[发明专利]一种水声通信信源信道联合译码方法

说明书

本发明公开了一种水声通信信源信道联合译码方法，包括：获取编码端发送的信息数据，对所述信息数据进行解调，确定接收符号序列和信源贡献度，其中，所述信源贡献度为发送信源序列的冗余度与冗余度均值的比值；根据所述编码端的编码参数，利用所述递归混沌模型生成联合译码树，并逐层计算所述译码树中各分支所对应的部分编码符号序列、以及所述译码树中译码路径对应的部分信息序列；采用信源信道联合最大后验概率准则，结合噪声能量、信源先验信息、信源贡献度和接收符号序列，计算译码树的信息序列的分支度量值；计算译码树中各分支对应的路径度量和值，并选取最大的路径度量和值对应的分支，得到译码信息序列。本发明的方法充分利用信源符号间相关性，对信道译码进行修正，提高水声通信的译码性能。

技术领域

本申请涉及水声通信的技术领域，具体而言，涉及一种水声通信信源信道联合译码方法。

背景技术

在传统水声通信系统中，发送端先后将发送信源序列进行信源编码和信道编码，并发送至接收端，接收端根据接收符号序列，先后经过信道译码和信源译码，得到发送信源序列对应的估计。

并且，由于水声通信系统的特性，实际的水声通信中，发送信源序列中的各信源符号间，通常存在一定的相关性，当一个信源符号A确定时，信源符号集合中各信源符号作为信源符号A后续符号出现的概率呈现为一定规律的分布，该分布取决于信源符号A的取值，即信源符号间的相关性。由于信源间相关性导致信源序列中存在冗余，而这种冗余难以被传统信源编码方法去除。

现有技术中，为了能够充分利用信源序列间的相关性，通常使用的译码方法包括：基于网格的联合译码方法和迭代形式的联合译码方法。而这两种译码方法，一方面，在处理较大的信源符号集合时，由于算法复杂度较高，难以实际应用。

另一方面，由于实际发送信源序列所包含相关冗余大小存在差异，而上述两种方法无法调节信源先验信息在译码过程中所占比例，难以在所有可能信源序列发送情况下保证联合译码方法的性能。

发明内容

本申请的目的在于：通过对历史发送信息和常用信息等统计信源符号间的相关性，在水声通信的译码过程中充分利用信源符号间相关性，对信道译码进行修正，并利用接收信噪比和发送信源序列冗余度，调节信道转移概率与信源转移概率在译码度量中所占比重，从而提高水声通信的译码性能。

为实现上述目的，本发明提出了一种水声通信信源信道联合译码方法，所述译码方法适用于信源编码采用定长信源编码，且其信道编码采用递归混沌码的通信系统的译码，所述方法包括：

获取编码端发送的信息数据，对所述信息数据进行解调，确定接收符号序列和信源贡献度，其中，所述信源贡献度为发送信源序列的冗余度与冗余度均值的比值；

根据所述编码端的编码参数，利用所述递归混沌模型生成联合译码树，并逐层计算所述译码树中各分支所对应的部分编码符号序列、以及所述译码树中译码路径对应的部分信息序列；

采用信源信道联合最大后验概率准则，结合噪声能量、信源先验信息、信源贡献度和接收符号序列，计算译码树的信息序列的分支度量值；

计算译码树中各分支对应的路径度量和值，并选取最大的路径度量和值对应的分支，得到译码信息序列。

作为上述方法的一种改进，所述方法还包括：计算冗余度均值；具体包括：

建立包括若干个训练信源序列的信源序列数据库，所述训练信源序列包括：常用信源序列和历史信源序列；所述信源序列数据库中设置有信源符号集合，所述信源符号集合中包括多个信源符号，所述训练信源序列由多个所述信源符号组合而成，所述信源序列数据库中每条训练信源序列均对应一个发送概率；

计算信源序列数据库中的信源先验信息；

计算所述信源序列数据库中的冗余度均值；