[發明專利]一種重復編碼系統中的數據分集合并方法及系統

有效

• 申請號: 201710152603.7
• 申請日: 2017-03-14
• 公開（公告）號: CN106788946B
• 公開（公告）日: 2020-05-22
• 發明（設計）人: 段紅光;李玲欣;鄭建宏;林毅
• 申請（專利權）人: 重慶郵電大學
• 主分類號: H04L5/00
• 分類號: H04L5/00;H04L1/20;H04B3/54
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 趙榮之

本發明涉及一種重復編碼系統中的數據分集合并方法及系統，屬于寬帶電力載波通信技術領域。本發明提供的數據分集合并方法，通過在發送端，數據完成子載波映射后，將在空子載波位置上填充參考信號序列；然后發送到電力線信道中傳輸；接收端，根據參考信號序列的信號質量判定當前OFDM符號的信道質量；從而確定分集合并的數據塊與其權系數，進行分集數據合并，本發明還提供了與數據分集合并方法相應的數據分集合并系統。本發明提供的一種重復編碼系統中的數據分集合并方法及系統，能夠達到改善接收信號抗信道衰落與噪聲干擾的目的，充分利用了PLC系統中空余子載波傳輸資源，提高了接收端的信號解調能力，增加了系統對隨機脈沖噪聲干擾的抑制作用。

技術領域

本發明涉及寬帶電力載波通信技術領域，特別涉及一種重復編碼系統中的數據分集合并方法及系統。

背景技術

在通信系統中，有用信息經過信道傳輸后，由于受到信道的衰減特性與各種噪聲干擾的影響，會在接收端得到與原始信號有一定差異的觀測信號。那么，怎樣合理地處理這些觀測數據，從而使最終獲取的有用信息誤碼率盡可能地降低，一直是通信領域中研究的重要方向。因此，為了提高通信系統中信息傳遞的可靠性，來自于不同研究領域的抗衰落技術被運用在發送端/接收端的信息塊處理過程中，例如信道編碼、信道交織、分集合并技術、調制技術與OFDM傳輸等。

幾十年來，由于寬帶電力載波通信(簡稱：PLC)系統其完善的基礎設施，PLC技術不斷地向前發展，從遠程抄表、家居自動化等低速率窄帶通信到互聯網、數據多媒體等高速寬帶通信的實現；從頻移鍵控(FSK)、相移鍵控(PSK)等窄帶技術到抗干擾能力更強的正交頻分復用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，簡稱：OFDM)技術等等。到目前為止，已經有許多PLC相關的標準化組織在各自關注的領域開展了標準化工作，例如G3-PLC、IEEEP1901、HomePlug AV、ITU-G.hn等標準系列，這些標準在物理層均采用了OFDM技術，如基本的CP-OFDM、小波OFDM、TDS-OFDM等。一個PLC系統的一般性物理層過程可由圖1所示。

在PLC系統中，無論是窄帶通信還是寬帶通信均規定了一定的頻率使用范圍即有效頻帶寬度，基于OFDM技術會將有效帶寬按照等間隔劃分為多個窄帶子載波，子載波間隔決定了OFDM符號的時域長度。如圖1所示，有用信息經過分集拷貝后將進行串/并變換，將一串高速數據流轉換為多路低速并行的子數據流調制(映射)到對應子載波上，而每個子載波上的子數據流比特數目由調制方式決定，可以所有子載波均采用相同的調制方式，也可不同。那么，當子載波間隔、調制方式、總的數據比特確定后，在發送信息時所用頻帶資源與時域OFDM符號數量就確定了。

如圖1所示，一幀數據經過信道交織后進入分集拷貝模塊，在本模塊中有用信息將被拷貝成多個副本，每個副本放在一幀數據中的不同OFDM符號中傳輸，這就將構成時間分集。并且，為了構成頻率分集，同一數據塊的多個副本會被映射到不同OFDM符號的不同頻率的子載波上，因此PLC系統一般會設置分集的分段長度(簡稱：BitsPerGroup)與拷貝次數(簡稱：CopyNum)參數，其中，分段長度(BitsPerGroup)表示將信道交織后的數據按照規則進行比特長度分段，拷貝次數(CopyNum)表示每個分段組的拷貝次數。這樣處理后可以進一步提高信息抗干擾的能力。

如圖1所示，經過拷貝后的數據會進入星座點映射模塊，在該模塊中頻域數據符號將拷貝到有效頻帶中的各個子載波上。進行符號映射時，不同PLC系統會有不同的子載波映射規范，在實際情況中，有用數據完成映射后，往往會在高頻點出現一部分未被使用的有效子載波的情況。那么，完成星座點映射后OFDM符號將會出現圖2所示情況。圖中，相同陰影塊表示相同分段組的拷貝，白色部分為空子載波。