固定码型的直扩系统相比，自编码扩频系统的自干扰特性使得其性能在低信噪比下严重恶化。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BP迭代译码方法的新解扩方法，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。本发明提供的解扩方法包括下面的步骤：

步骤1给出非线性组合序列的双向图表达；

步骤2进行双向图优化：①尽量消去双向图中的环4；②消去过于规则的结构，图4所示是生成多项式为f(x)＝1+x+x¹⁵的线性反馈移位寄存器的图表达，采用在各校验节点之间不规则地插入1到2个点来改变这种过于规则的图结构，如图5所示。

步骤3在双向图上通过信息比特和校验比特的信息多次交换，如图6所示，进行BP迭代解扩，得到信息向量估计值u′。图6中信息比特和校验比特的第t+1次信息交换又下式确定：

Ri,j0(t+1)=12(1+Πj′∈N(i)/j(1-2Qj′,i1(t))),t=0,1,...---(1)]]>