一種利用冗余法對導(dǎo)航電文誤碼進行糾錯的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明旨在解決弱信號環(huán)境下的導(dǎo)航電文的利用率，具體的說是一種降低弱信號 環(huán)境下導(dǎo)航電文的誤碼率的方法，其可運用在城市高樓、樹林等遮擋環(huán)境及導(dǎo)航信號載噪 比較低的環(huán)境的導(dǎo)航定位中。
【背景技術(shù)】
[0002] 衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中正確的導(dǎo)航電文是實現(xiàn)定位解算的基礎(chǔ)。導(dǎo)航電文中含有時鐘信 息、衛(wèi)星運行軌道、電離層延遲等用于定位的重要信息。在遮擋、干擾和弱信號或高動態(tài)等 惡劣環(huán)境下，接收機接收到的信號的載噪比衰減可能會達到10-35dB，造成大量電文錯誤或 被丟棄，進而可能導(dǎo)致某些定位參數(shù)數(shù)值的改變或缺失，使可用導(dǎo)航電文不足，導(dǎo)致定位結(jié) 果的錯誤或無法進行定位解算，影響導(dǎo)航定位系統(tǒng)的定位性能及連續(xù)性。為應(yīng)對傳輸過程 中可能出現(xiàn)的導(dǎo)航電文誤碼的情況，傳統(tǒng)的電文誤碼識別與糾錯方法對電文誤碼的識別和 糾錯能力有限，存在不能將能夠糾正的誤碼進行識別和糾正的可能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 針對現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明的目的是提出一種利用冗余法對導(dǎo)航電文誤碼 進行糾錯的方法。
[0004] 利用冗余法進行誤碼糾錯的主要思想是：少數(shù)服從多數(shù)的原則。本發(fā)明在利用冗 余法進行誤碼糾錯時，將各比特位上的誤碼視為相互獨立的，首先對單一比特位上的誤碼 利用冗余法糾錯進行研宄，再將其擴展到對多比特位上的誤碼糾錯情形上去。本發(fā)明的具 體技術(shù)方案如下：
[0005] -種利用冗余法對導(dǎo)航電文誤碼進行糾錯的方法，包括以下步驟：
[0006] 步驟S1，利用冗余法對單一比特位上誤碼進行糾正，得出結(jié)論，用來指導(dǎo)對多比特 位上誤碼糾正的情況；
[0007] 首先，采用冗余法對單一比特位上誤碼的成功糾錯情況：〇為正確碼元，1為誤碼， 所取子幀樣本數(shù)為n，若0的出現(xiàn)次數(shù)比1的出現(xiàn)次數(shù)至少多1，則認為此時該比特位上的 碼元為0,也即是能正確地將誤碼1糾正為0 ;否則，則視為不能正確糾正；具體方法如下：
[0008] 所取子幀樣本數(shù)n=1時，單一比特位上碼元為0時代表能正確糾正；
[0009] 所取子幀樣本數(shù)n= 2時，單一比特位上碼元同時為0時，才能夠糾正誤碼；
[0010] 所取子幀樣本數(shù)n= 3時，單一比特位上碼元同時為0或者兩個子幀上的為0,才 能夠糾正誤碼；
[0011] 所取子幀樣本數(shù)為n= 4時，單一比特位上碼元同時為0或者三個子幀上的為0， 才能夠糾正誤碼；
[0012] 所取子幀樣本數(shù)為n= 5時，單一比特位上碼元同時為0、四個子幀上的為0或者 三個子幀上的為〇,才能夠糾正誤碼；
[0013] 同時，根據(jù)冗余法和上步驟結(jié)論能夠計算出相應(yīng)的糾正概率，當一載噪比所對應(yīng) 的理論誤碼率為P1，則可得出：
[0014] 所取子幀樣本數(shù)n=時，單一比特位上的誤碼能被正確糾正的理論概率：
[001 5]尸Onrt"--es= (1-巧）
[0016] 所取子幀樣本數(shù)n=時，單一比特位上的誤碼能被正確糾正的理論概率：
[0017] P〇"ebit-TwoTimes{\-Clpc-C\Pi
[0018] 所取子幀樣本數(shù)n= 3時，單一比特位上的誤碼能被正確糾正的理論概率：
[001 9] Pombit-TImeTimes= _ ^3/J1
[0020] 所取子幀樣本數(shù)n= 4時，單一比特位上的誤碼能被正確糾正的理論概率：
[0021] P〇 nebil-FourTimes{1 -c>,4 -c4v,3 (1 - ^ClPC(1 -P] )2}
[0022] 所取子幀樣本數(shù)n= 5時，單一比特位上的誤碼能被正確糾正的理論概率：
[0023] =U-G/V-C5內(nèi)（1-內(nèi)）-}
[0024] 步驟S2,利用冗余法對各子幀導(dǎo)航電文所有比特位上誤碼進行糾正，得出結(jié)果；
[0025] 子幀的總比特數(shù)為m，各比特位上的碼元是相互獨立的，根據(jù)獨立事件的乘法原 理，所取子幀樣本數(shù)為n時，根據(jù)冗余法糾錯原理，則單一子幀上所有比特位上的誤碼全部 能夠被正確糾正的概率為：
