[发明专利]一种基于Raptor码的短波通信系统中语音短信传输方法

权利要求书

1.一种基于Raptor码的短波系统中语音短信传输方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)输入待传输的语音短信：

(2)对语音短信进行采集：

对语音短信进行采集后，获得一组N比特长的语音数据，N为正整数；

(3)对语音数据进行分组：

对一组N比特长的语音数据以n比特为一组，均分成K＝N/n组，n和K为正整数；

(4)对K组语音数据进行Raptor编码：

(4a)对每组语音数据，以R(0<R<1)为码率，使用低密度奇偶校验LDPC编码方法，获得长为L＝n/R的低密度奇偶校验LDPC码，L为正整数；

(4b)对K组LDPC码，以C(C>0)为冗余，使用数字喷泉LT编码方法，获得T＝K(C+1)组长度为L的Raptor码，T为正整数；

(5)对T组Raptor码进行交织：

(6)对Raptor码进行组帧：

对每一组Raptor码，分别加上包ID，ID号为从1到T的整数，以每M包排成一帧，对每一帧加上相同的同步前导序列，获得X＝T/M帧数据，M、X为正整数，X≤T；

(7)对每一帧数据依次进行BPSK调制：

对每一帧数据，按照下式，获得BPSK调制数据：

y＝2x-1

其中，y表示已进行BPSK调制的数据，x表示未进行BPSK调制的数据；

(8)对每一帧已调数据依次进行上变频：

将X帧已调数据，使用频率捷变方法，获得X个上变频信号；

(9)对所有上变频信号进行发送：

(10)对所有上变频信号进行捕获：

利用频点信息，进行信号捕获，对于没有捕获到信号的频点，视为捕获到全零信号，获得X帧捕获信号；

(11)对每一帧捕获信号进行下变频：

对从每个频点捕获到的信号，按照其频点信息，进行下变频，获得X帧数据；

(12)对每一帧数据进行BPSK解调：

对每一帧数据，按照下式，获得BPSK解调数据：

其中，r表示已进行BPSK解调的数据，y′表示未进行BPSK解调的数据；

(13)对解调数据进行解帧：

对X帧数据，分别去除同步前导序列，并按照包ID值1到T，分解出T组数据；

(14)对数据进行解交织：

(15)对解交织数据进行Raptor解码：

(15a)对T组数据进行数字喷泉LT解码，使用软判决迭代译码BP方法，获得每组长度为L的K组数字喷泉LT解码数据；

(15b)对LT解码数据进行低密度奇偶校验LDPC解码，使用软判决迭代译码BP方法，获得每组长度为n的K组语音数据；

(16)对语音数据进行恢复为语音短信：

经过上述十六个步骤完成一次语音短信在短波通信系统中的传输。

2.根据权利要求1中所述的一种基于Raptor码的短波系统中语音短信传输方法，其特征在于，步骤(4a)中所述低密度奇偶校验LDPC编码方法具体步骤如下：

第一步，利用高斯消去及列交换法，获得低密度奇偶校验LDPC编码矩阵；

第二步，按照下式，得到低密度奇偶校验LDPC码：

Y＝G_LDPCx

其中，Y表示低密度奇偶校验码，G_LDPC表示低密度奇偶校验LDPC码的编码矩阵，x表示待低密度奇偶校验LDPC编码的数据。

3.根据权利要求1中所述的一种基于Raptor码的短波系统中语音短信传输方法，其特征在于，步骤(4b)中所述数字喷泉LT编码方法具体步骤如下：

第一步，利用鲁棒孤波分布，获得数字喷泉LT码的编码矩阵；

第二步，按照下式，得到数字喷泉LT码：

Y＝G_LTx

其中，Y表示数字喷泉LT码，G_LT表示数字喷泉LT码的编码矩阵，x表示待数字喷泉LT编码的数据。