本發(fā)明涉及無(wú)線通信領(lǐng)域，具體是一種面向高速移動(dòng)通信的混沌交織算法。

背景技術(shù)：

高速移動(dòng)環(huán)境下，信道具有時(shí)頻雙選性衰落。雙選信道衰落會(huì)使通信系統(tǒng)產(chǎn)生隨機(jī)差錯(cuò)和突發(fā)差錯(cuò)。濾波器組多載波系統(tǒng)中信道編碼使用卷積編碼，能有效的提高系統(tǒng)的糾錯(cuò)能力。目前，應(yīng)用于無(wú)線通信的糾錯(cuò)技術(shù)不能完全處理長(zhǎng)串突發(fā)差錯(cuò)。為了更好的處理長(zhǎng)突發(fā)差錯(cuò)，需要設(shè)計(jì)一類(lèi)有效離散信號(hào)的交織算法。濾波器組多載波技術(shù)使用卷積編碼時(shí)，一般會(huì)與交織技術(shù)組合使用，交織能離散突發(fā)差錯(cuò)，信道譯碼器則可以糾錯(cuò)。傳統(tǒng)交織算法中，通常使用塊交織，它是一種基于分組的交織方法，它在一段時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的交織信號(hào)與這段時(shí)間內(nèi)的輸入信號(hào)有關(guān)，它通過(guò)指定輸入信號(hào)向量與輸出信號(hào)向量下標(biāo)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行置換。簡(jiǎn)單的說(shuō)，就是重新排序組合信號(hào)，把長(zhǎng)串的突發(fā)差錯(cuò)，重新排序成離散的單突發(fā)差錯(cuò)。塊交織算法無(wú)法抵抗二維突發(fā)差錯(cuò)，為了解決高速移動(dòng)環(huán)境下，雙選信道產(chǎn)生的二維長(zhǎng)串突發(fā)差錯(cuò)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的是提供一種面向高速移動(dòng)通信的混沌交織算法，在雙選信道下混沌交織算法優(yōu)于傳統(tǒng)的塊交織算法，能有效的提高系統(tǒng)的糾錯(cuò)能力，有效解決高速移動(dòng)環(huán)境下信道產(chǎn)生的二維突發(fā)差錯(cuò)，提高無(wú)線通信系統(tǒng)的糾錯(cuò)能力。

一種面向高速移動(dòng)通信的混沌交織算法，包括：

(1)按b＝(n1,n2,...nk)離散映射，其中n1,n2,....,nk是劃分矩陣的密鑰，劃分密鑰不僅可以對(duì)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行加密，還可以離散二維差錯(cuò)；

(2)基于baker映射關(guān)系:

q，z是映射后的矩陣的行列位置ni＝n1+n2+...ni；其中ni≤q≤ni+ni，0≤z<n；

(3)混沌交織器結(jié)合卷積編碼譯碼使用，信道產(chǎn)生的二維突發(fā)差錯(cuò)，混沌交織可以離散二維突發(fā)差錯(cuò)，讓二維突發(fā)差錯(cuò)變成一維離散的突發(fā)差錯(cuò)，卷積譯碼可以修正部分的一維單突發(fā)差錯(cuò)；

(4)基于baker映射的混沌交織算法用于高速移動(dòng)通信，高速移動(dòng)下信道會(huì)發(fā)生時(shí)頻雙選性衰落，此算法可以抵抗衰落產(chǎn)生的二維突發(fā)差錯(cuò)。

本發(fā)明用于高速移動(dòng)環(huán)境下的濾波器組多載波系統(tǒng)中，可以將雙選信道下產(chǎn)生的二維長(zhǎng)突發(fā)差錯(cuò)變?yōu)橐痪S短突發(fā)差錯(cuò)，結(jié)合卷積編碼器，可以提高系統(tǒng)的糾錯(cuò)能力，進(jìn)而提高通信性能。

附圖說(shuō)明

圖1濾波器組多載波系統(tǒng)中混沌交織器的實(shí)現(xiàn)流程圖；

圖2雙選信道下濾波器組多載波塊交織域混沌交織的誤比特率性能比較示意圖；

圖3雙選信道下濾波器組多載波不同密鑰的混沌交織的誤比特率性能比較示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明內(nèi)容作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明?？梢岳斫鉃?，此處所描述的具體實(shí)施例僅用于解釋相關(guān)的發(fā)明，而非對(duì)本發(fā)明的限定。