[0026] PAllEight- (1_P〇)。
[0027] 本發(fā)明的有益技術(shù)效果是：
[0028] 本發(fā)明方法能夠達到同時糾正多比特位上誤碼的效果，比BCH、CRC僅能糾正少數(shù) 比特位上的誤碼有明顯的優(yōu)勢。
【附圖說明】 圖1為單一比特位上誤碼冗余法糾錯的原理圖。 圖2為多比特導(dǎo)航電文冗余法誤碼糾錯方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0029] -種利用冗余法對導(dǎo)航電文誤碼進行糾錯的方法，包括以下步驟：
[0030] (1)單一比特位上誤碼冗余法糾錯
[0031] 首先，采用冗余法對單一比特位上誤碼的成功糾錯情況。0為正確碼元，1為誤碼， 所取子幀樣本數(shù)為n，若0的出現(xiàn)次數(shù)比1的出現(xiàn)次數(shù)至少多1，則可以認為此時該比特位 上的碼元為0,也即是能正確地將誤碼1糾正為0 ;否則，則視為不能正確糾正，該方法的主 題思想如表1所示。
[0032] 表1子幀樣本為1~5時單一比特位碼元分布及誤碼糾正情況
【主權(quán)項】
1. 一種利用冗余法對導(dǎo)航電文誤碼進行糾錯的方法，其特征在于包括w下步驟： 步驟S1，利用冗余法對單一比特位上誤碼進行糾正，得出結(jié)論，用來指導(dǎo)對多比特位上 誤碼糾正的情況； 首先，采用冗余法對單一比特位上誤碼的成功糾錯情況；〇為正確碼元，1為誤碼，所取 子帖樣本數(shù)為n，若0的出現(xiàn)次數(shù)比1的出現(xiàn)次數(shù)至少多1，則認為此時該比特位上的碼元 為0,也即是能正確地將誤碼1糾正為0 ;否則，則視為不能正確糾正；具體方法如下： 所取子帖樣本數(shù)n= 1時，單一比特位上碼元為0時代表能正確糾正； 所取子帖樣本數(shù)n= 2時，單一比特位上碼元同時為0時，才能夠糾正誤碼； 所取子帖樣本數(shù)n= 3時，單一比特位上碼元同時為0或者兩個子帖上的為0,才能夠 糾正誤碼； 所取子帖樣本數(shù)為n= 4時，單一比特位上碼元同時為0或者=個子帖上的為0,才能 夠糾正誤碼； 所取子帖樣本數(shù)為n= 5時，單一比特位上碼元同時為0、四個子帖上的為0或者=個 子帖上的為0,才能夠糾正誤碼； 同時，根據(jù)冗余法和上步驟結(jié)論能夠計算出相應(yīng)的糾正概率，當一載噪比所對應(yīng)的理 論誤碼率為Pi，則可得出； 子帖樣本總數(shù)為1時，單一比特位上的誤碼能被正確糾正的理論概率： "^,山;,-打?？?腫二(1-Cl片1 ) 子帖樣本總數(shù)為2時，單一比特位上的誤碼能被正確糾正的理論概率： 子帖樣本總數(shù)為3時，單一比特位上的誤碼能被正確糾正的理論概率： ^Onebit-ThresTimes~ P{ ^i P\ P\) i 子帖樣本總數(shù)為4時，單一比特位上的誤碼能被正確糾正的理論概率： 咕,血，-打,,,而?！?= 9 -試-巧 (1 -A) -C;A- (1 -A戶} 子帖樣本總數(shù)為5時，單一比特位上的誤碼能被正確糾正的理論概率： 円Ven.mea = U-Q/Y -G*巧巧_Pi3(1-A)-; 步驟S2,利用冗余法對各子帖導(dǎo)航電文所有比特位上誤碼進行糾正，得出結(jié)果； 子帖的總比特數(shù)為m，各比特位上的碼元是相互獨立的，根據(jù)獨立事件的乘法原理，所 取子帖樣本數(shù)為n時，根據(jù)冗余法糾錯原理，則單一子帖上所有比特位上的誤碼全部能夠 被正確糾正的概率為： PAllRight_U-P0)。
【專利摘要】在弱信號、遮擋等惡劣環(huán)境下，低載噪比的導(dǎo)航電文中含有大量的誤碼，常用的編碼技術(shù)不能有效地糾正子幀中多比特位上的誤碼。本發(fā)明提出一種利用冗余法對導(dǎo)航電文誤碼進行糾錯的方法，在利用冗余法進行誤碼糾錯時，將各比特位上的誤碼視為相互獨立的，首先對單一比特位上的誤碼利用冗余法糾錯進行研究，再將其擴展到對多比特位上的誤碼糾錯情形上去。該方法依據(jù)少數(shù)服從多數(shù)的判別準則,選取不同數(shù)目的子幀樣本，對同組子幀樣本的各幀上相同比特位上的碼元逐一進行比對的試驗方式進行糾錯試驗，計算在不同載噪比、不同子幀樣本數(shù)條件下進行冗余法糾錯能夠?qū)⒏髯訋腥空`碼正確糾正的概率。
【IPC分類】G01S19-30
【公開號】CN104849733
【申請?zhí)枴緾N201510222638
【發(fā)明人】呂志成, 王揚鈞, 雍玲, 孫廣富, 劉文祥, 吳鵬, 陳華明, 張勇虎
【申請人】中國人民解放軍國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【公開日】2015年8月19日
【申請日】2015年5月5日