[發明專利]一種算術域比特交織編碼調制方法

有效

• 申請號: 201310277515.1
• 申請日: 2013-07-03
• 公開（公告）號: CN103346863B
• 公開（公告）日: 2016-10-12
• 發明（設計）人: 吳俊;滕姿;陸欣璐;王敏;張志峰;曹文文
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: H04L1/00
• 分類號: H04L1/00;H04L25/02;H03M13/11
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 宣慧蘭

技術領域

本發明涉及一種信號調制方法，尤其是涉及一種算術域比特交織編碼調制方法。

背景技術

無線通信中的一個根本問題就是如何通過設計編碼和調制策略在時變的信道環境中取得高的傳輸率，鏈路自適應是提高無線網絡系統性能的一種重要技術，可分為發送端鏈路自適應和接收端鏈路自適應。發送端鏈路自適應根據信道條件動態調整信道編碼和調制，達到優化的無線通信系統性能的目的。實現的主要技術有AMC、HARQ和兩種方法的混合模式來實現。但是，發送端實現的鏈路自適應有其固有的缺陷，一是需要接收端反饋準確的信道狀態信息，二是速率動態調整范圍有限，而且其速率調整呈階梯狀。接收端鏈路自適應方案克服了以上缺點，其工作原理是發送端連續不斷的發送調制信息，接收端每收到一定數量的新的數據后進行所有接收數據的解調。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種可靠性高、出錯率低的算術域比特交織編碼調制方法。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種算術域比特交織編碼調制方法，包括以下步驟：

1)通過外信息轉移圖對編碼的構造進行分析，選擇較優的權重集構造映射矩陣；

2)根據映射矩陣在發送端進行編碼調制；

3)接收端接收到調制的信號后，進行解調解碼。

步驟1)包括以下步驟：

11)映射矩陣的權重選擇，具體包括：

步驟(111)，根據給定權重集w，畫出CND曲線；

步驟(112)，進行VND曲線與CND曲線匹配，取VND曲線剛好位于CND曲線下方時的參數d_v，min；

步驟(113)，計算頻譜效率R＝2d_c/d_v，min，其中d_c對應權重集w的勢；

步驟(114)，計算權重集w的符號熵

步驟(115)，選取頻譜效率高且符號熵高的權重集，作為映射矩陣的權重；

12)，映射矩陣構造，具體包括：

步驟(121)，根據權重集w生成隨機映射矩陣G1_N×N和G2_(N+P)×(N+P)，生成編碼碼率為R＝N/(N+P)的LDPC生成矩陣

步驟(122)，將矩陣G1_N×N后補大小為N×P的全零矩陣O_N×P，并與G2共同組成生成矩陣G_{(2N+P)×(N+P)}＝[G1_N×NO_N×P；G2_(N+P)×(N+P)]，用于接收端解調解碼。

步驟2)中采用增量式的信號發送方式，對于信號數小于N/2的信號，根據公式u＝G1·b，對一組基帶信號b＝{b_i，i＝1，2，…，N}進行調制，得到信號u1；對于信號數大于N/2的信號，首先22)采用LDPC算法，根據公式c＝G_LDPC·b＝[b|p]，對一組基帶信號b＝{b_i，i＝1，2，…，N}進行編碼，得到信號c，然后根據公式u＝G·c，對LDPC編碼后的信號c＝{c_i，d＝1，2，…，N+P}進行調制，得到u2。

步驟3)中采用聯合解碼的方式：

如果接收到的信號數少于等于N/2，則根據矩陣G1_N×N，用RCM算法，進行解調；

如果接收到的信號數多于N/2少于等于(2N+P)/2，則根據矩陣G_{(2N+P)×(2N+P)}，用RCM算法進行解調，再進行LDPC解碼；

如果接收到的信號數多于(2N+P)/2，則先對接收到的多于(2N+P)/2的信號與接收到的(N/2+1)到(2N+P)/2的信號進行最大比合并后，則根據矩陣G_{(2N+P)×(2N+P)}，用RCM算法進行解調，再進行LDPC解碼。

與現有技術相比，本發明在隨機映射碼的基礎上提出了一種算術域比特交織編碼調制方法，該方法結合了系統信道編碼，設計實現了接收端鏈路自適應，平衡高信躁比和低信躁比的性能，在不增加高信躁比編碼復雜性的前提下能保持系統的性能，并在低信躁比條件下通過使用編碼的方法提高系統性能。

附圖說明

圖1為RCM譯碼器的結構圖；

圖2為RCM迭代譯碼互信息轉移圖；

圖3為本發明的映射矩陣示意圖；