117] 上述濾波器子單元中濾波器結(jié)構(gòu)示意圖附圖3所示。
[0118] 1.3、解映射單元:對(duì)均衡單元完成自適應(yīng)濾波后的輸出信號(hào)4進(jìn)行符號(hào)概率計(jì)算 并轉(zhuǎn)化為比特概率，示例性的，本實(shí)施例使用的是BPSK調(diào)制，信道引入的高斯白噪聲的均值 為0，方差為σ2，具體計(jì)算和解映射完成如下：
[0122] 其各標(biāo)號(hào)的含義如下：
[0123] s:BPSK調(diào)制后的符號(hào)，取值為+1或-1;
[0124] xk:第k個(gè)交織后信源的比特符號(hào)；
[0125] Uk, S:計(jì)算第k個(gè)符號(hào)的概率時(shí)的高斯分布函數(shù)的均值，運(yùn)里Uk, S = S;
[0126] 請(qǐng)；計(jì)算第k個(gè)符號(hào)的概率時(shí)的高斯分布函數(shù)的方差，運(yùn)里為Mc||2〇2，c是均衡單 元自適應(yīng)迭代完成后的濾波器系數(shù)。
[0127] 3、交織/解交織模塊
[0128] 為了可W糾正數(shù)據(jù)的突發(fā)錯(cuò)，將突發(fā)錯(cuò)變成隨機(jī)錯(cuò)，在通信的發(fā)射端用隨機(jī)交織 將通信比特?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行交織隨機(jī)化，所W在接收端有對(duì)應(yīng)的解交織模塊重新恢復(fù)數(shù)據(jù)。在本 發(fā)明介紹的結(jié)構(gòu)當(dāng)中解交織是將均衡模塊輸出的比特軟信息序列LE(Xk)解交織處理，解交 織后恢復(fù)正確的數(shù)據(jù)順序;在接收端交織模塊的作用是將所述軟信息LD(bk)進(jìn)行交織編碼 W降低譯碼器輸出軟信息之間的相關(guān)性。在本實(shí)施例中交織模塊采用的32位的隨機(jī)交織。
[0129] 4、MAP譯碼器模塊
[0130] MAP(最大后驗(yàn)概率)譯碼器的作用就是利用MAP算法結(jié)合對(duì)數(shù)似然比形式的軟信 息LE(bk)進(jìn)行譯碼，并輸出新的用于反饋的軟信息LD(bk)和用于判決的軟信息LD(ak)DLE(bk) 作為最大后驗(yàn)概率算法中的先驗(yàn)信息，W如下形式轉(zhuǎn)化為先驗(yàn)概率：
[0131]
傲）
[0132] 其中，bk表示第k個(gè)交織前的信源的比特符號(hào)b取值為1或0。得到該先驗(yàn)概率后，后 驗(yàn)概率P(bk = b I r)可W根據(jù)經(jīng)典的backward/f orward遞歸算法計(jì)算，其中r表示接收到的 所有數(shù)據(jù)。根據(jù)MAP算法譯碼可W得到用于判決的軟信息LD(ak)，形式如下：
[0133]
々)
[0134] 輸出的用于反饋的軟信息LD(bk)形式如下：
[0135]
(8)
[0136] 5、映射模塊
[0137] 該模塊對(duì)軟信息LD(xk)硬判決并進(jìn)行BPSK調(diào)制，硬判決方式如下：
[013 引 (9)
[0139] BPSK調(diào)制方式如下：
[0140] (10)
[0141] 軟信息通過(guò)該映射模塊后將得到新的符號(hào)序列S '。
[0142] 6、判決模塊
[0143] 對(duì)MAP譯碼器模塊輸出的用于判決的軟信息LD(ak)進(jìn)行硬判決，判決方式如下：
[0144]
(；11)
[0145] 所得的序列a即為最終所需的二進(jìn)制數(shù)據(jù)結(jié)果。
[0146] 基于上述基于最小誤碼率準(zhǔn)則的水下通信化rk)接收系統(tǒng)，本實(shí)施例還提供一種 基于最小誤碼率準(zhǔn)則的水下通信化rbo接收方法，該方法具體包括下述步驟：
[0147] 步驟S1:接收到來(lái)自水聲多徑信道的信號(hào)η，初始化最小誤碼率均衡器模塊的濾 波器系數(shù)，可設(shè)定任意非零值，設(shè)置諸控制參數(shù)〇、β、μ的值W及化rk)迭代次數(shù)；
[0148] 步驟S2:根據(jù)最小誤碼率的迭代算法，圖1中的均衡單元對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行自適 應(yīng)濾波，處理過(guò)程如下：
