[發明專利]一種基于星座旋轉的額外信息傳輸方法

有效

• 申請號: 201910915237.5
• 申請日: 2019-09-26
• 公開（公告）號: CN110535805B
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發明（設計）人: 馬嘯;劉昊;孫嘉辰;蔡穗華
• 申請（專利權）人: 中山大學
• 主分類號: H04L27/34
• 分類號: H04L27/34;H04L1/00
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 李斌

1.一種基于星座旋轉的額外信息傳輸方法，其特征在于，包括下述步驟：

(1)以一般線性分組碼作為基本碼，用于將長度為k的信息序列u及長度為l的額外信息序列v聯合編碼為長度為n的傳輸碼字c，其編碼方法包括以下步驟：

(1.1)先將長度為k的信息序列u編碼成線性分組碼碼字

(1.2)將長度為l的額外信息序列v輸入序列選擇器R，輸出長度為n的序列s＝R(v)；

(1.3)將序列s與線性分組碼碼字w疊加編碼得到傳輸碼字c；

(2)以包含2^m個星座點的二維星座S作為調制信號星座，用于將長度為n的傳輸碼字c進行調制成長度為n/m的調制信號序列x，將長度為l的額外信息序列v經過星座選擇器，得到旋轉角度的參數集合H＝{h₀，h₁，...，h_l-1}，并將調制信號序列x分段與旋轉角度的參數集合H中的元素分別相乘得到編碼后的傳輸信號序列其編碼方法包括以下步驟：

(2.1)對于二維星座S，選擇一個旋轉角度θ∈[0，2π)，構造集合Θ＝{θ₀＝0，θ₁＝θ}；

(2.2)將長度為n的傳輸碼字c經過調制器映射到二維星座S上，輸出長度為n/m的調制信號序列x；

(2.3)將長度為l的額外信息序列v輸入星座選擇器，輸出旋轉角度參數集合H＝{h₀，h₁，...，h_l-1}；

(2.4)將序列x劃分為等長的l段，各段長度為d，并將每段與序列h的元素對應相乘，得到編碼后的傳輸信號序列

(3)對于長度為n的接收序列y，其額外信息序列的譯碼方法，包括以下步驟：

(3.1)先將長度為n的接收序列y劃分為等長的l段，各段長度為d，對第k段計算F(θ，k)，其中θ∈Θ，k＝0，1，...，l-1；

函數F(θ，k)的描述如下：

其中σ²為復高斯白噪聲ω的方差，y_t為接收序列y在t時刻的符號，s_i為二維調制星座S中的一個星座點；

(3.2)由每段計算所得的F(θ，k)，產生一個額外信息序列的候選列表其中，對序列度量函數列表L中的序列滿足如下關系

所述序列度量函數是一個輸入為額外信息候選序列的一個實值函數，其具體的實現方法包括：

對于輸入的額外信息候選序列序列度量函數的輸出為其中

(3.3)對候選列表L中的每個序列計算特征度量函數并根據μ⁽ⁱ⁾的大小選擇最優的作為額外信息的譯碼輸出

所述特征度量函數是一個輸入為接收序列y和額外信息候選序列的關于線性分組碼C的一個實值函數，其具體的實現方法包括：

當選用LDPC碼時，特征度量函數的具體描述如下：

(3.3.1)從接收序列y中消除的干擾，得到關于基本負載信息的基本線性分組碼的對應接收序列

(3.3.2)利用LDPC碼的譯碼器對進行硬判決，得到序列從序列中移除的疊加干擾得到碼字w的估計序列并對序列進行奇偶校驗，統計校驗結果，得出μ⁽ⁱ⁾；

(4)其基本負載信息的譯碼方法，包括以下步驟：

(4.1)從接收序列y中移除的分段旋轉的干擾和疊加編碼的干擾得到關于基本負載信息的基本線性分組碼的對應接收序列 ；

(4.2)利用基本線性分組碼的譯碼器對進行譯碼，輸出信息序列u的譯碼輸出