一種面向高速移動(dòng)通信的混沌交織算法，包括：

(1)按b＝(n1,n2,...nk)離散映射，其中n1,n2,....,nk是劃分矩陣的密鑰。劃分密鑰不僅可以對(duì)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行加密，還可以離散二維差錯(cuò)。

(2)基于baker映射關(guān)系:

q，z是映射后的矩陣的行列位置ni＝n1+n2+...ni；其中ni≤q≤ni+ni，0≤z<n。

(3)混沌交織器結(jié)合卷積編碼譯碼使用。信道產(chǎn)生的二維突發(fā)差錯(cuò)，混沌交織可以離散二維突發(fā)差錯(cuò)，讓二維突發(fā)差錯(cuò)變成一維離散的突發(fā)差錯(cuò)，卷積譯碼可以修正部分的一維單突發(fā)差錯(cuò)。

(4)基于baker映射的混沌交織算法用于高速移動(dòng)通信。高速移動(dòng)下信道會(huì)發(fā)生時(shí)頻雙選性衰落，此算法可以抵抗衰落產(chǎn)生的二維突發(fā)差錯(cuò)。

一種面向高速移動(dòng)通信的混沌交織算法，本實(shí)施例結(jié)合濾波器組多載波fbmc技術(shù)，具體包括如下步驟：

步驟1，根據(jù)傳輸碼元數(shù)目，設(shè)定nxn的方陣混沌交織器，nxn的方陣可以拆分為k個(gè)垂直方向的矩陣，高度為n，寬度為ni，其中ni表示為n1+n2+···+nk＝n；

步驟2，根據(jù)步驟1，得到的垂直方向的矩陣，進(jìn)行轉(zhuǎn)置，那么得nixn的水平矩陣；

步驟3，根據(jù)步驟2，得到的水平矩陣，上到下排列，左邊的矩陣放在底部，右邊的矩陣放在頂部；

步驟4，步驟2，得到的每個(gè)垂直矩陣nixn,分為ni塊個(gè)大小為n個(gè)點(diǎn)矩陣；

步驟5，步驟4分塊后的矩陣，排列順序是從上到下，從右到左排列，其中每一塊按照從下到上，從左到右映射成新矩陣的一行數(shù)據(jù)。

實(shí)施例：

本實(shí)例采用濾波器組多載波技術(shù)作為測(cè)試對(duì)象，信道采用時(shí)頻雙選信道，模擬高速移動(dòng)通信?；赽aker映射的混沌交織實(shí)現(xiàn)過(guò)程如圖1所示，具體實(shí)現(xiàn)如下：

(1)根據(jù)傳輸碼元數(shù)目，設(shè)定472x472的方陣混沌交織器，472x472的方陣可以拆分為17個(gè)垂直方向的矩陣，高度為472，寬度為分別為s1＝[888595944118118424459841],s2＝[8885959441181184242259841],s3＝[88859594411811842422594441],s4＝[88859594411811842421159841]；

(2)根據(jù)步驟1中的s1得到的垂直方向的矩陣，進(jìn)行轉(zhuǎn)置，那么得[888595944118118424459841]x472的水平矩陣；

(3)根據(jù)步驟2，得到的水平矩陣，上到下排列，左邊的矩陣放在底部，右邊的矩陣放在頂部；數(shù)據(jù)整體排列順序；

(4)步驟2中s1得到的每個(gè)垂直矩陣[888595944118118424459841]x472，分為[888595944118118424459841]塊個(gè)大小為472個(gè)點(diǎn)472/[888595944118118424459841]*[888595944118118424459841]的矩陣；

(5)步驟4分塊后的矩陣，排列順序是從上到下，從右到左排列，其中每一塊按照從下到上，從左到右映射成新矩陣的一行數(shù)據(jù)。

(6)混沌交織器在濾波器在濾波器組多載波系統(tǒng)下使用，比較雙選信道下塊交織與混沌交織的誤比特率性能，比較雙選信道下不同密鑰的混沌交織器的誤比特率性能。性能如圖3所示。