基于dsss解扩运算和ldpc译码相结合的数字通信方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及数据通信领域，尤其设及一种基于DSSS解扩运算和LDPC译码相结合 的数字通信方法。
【背景技术】
[0002] DSSS技术在数字通信系统中应用广泛，发射电路采用PN序列将基带数字信号扩 展频谱，接收电路用相同的PN序列解扩，还原基带数字信号。具有抗窄带干扰能力强、频谱 密度低、容易实现多址通信、电路实现简单等优点。在数字通信系统中，差错控制技术是一 种普遍采用的提高通信可靠性的方法。LDPC码是一种性能良好的差错控制码，能够逼近香 农极限，译码复杂度较低，在多个领域广泛应用。
[0003] 在发射电路中，数字基带信号经过差错控制编码，再通过DSSS后发射，在接收电 路中通常是先进行DSSS解扩硬判决，后差错控制译码，运两个过程是独立进行的。该方法 实现简单，但DSSS硬判决之后会丢失部分差错控制译码所需的先验消息，从而影响译码结 果，更不适合使用性能优良的LDPC译码。
【发明内容】
[0004] 根据现有技术存在的问题，本发明公开了一种基于DSSS解扩运算和LDPC译码相 结合的数字通信方法，包括W下步骤： 阳0化]Sl:发送端提取需要发送的数据帖；
[0006] S2 :发送端对上述提取的数据信息进行编码，采用的方法是LDPC编码方式；
[0007] S3 :发送端对编码后的数据进行扩频，采用的方法是直接序列扩频方式；
[0008]S4 :发送端通过电力线将扩频后的数据发送到接收端；
[0009]S5 :接收端对接收到的数据采用如下方式进行处理：
[0010] S51 :对接收到的数据进行一位A/D转换；
[0011] S52:位同步：W-定时间宽度的窄脉冲为基准，当脉冲上升沿到达时，表示同步 开始，进行相关运算，当脉冲下降沿到达时，计算相关运算结果中1的个数，同步结束，如上 反复计算下一比特信息的解调与解扩； 阳01引 S53 :将经过A/D转换后的数据与PN序列做DSSS相关运算，DSSS相关运算结果不 进行硬判决，统计结果中1的个数作为LDPC译码的输入；
[0013] S54 :计算LDPC似然概率比初始值；
[0014] S55 :进行LDPC译码，并输出译码结果。
[0015]DSSS相关运算表达式如式（1):
CD
[0017] 式中，ym为DSSS相关运算结果，是信息码元bm所对应的相关运算结果，bm= 化0，…，bw1)，m= 0，…，M-I，M为信息码元个数，Wn为干扰序列，Cn为本地PN序列，C。二 (c。，…，Cw1)，n= 0，…，N-1，N为PN序列的周期，接收端的PN序列与发送端PN序列同 步。
[0018] 所述LDPC译码可W分为W下S个步骤：
[0019] Ml:似然概率比初始化
[0020] 计算出变量节点的初始化概率似然比信息，如式（2):
強
[0022] 式中，为式（1)的相关运算结果，为定点化数据，1为校验矩阵的列数；
[0023] 计算校验节点传递给变量节点的似然概率信息：
[0024] L(O)(Qii)=H-L(Pi) (3) 阳0巧]M2 :迭代处理，具体包括W下步骤 [00%] 步骤1 :校验节点消息处理
[0027] 步骤2:变量节点消息处理 阳0測步骤3:译码判决
[0029] 最后求出每轮迭代后所有变量节点的似然概率，进行译码判决，
(4)
[00川其中，姑）为变量节点的初始化似然概率消息，当LW姑)<0时，译码信息码元C=I，否则(3, = <'>，Ci表示与变量节点1相连的校验节点的集合；
[0032] M3 :停止，当达到最大迭代次数L时，停止迭代，并将最后一轮变换中变量节点 (Qi)的判决结果作为最终译码结果。
[0033] 本发明将DSSS解扩与LDPC译码相结合，设计了一种将DSSS解扩运算与LDPC译码 相结合的数字通信方法。为了使LDPC译码得到更准确的初始化概率，减小系统开销，避免 存储处理浮点数，将接收到的经LDPC编码的DSSS信号，通过1位A/D转换后，与本地PN码 做相关运算，结果不进行硬判决，直接用作LDPC译码器输入，经过译码、软判决，输出结果。 适用于信道条件恶劣、干扰严重的中低速数字通信系统，如电力线通信。本通信方法不仅具 有DSSS抗干扰特性好和LDPC纠错能力强的优点，而且电路实现简单，成本低。
【附图说明】
[0034] 为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下， 还可W根据运些附图获得其他的附图。
[0035] 图1为本发明DSSS解扩运算与LDPC译码相结合的流程图；
[0036] 图2为基于DSSS解扩运算和LDPC译码相结合的数字通信方法的框图；
[0037] 图3为本发明所述方法的应用实例方框图；
[0038] 图4为本发明应用实例数据处理的方框图。
【具体实施方式】
[0039] 为使本发明的技术方案和优点更加清楚，下面结合本发明实施例中的附图，对本 发明实施例中的技术方案进行清楚完整的描述： W40] 如图1-图4所示的一种基于DSSS解扩运算和LDPC译码相结合的数字通信方法， 具体包括W下步骤：
[0041] Sl:发送端提取需要发送的数据帖；
[0042] S2 :发送端对上述提取的数据信息进行编码，采用的方法是LDPC编码方式；
[0043] S3 :发送端对编码后的数据进行扩频，采用的方法是直接序列扩频方式；
[0044] S4 :发送端通过电力线将扩频后的数据发送到接收端；
[0045] S5 :接收端对接收到的数据采用如下方式进行处理：
[0046] S51 :对接收到的数据进行一位A/D转换；
[0047] S52:位同步：W-定时间宽度的窄脉冲为基准，当脉冲上升沿到达时，表示同步 开始，进行相关运算，当脉冲下降沿到达时，计算相关运算结果中1的个数，同步结束，如上 反复计算下一比特信息的解调与解扩；
[0048] S53 :将经过A/D转换后的数据与PN序列做DSSS相关运算，DSSS相关运算结果不 进行硬判决，统计结果中1的个数作为LDPC译码的输入； W例 S54 :计算LDPC似然概率比初始值；
[0050] S55 :进行LDPC译码，并输出译码结果。由于在发射电