[发明专利]一种分类映射并行组合编码方法

说明书

本发明提供了一种分类映射并行组合编码方法，通过不同的码字相位进行表征，将待编码二进制数按位划分得到第一类二进制数和第二类二进制数；将码字相位均匀、连续且无重叠地划分为若干码字相位备选区间，每个区间包含的码字相位数量相同；根据所述第一类二进制数，通过第一类映射函数，从所述码字相位备选区间中选取若干码字相位区间，将被选的码字相位区间称为码字相位被选区间；根据所述第二类二进制数，通过第二类映射函数，从所述码字相位被选区间中各选取1个码字相位；根据选取的码字相位选择相应的码字进行并行传输。本发明具有良好的抗干扰性能，能够大幅度缩短数据映射所需时间。

技术领域

本发明涉及一种编码方法，属于扩频通信技术领域。

背景技术

扩频通信技术依靠其抗干扰、低截获、强多址通信能力、强信道适应能力等优势，广泛应用于民用、军用等通信场合，在现代通信领域中有着不可替代的地位。我国学者朱近康教授在1990年提出一种并行组合扩频通信方式，其主要技术思想是在M个备选伪随机序列(通常采用Gold码)中，根据要传送的信息数据，选取其中r个序列并行组合发送，进而提高扩频通信系统的数据传输效率。近十年来，并行组合扩频通信方式在超宽带、短波通信、水声通信等领域得到了广泛研究，取得了一定的研究成果。

在并行组合扩频通信系统中，为了进一步提高系统的数据传输数据率，通常要求M或r设置比较大的值，但由此将会带来三个问题：一是r越大，抗干扰能力越差，降低了系统传输的可靠性；二是M越大，伪随机序列的相关检测次数越多，增加了接收复杂度；三是数据传输率越高，伪随机系列的组合数就越多，增加了数据映射的实现难度，导致高速数据通信中的实时性需求难于满足。尽管目前针对伪随机系列优选的问题做了一些进行了研究，如文献1(姜晓斐.并行组合扩频超宽带通信系统的关键技术研究[D].哈尔滨工程大学,2012)和文献2(张文超.并行组合扩频通信中序列优先与抗序列判决模糊的研究[D].哈尔滨工程大学,2014)，但备选伪随机系列的互干扰和多径干扰等问题并没有得到显著改善。在现有技术中，调制比特数通常比较小，如文献3(殷敬伟,王蕾,张晓.并行组合扩频技术在水声通信中的应用[J].哈尔滨工程大学学报,2010,31(07):958-962)中，M取16，r取3，组合数为560，调制比特数仅为9比特(不包括相位调制)。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种分类映射并行组合编码方法，通过一个m序列的循环移位并与辅助序列相乘得到码字集(本发明将用于并行传输的伪随机序列称为码字；将所有备选码字组成的集合称为码字集)，提供的码字集中的码字抗干扰性能更强，同时仅需使用一次IFFT-FFT运算即可对所有码字进行检测，接收复杂度更低；本发明提供的分类映射并行组合编码方法，能够大幅度缩短数据映射所需时间，满足高速数据通信通信中的实时性需求。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案包括以下步骤：

步骤1，选定一个级数为n的m序列a(t)，并规定n为偶数；对所述a(t)以2^n/2+1为间隔进行抽取并周期延拓2^n/2+1次后得到辅助序列b(t)；对所述a(t)进行i次循环移位后再与所述b(t)相乘，得到码字相位为i的码字s_i(t)＝b(t)q⁽ⁱ⁾a(t)，其中q⁽ⁱ⁾a(t)表示对a(t)进行i次循环移位得到的序列；得到所述新的码字集S＝{s_i(t),0≤i≤N-1}，式中，N＝2ⁿ-1为码字长度；

步骤2，将待编码二进制数按位划分得到第一类二进制数和第二类二进制数；将码字相位均匀、连续且无重叠地划分为若干码字相位备选区间，每个区间包含的码字相位数量相同；

步骤3，根据所述第一类二进制数，通过数据序列映射算法，从所述码字相位备选区间中选取若干码字相位区间，将被选的码字相位区间称为码字相位被选区间；

步骤4，根据所述第二类二进制数，通过第二类映射函数，从所述码字相位被选区间中各选取1个码字相位；