[发明专利]一种符号插入与删节信道下硬判决导向的前后向估计方法

说明书

本发明公开了一种符号插入与删节信道下硬判决导向的前后向估计方法，属于数字通信差错控制编码领域。本发明的特征在于，内译码器的前后向算法接收外译码器输出的码字序列估计值，将水印序列与硬判决码字组成内译码器新的参考序列，用于信号点估计；硬判决导向的水印译码器利用估计的信号点更新输出概率，然后计算前向度量和后向度量，进而提高前后向估计方法输出的每个符号的似然信息的可靠度，减少内译码器输出的残留插入与删节错误的数目，从而改善整体处理算法的性能。本发明与传统处理方案相比较，提高了前后向算法的估计准确度，以较小的额外复杂度获得了整体性能改善。

技术领域

本发明涉及数字通信差错控制编码领域，尤其涉及一种符号插入与删节信道下硬判决导向的前后向估计方法用于纠正插入与删节错误。

背景技术

在信息传输或存储过程中，由于定时和同步会存在偏差，造成符号的插入或删节，也即同步错误，包括插入或删节错误。插入与删节错误与传统替代错误(例如二进制对称信道或二进制删除信道中存在的错误)有较大差别。由于包含插入/删节错误的信道具有记忆性，单个未被纠正的错误会引起一系列突发性替代错误，造成灾害性的错误传播，因此适用于无记忆信道和加性噪声的传统纠错编码技术很少能直接被应用于纠正插入与删节错误。因此，纠正插入与删节错误的方案具有很重要的研究价值。

很多通信系统利用非二进制星座点进行通信，当接收端的采样速率不均匀时，存在非二进制符号的插入与删节错误。在该信道模型下，插入与删节错误发生在符号级，即符号随机插入接收序列或从接收序列中随机删节某些符号；进一步，所有符号都会受到加性高斯白噪声(AWGN)的影响。该信道可用来建模定时不匹配AWGN信道下的高阶调制方式，即接收端对接收到的连续波形首先以固定时间间隔进行采样来产生译码器需要的离散符号序列。若接收端符号到达时刻未知，一些发送符号没有被采样(符号删节)，或被采样多次(符号插入)。

针对上述非二进制的符号插入/删节信道，研究者们提出一种高效级联码。该级联码的内码为二进制水印码，采用高阶调制技术及符号级前向-后向译码算法，推断发生同步错误的位置以恢复同步，并为外译码器提供软输出；外码为二进制低密度奇偶校验码，采用传统的编码及置信传播译码算法，利用内译码器输出的软信息作为先验信息，采用迭代的方式纠正替代错误、删节错误及误识别的同步错误。

发明人在实现本发明的过程中，发现现有技术中至少存在以下缺点和不足：

该高效级联方案能够有效识别块边界，且可在长时间传输中保持同步，但是其符号级译码算法的性能仍有待进一步提高。

发明内容

本发明提供了一种符号插入与删节信道下硬判决导向的前后向估计方法，以较小的额外复杂度获得了较大的性能增益。

本发明的特征在于，内译码器的前后向算法接收外译码器输出的码字序列估计值，将水印序列与硬判决码字组成内译码器新的参考序列，用于信号点估计；硬判决导向的水印译码器利用估计的信号点更新输出概率，然后计算前向度量和后向度量，进而提高前后向估计方法输出的每个符号的似然信息的可靠度，减少内译码器输出的残留插入与删节错误的数目，从而改善整体处理算法的性能。

一种符号插入与删节信道下硬判决导向的前后向估计方法，所述方法包括以下步骤：

(1)构建新的参考序列，将外译码器输出的硬判决码字估计与水印序列w共同组成水印译码器新的参考序列