Page 186 - 《应用声学》2025年第2期
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                                        D           E
                                       L ext       L pri       P pri
                                             P           BSC           ISS          CE-NR
                           ⌣  Max-log
                           b
                               turbo                                χ 2    χ 1  ⌣  -1
                              ᣄឋᆊ٨                                   k      k  h  β w ~
                                             P -1        SBC           ISE
                                        D           E          χ 1                   DFT
                                       L pri       L ext        K⇁            z             y
                                                                    NR-VAMP
                                               Turboᤖ̽               ᣄکᛦ٨
                                              图 5  NR-VAMP-CETE 算法流程图
                                          Fig. 5 NR-VAMP-CETE algorithm diagram


                     q
                                          q
             为 L D  (c ),交织后形成 L      E  (c ) 作为软均衡器           初始 Turbo 迭代时,没有来自译码器的外信息,可
                ext
                                      pri
                     n
                                          n
                                   q
             的比特先验信息,L         E  (c ) 通过一个比特 -符号转             以设置等概率的符号概率信息。软均衡器为 NR-
                               pri
                                   n
             换器 (Bit-to-symbol converter, BSC),将其转换            VAMP 软均衡器,利用 P pri (x n = α i ) 通过内迭代
             为对应符号的先验概率信息 P pri (x n = α i ),具体
                                                               计算得到符号外部均值 r 1,K+1 和外部平均方差
             公式为                                                −1                            −1
                                                               β     ,记作 χ   1    = (r 1,K+1 , β   )。χ 1   通
                                                                1,K+1        K+1              1,K+1    K+1
                  P pri (x n = α i )                           过一个符号 -比特转换器 (Symbol-to-bit converter,
                   Q            q      (          )
                                             q
                   ∏ 1 + (1 − 2a ) tanh L E  (c ) /2           SBC) 将符号的外部信息转换为比特外部 LLR 信
                                         pri
                                             n
                =               i                  .   (15)
                                    2                          息,公式如下:
                  q=1
                                                                                           
                                         ∑                         2       ∑    q ′  E  (  q ′  )
                                              exp                             a L     c  
                                                   − [r 1,K+1 ] − α i β 1,K+1 −
                                                             n                    i  pri  n
                                           q
                                                                              ′
                                       α i :a =0                             q ̸=q
                                q
                            E
                           L ext  (c ) = ln  i                                             .           (16)
                                n
                                         ∑                         2       ∑    q ′  E  (  q ′  )
                                              exp                             a L     c  
                                                   − [r 1,K+1 ] − α i β 1,K+1 −
                                                             n                    i  pri  n
                                           q
                                       α i :a =1                             q ̸=q
                                                                              ′
                                           i
                     q
             将 L E  (c ) 解交织后转换为输入给软译码器的比                          VAMP 内迭代均衡器由一个内部软判决器
                ext
                     n
                              q
             特先验信息 L      D  (c ),Max-log turbo 软译码器利          (Inner soft slicer, ISS) 和内部软均衡器 (Inner soft
                          pri
                              n
                     q
             用 L D  (c ) 进行比特软译码,再次输出比特外部                      equalizer, ISE) 构成。在第 k 次内迭代时,对于 ISS
                pri
                     n
                       q
             信息 L  D  (c ), 由此实现软均衡器和软译码器                      部分,其输入为符号先验概率 P pri (x n = α i ) 与来自
                   ext
                       n
             的 Turbo 迭代,最后一次迭代后对后验 LLR 信息                                                             −1 ,记作
                                                               ISE输出的外部均值r 1,k 与外部平均方差β
                                                                                                     1,k
                                                       ˆ
                                                                     (
                             q
                  q
                                                                           −1
             L D  (c ) + L D  (c )进行硬判决,输出译码比特b。               χ = r 1,k , β 1,k  ) ,在第 1 次内迭代时没有来自 ISE
                                                                1
                        ext
              pri
                             n
                  n
                                                                k
                                                                                   1
             2.2.2 NR-VAMP自迭代                                  的外信息,令初始值 χ = (0, ε),ε 设置为一个较小
                                                                                   1
                 已有的 VAMP 自迭代均衡器通过保护间隔估                        的正数,如 10    −8 。ISS 利用输入的信息计算符号的
             计噪声方差     [18] ,这种方式估计的噪声方差仅包含水                   先验概率,
             声信道的噪声,对于高阶 MQAM-FTN 系统,还需                                            / ∑ 2 Q
                                                                    P (x n = α i ) = P i   P i ,
             要考虑FTN 信号两次变采样过程引入的等效噪声。                                                   i=1
                                                                                   (                  )
                                                                                                    2
             为此,利用信道估计结果重构噪声,将估计的信道记                                P i = [P pri ] exp −γ 1,k a i − [r 1,k ] n   ,

                                                                             ni
               ˆ
             作h,求得重构噪声方差:                                                           Q
                                                                        i = 1, 2, · · · , 2 .            (18)
                               (            2 )
                                  t
                                      ˆ
                        β −1  = E y − h ⊗ x t   ,     (17)
                         ˜ w                 2
                                                               进而计算符号 x 的后验均值 ˆ x 1,k 和后验平均方差
                        t
                                t
                             t
             式 (17) 中,y = [y , y , · · · , y t  ] 为 N t 长度的接
                             0  1      2N t −1                 η 1,k ,
                          t
                                t
                                   t
             收训练序列,x = [x , x , · · · , x t 2N t −1 ] 为发送训练
                                   1
                                0
                                                                            Q
                                                                           2
             序列。将重构并估计的β          −1  传递到VAMP内迭代过                          ∑
                                   ˜ w                            [ˆ x 1,k ] =  α i P (x n = α i ),
             程中。                                                      n
                                                                           i=1
   181   182   183   184   185   186   187   188   189   190   191