[0149] 由公式（1)，利用當(dāng)前均衡器濾波系數(shù)對(duì)接收信號(hào)η進(jìn)行濾波產(chǎn)生濾波輸出信號(hào) 馬__& ;由公式(3)，從濾波波輸出信號(hào)與__&、導(dǎo)頻序列中的期望信號(hào)Sk_D計(jì)算出誤碼指示信 號(hào)Ik;由公式(2)，根據(jù)當(dāng)前濾波系數(shù)ck、步長(zhǎng)U、誤碼指示信號(hào)Ik、均衡器輸入信號(hào)rwW及期 望信號(hào)Sk-D+l，更新濾波系數(shù)，如此自適應(yīng)迭代多次，直到均衡單元系數(shù)收斂后停止迭代，輸 出每一個(gè)估計(jì)信號(hào)到解映射單元中；
[0150] 步驟S3:解映射單元根據(jù)公式(4)計(jì)算估計(jì)的符號(hào)概率，根據(jù)BPSK調(diào)制方式和公式 (5)將估計(jì)符號(hào)概率轉(zhuǎn)化為比特概率LE(xk)并解交織后將其輸出到最大后驗(yàn)概率(MAP)譯碼 器；
[0151 ] 步驟S4:MAP (最大后驗(yàn)概率)譯碼器模塊根據(jù)backward/forward算法，將最小誤碼 率均衡器模塊輸出的比特軟信息LE(xk)作為先驗(yàn)概率信息進(jìn)行MAP軟譯碼，并輸出用于反饋 的比特外信息LD(bk);
[0152] 步驟S5:將MAP譯碼器模塊輸出的用于反饋的比特外信息LD(bk)進(jìn)行交織得到Ld (xk)，將LdU)硬判決得到新的符號(hào)序列6,其中硬判決方式如下：
[0153]
(9)
[0154] 將所得的b序列進(jìn)行BPSK調(diào)制，可W得到新的符號(hào)序列s' ；
[0155] 步驟S6:將得到的新符號(hào)序列s'作為訓(xùn)練序列即期望信號(hào)輸入到均衡單元，均衡 單元在訓(xùn)練模式下進(jìn)一步更新濾波器系數(shù)；
[0156] 步驟S7:均衡單元重新回到步驟S2進(jìn)行處理，直到迭代次數(shù)等于預(yù)先設(shè)定的迭代 次數(shù)，譯碼器輸出用于判決的比特外信息LD(ak)，與譯碼模塊相連的判決器將進(jìn)行硬判決輸 出，判決方式如下：
[0157]
(11)
[0158] 所得的序列￡即為最終的二進(jìn)制數(shù)據(jù)結(jié)果。
[0159] 該算法命名為基于最小誤碼率準(zhǔn)則的化rbo均衡，具體實(shí)施結(jié)構(gòu)如圖1所示。本發(fā) 明將最小誤碼率準(zhǔn)則引入到化rk)結(jié)構(gòu)中，在誤碼率性能方面效果顯著。
[0160] 在附圖5中，通過(guò)matlab仿真給出了在信道響應(yīng)為圖4所示的水聲信道傳輸時(shí)，對(duì) 于BPSK信號(hào)調(diào)制方式的信號(hào)的在本發(fā)明的均衡算法下的誤碼率結(jié)果，其中訓(xùn)練模式下步長(zhǎng) U取值為0.4,判決模式下取值為0.2，β取值為1。從圖中可W看出本發(fā)明對(duì)于降低誤碼率效 果顯著。
[0161] 上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的 限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化， 均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于最小誤碼率準(zhǔn)則的水下通信化rbo接收系統(tǒng)，其特征在于，所述接收系統(tǒng)包 括:最小誤碼率均衡模塊、解交織模塊、MAP譯碼器模塊、判決模塊、交織模塊W及映射模塊； 所述最小誤碼率均衡模塊，與所述解交織模塊相連，用于對(duì)接收到的信號(hào)n進(jìn)行自適應(yīng) 濾波并根據(jù)最小誤碼率的迭代算法輸出外部比特軟信息序列LE(Xk); 所述解交織模塊，與所述MAP譯碼器相連，用于將所述比特軟信息序列LE(Xk)解交織處 理恢復(fù)正確的數(shù)據(jù)順序并將解交織后的軟信息LE(bk)傳送給所述MAP譯碼器模塊； 所述MAP譯碼器模塊，該模塊利用MAP算法結(jié)合對(duì)數(shù)似然比形式的軟信息LE(bk)進(jìn)行譯 碼，并輸出新的用于反饋的軟信息LD(bk)到所述交織模塊，同時(shí)輸出用于判決的軟信息Ld (ak)到所述判決模塊； 所述交織模塊，與所述映射模塊相連，用于將反饋的所述軟信息LD(bk)進(jìn)行交織編碼得 至臘信息LD(Xk)，并傳輸給所述映射模塊； 所述映射模塊，與所述最小誤碼率均衡模塊相連，用于對(duì)所述軟信息LD(Xk)硬判決并進(jìn) 行BPSK調(diào)制，將得到的新符號(hào)序列s'作為訓(xùn)練序列反饋輸入到所述最小誤碼率均衡模塊； 所述判決模塊，用于對(duì)所述MAP譯碼