[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

摘要

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。

主权项

1.一种符号插入与删节信道下硬判决导向的前后向估计方法，其特征在于，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(2)利用新的参考序列更新前向度量和后向度量计算公式中的输出概率即由i时刻的同步漂移状态(t_i＝a)转移至i+1时刻的同步漂移状态(t_i+1＝b)时产生序列的条件概率；其中，同步漂移状态t_i定义为i点的同步漂移，也即从第一个发送符号x₀到待发送的符号x_i间的插入符号数减去删节符号数；序列{t_i}为一个隐马尔科夫模型的隐状态，t_max是内译码器设定的最大漂移，t_j取自T：＝{‑t_max,...,‑2,‑1,0,1,2,...,t_max}，且满足t_i‑1≤t_i+1≤t_i+I，I是最大连续插入符号数，为观测序列(y_i+a,y_i+a+1,…,y_i+b)，0≤i≤N，N是码字的符号长度；(3)利用更新的输出概率递归计算硬判决导向前向度量和后向度量，并利用前向度量、中间度量和后向度量计算码字中每个符号的似然信息P(y|x_i,w)，其中y为接收序列，x_i为第i个发送符号的可能取值，共2M种，每个符号经水印编码调制前由m+1比特组成，第1个比特用于水印位，剩余m比特对应编码序列d中的m比特子序列，M＝2^m为每个水印比特对应的符号数，0≤i＜N；所述步骤(1)具体为：(1.1)由第i个水印比特w_i与编码序列的第i个m比特子序列共同确定第i个发送符号对应的m+1比特序列；(1.2)确定该m+1比特子序列对应的星座坐标x；所述步骤(2)具体为：(2.1)更新假定发送符号x_i为x时接收符号为y_i+b的概率β_i+b为其中σ²为AWGN信道中高斯噪声的方差，x为水印比特w_i与m比特编码子序列共同确定的星座坐标；(2.2)计算观测序列中当y_k为插入符号时的概率γ_k其中χ为发送符号的星座坐标集合，共2M个，x∈χ，i+a≤k≤i+b；(2.3)根据当前i时刻的同步漂移状态(t_i＝a)与i+1时刻的同步漂移状态(t_i+1＝b)之间的联系，计算转移概率P_a,b＝P(t_i+1＝b|t_i＝a)，具体为，若b＝a‑1，则P_a,b＝P_d；若b＝a，则P_a,b＝α_IP_iP_d+P_t；若a＜b＜a+I，则P_a,b＝α_I[(P_i)^b‑a+1P_d+(P_i)^b‑aP_t]；若b＝a+I，则P_a,b＝α_I(P_i)^IP_t；否则，P_a,b＝0，其中，α_I＝1/(1‑(P_i)^I)为最大插入符号个数I的归一化常数，P_i、P_d和P_t分别为插入概率、删节概率和传输概率，且满足P_t＝1‑P_i‑P_d；(2.4)利用计算出的β_i+b、γ_k和P_a,b计算输出概率