本技术公开了一种基于RCM的跳频通信系统及方法,属于无线通信技术领域。系统包括发射端与接收端,发射端包括依次连接的信道编码单元、RCM调制单元、符号分配单元、跳频模块单元、射频发射单元,接收端包括依次连接的射频接收单元、跳频模块单元、符号重构单元、RCM解调单元、信道译码单元。本发明将RCM应用于跳频通信系统,将RCM替换了传统跳频通信系统中QPSK、QAM等调制方式,设计了RCM编码符号分配方案,可以根据信道条件,以单个符号为单位动态改变每个载波频点承载的符号数,实现传输速率的自适应变化,从而应对复杂多变的跳频通信环境,降低了强干扰下比特信息的缺失,增强了跳频系统的抗干扰能力。
背景技术
跳频通信将调制符号分配到多个不同的载波频点上进行传输,并通过跳频图案控制载波频点的快速随机变化,从而使其很难被跟踪干扰,可获得较高的抗干扰性能。当前,大部分跳频系统采用的是传统的QPSK、QAM等调制技术,其每个调制符号承载了一个或多个比特的信息,且其他符号不会再承载这些比特的信息,而在传输过程中一旦干扰比较强,则该符号对应比特的信息完全缺失,从而无法参与译码。少量比特信息缺失有可能通过信道编码的纠错能力解决,但信道编码的纠错能力是有限的,若采用跟踪干扰等针对跳频通信系统的干扰策略,导致被干扰载波频点比较多时,很有可能出现无法译码的情况,且这种问题是无法通过提高发送信号功率进而提高信噪比能解决的。
RCM(Rate Compatible Modulation)是一种速率自适应的调制技术,发送端通过稀疏映射矩阵对信息比特进行加权求和后生成编码符号,接收端通过基于Tanner图的置信传播算法(Belief Propagation,BP)对接收符号进行迭代译码。由于RCM的接收端采用累积符号进行译码,在特定的信噪比条件下,只要累积足够的接收符号即可实现成功译码。因此RCM不需要准确、及时的信道条件信息,就可以通过动态改变发送的编码符号数量来匹配信道容量的变化,实现传输速率的自适应平滑调整,在大范围SNR(Signal Noise Ratio)下获得接近容量限的传输效率。如果将RCM应用于跳频通信系统,当载波频点被干扰导致部分RCM编码符号丢失时,在合适的信噪比下仍能利用未被干扰的编码符号完成正确解调。因此,RCM具有提升跳频通信系统抗干扰性能的潜力。
实现思路