[发明专利]一种基于多路分布式透明硬判决接收的软译码方法

说明书

本发明公开了一种基于多路分布式透明硬判决接收的软译码方法，本方法包括：分布式接收模块、硬判决信息汇聚单元、软信息生成单元以及信道译码单元等实体，本方法采用分布式无线接收方案得到独立的硬判决信息，借助大数合并算法实现对分布式接收的硬判决数据包进行合并，并输出软信息，本方法进一步采用软判决译码实现对多路接收的合并，获得分集增益。本发明通过分布接收、借助译码过程实现分集增益，能够有效降低由于多径效应和锐利衰落引起数据包丢失，导致数据传输错误的情况，也可以提高数据接收的可靠性。

技术领域

本发明属于无线传输中的高可靠接收领域，特别涉及一种具有时间和空间分集特性的无线接收方案。

背景技术

随着通信技术的发展，人们对高速可靠通信的需求不断增加，但有时通信系统中，尤其是无线通信系统中，发射端发射信号的强度有限，传输路径复杂，具有很大随机性，并且存在路径损耗。并且，信号传输过程中往往还具有因多径效应而导致的瑞利衰落，并且还存在阴影效应。因此，接收端在接收由发射端发送的信号时往往会受到各种干扰而出现信号失真，严重限制了通信的可靠性和有效性。为保证接收端能够稳定可靠地接收发射端所传输的信号，信道编码技术和分集技术已成为标准技术。

信道编码通过在信息中按照一定的约束条件增加冗余信息，以牺牲信息的传输速率为代价在有限带宽和较低信噪比的情况下实现信息的低误码率传输，克服传输信道中噪声与衰落的影响。近年来，研究者提出接近信道容量的Turbo码、LDPC码等信道编码方案，能够在信道中获得较高的编码增益。

分集技术作为信道衰落损耗补偿关键性措施，其基本思想为：通过多个信道接收承载相同信息的多个副本，由于信号在不同信道传输，信号多个副本的衰落思想就不会相同，因此相同信号的不同副本相关性较小，接收机对于不同副本信号按照一定的规则进行合并处理使得系统接收信噪比最大，能够提高系统传输可靠性。分集技术从空域，频域以及时域划分为3类：空间分集，频率分集以及时间分集。其中，空间分集技术的优势在于充分利用系统空间域，而在时域或频域未引入冗余，在确保相同传输速率条件下，可以克服多径衰落，获取分集增益，成为无线通信领域关键性技术，受到学术界的广泛关注。

发明人在实现本发明的过程中，发现现有技术中存在以下缺点和不足：

无线传输过程中采用单天线进行数据接收具有丢包率高，传输性能差的特点；另一方面，采用单天线接收经过信道编码后数据能够在一定程度上检测并纠正错误，但对性能改善能力有限。

因此，针对上述采用单天线进行无线接收的缺点，为了更好地提高无线传感器网络数据传输可靠性，本发明通过在时域和空间域增加冗余的方法，设计了一种基于多路分布式透明硬判决接收的软译码方法。

发明内容

本发明提供了一种基于多路分布式透明硬判决接收的软译码方法，本发明相对于传统的单天线接收方案大大提高了信息传输的可靠性，详见下文描述：

一种基于多路分布式透明硬判决接收的软译码方法，所述方法包括以下步骤：

(1)采用多个分布式接收节点接收无线信号，各分布式节点接收到由同一发射节点发送的数据包信号，并对接收到的信号进行解调输出硬判决数据帧；

(2)硬判决汇聚单元对分布式接收节点输出的多路硬判决数据帧进行对齐与汇聚合并；

(3)软判决信息生成单元实现对硬判决汇聚单元输出的经过汇聚合并的数据帧进行软判决信息映射；

(4)信道译码单元根据发射端所采用的纠错码方案，选取可用的软判决译码方法，利用软信息生成单元输出的软信息进行软判决译码，通过译码过程获得多路分集增益与编码增益。

所述采用多个分布式接收节点接收无线信号，各分布式节点接收到由同一发射节点发送的数据包信号，并对接收到的信号进行解调输出硬判决数据帧，具体为：