[發明專利]一種基于準循環矩陣兩級查找表的RCM編碼器和編碼方法

有效

• 申請號: 201810698704.9
• 申請日: 2018-06-29
• 公開（公告）號: CN108988988B
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發明（設計）人: 魯放;董燕;饒文貴;田現周;程紅偉
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: H04L1/00
• 分類號: H04L1/00;H03M13/35;H03M13/11
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 李智;曹葆青

本發明公開了一種基于準循環矩陣兩級查找表的RCM編碼器和編碼方法，屬于傳輸速率自適應編碼技術領域。本發明RCM編碼器包括準循環矩陣G、第一級查找表、多個模加器、多個選擇器、拼接器和第二級查找表，通過第一級查找表查找編碼矩陣，通過第二級查找表查找編碼符號。同時，本發明還實現了一種基于準循環矩陣兩級查找表的RCM編碼方法。本發明技術方案極大地降低編碼器電路的實現復雜度，采用多級寄存器實現流水線的工作方式，每級電路的復雜度也得到大幅度降低，從而每個RCM符號的編碼只需要一個時鐘周期即可完成，其編碼速率可達到系統時鐘速率，滿足高速編碼的要求。

技術領域

本發明屬于傳輸速率自適應編碼技術領域，更具體地，涉及一種基于準循環矩陣兩級查找表的RCM編碼方法。

背景技術

傳輸速率自適應技術根據當前信道的實時狀態改變數據傳輸速率，從而使無線通信系統實現高效、可靠的信息傳輸。盲速率自適應技術可以克服AMC(Adaptive Modulationand Coding，AMC)依賴于實時準確的信道估計和只能實現階梯式速率調整的問題，在無需準確信道估計的條件下實現無縫速率的平滑調整。盲速率自適應技術的基本原理是：發送端對信息序列編碼，不斷生成并發送無速率編碼符號，接收端根據接收的符號嘗試解碼。如果解碼失敗，則會接收到更多的編碼符號后繼續解碼，直到解碼成功或者達到最大的編碼符號數量為止。信道條件越好，成功解碼所需的符號數越少，從而傳輸效率越高；反之，傳輸效率越低。速率兼容調制RCM是一種盲速率自適應技術，相對于其他盲速率自適應技術，其頻譜效率更高，解碼復雜度低，適用的信道范圍廣，發送端實現簡單等特點，具有較好的應用前景。

RCM的編碼過程中是一個大小為M×N的準循環稀疏編碼矩陣乘以長度為N信息序列，得到M個RCM符號。當M、N比較大時，編碼矩陣的完全存儲將會占用大量存儲資源，且編碼電路采用乘法器和加法器實現時，會降低編碼電路吞吐率，導致編碼吞吐率較低，難以滿足高速編碼的要求。

發明內容

針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本發明提供了一種基于準循環矩陣兩級查找表的RCM編碼方法，其目的在于準循環矩陣G、第一級查找表、多個模加器、多個選擇器、拼接器和第二級查找表，通過第一級查找表查找編碼矩陣，通過第二級查找表查找編碼符號，由此提高傳統RCM編碼的吞吐率，且大幅度降低了存儲空間的尋求。

為實現上述目的，本發明提供了一種基于準循環矩陣兩級查找表的RCM編碼器，所述編碼器包括準循環矩陣G、第一級查找表、多個模加器、多個選擇器、拼接器和第二級查找表，其中：

所述準循環矩陣G，由m×n個矩陣g組成，矩陣g大小為K×K，其中m×K＝M，n×K＝N，矩陣g_α,β(1≤α≤m，1≤β≤n)是由單位矩陣向右循環移位p_α,β位后乘隨機權重值w_α,β∈W得到，且w_α,β1≠w_α,β2(1≤α≤m,1≤β1≤n,1≤β2≤n)；

所述第一級查找表，包含n個ROM，n個ROM分別存放n個權重值在矩陣G首行中的列序號，權重集W中第z個權重值w_z在矩陣G首行中的列序號為Top[z]；用于根據準循環矩陣G的行序號i，求取第一級查找表的地址LUT1_Addr，從地址中讀取各個權重值在矩陣首行中的列序號Top[z]；

所述模加器，數量為n，用于由Top[z]求取各個權重值在矩陣所有行中的列序號ColNum[z]；

所述選擇器，數量為n，用于從輸入的信息序列b中選擇第ColNum[z]個比特b_ColNum[z]；

所述拼接器，用于將各個b_ColNum[z]按照z＝1,…,n的順序進行拼接組成n個比特的二進制數data；