[發明專利]一種信道編碼的糾錯方法、系統、裝置及介質

有效

• 申請號: 202011006117.2
• 申請日: 2020-09-23
• 公開（公告）號: CN112350799B
• 公開（公告）日: 2023-06-13
• 發明（設計）人: 穆麗偉;陳夢蘭
• 申請（專利權）人: 華南師范大學
• 主分類號: H04L1/00
• 分類號: H04L1/00;H04L1/22;H04L1/24
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: ?？玛?/td>

本發明的提供了一種信道編碼的糾錯方法、系統、裝置及介質，其中，發送端執行的方法包括獲取信源的二進制信息序列；根據信源二進制信息序列以及預設的非冗余模得到非冗余余數序列；根據非冗余余數序列編碼得到第一整數值；根據第一整數值以及預設的冗余模生成冗余余數；根據冗余余數得到殘差序列，對序列進行分子移位鍵控調制，將調制完成的分子信息傳輸至接收端；方法中編碼和解碼過程具有的代數性質降低了算法實現的復雜度，通過不同類型的分子表示不同的冗余數，不同類型的分子之間不會相互干擾，這緩解了過程中的符號間干擾的情況，可廣泛應用于通信技術領域。

技術領域

本發明屬于通信技術領域，尤其是一種信道編碼的糾錯方法、系統、裝置及介質。

背景技術

高可靠性和低延遲是未來通信系統的兩個重要指標。以分子通信為例，分子通信系統由0.1μm-10μm的納米元件組成，通過擴散或通過鈣信號、微管、信息素、細菌等介質傳遞信息。分子通過自由擴散通道傳輸的系統稱為分子擴散系統(molecular?diffusionsystem，MDS)。在MDS的接收端，當前時刻接收到的符號由接收的所有分子包括來自先前的符號的剩余分子決定，這可能導致碼間串擾(inter-symbol?interference，ISI)。由于信使分子的到達分布表現出嚴重的拖尾特征，ISI嚴重影響了解調過程。因此，MDS接收機接收到的錯誤信息主要是ISI造成的。

現有技術提出了幾種解決MDS中ISI問題的方法，例如：使用ISI消除模塊對接收信號進行處理，來去除ISI符號。接著，通過在輸入信息中增加冗余二進制位，提出了幾種信道編碼技術來緩解碼間干擾。顯然，MDS系統額外增加的ISI模塊和高冗余的信道編碼技術會消耗更多的能量，且增加傳輸時延。又例如：一種ISI緩解技術，信道中加入酶，該技術中，信道中的多余信使分子與酶分子發生反應并在傳輸環境中消失，而該技術的優勢是以發射機端復雜的分子合成機制為代價的。

發明內容

有鑒于此，為部分解決上述技術問題之一，本發明實施例目的在于提供一種高可靠、低延時的信道編碼的糾錯方法；同時，本發明的實施例還提供可以實現對應方法的發送端系統、接收端系統、裝置以及介質。

第一方面，本發明實施例提供了一種信道編碼的糾錯方法，其包括以下步驟：

獲取信源的二進制信息序列；

根據信源二進制信息序列以及預設的非冗余模得到非冗余余數序列；

根據非冗余余數序列編碼得到第一整數值；根據第一整數值以及預設的冗余模生成冗余余數；

根據冗余余數得到殘差序列，對殘差序列進行分子移位鍵控調制，將調制完成的分子信息傳輸至接收端。

在本發明的一些實施例中，根據信源二進制信息序列以及預設的非冗余模得到非冗余余數序列這一步驟，其具體包括：

將二進制信息序列劃分得到若干信息塊；并根據非冗余模確定信息塊的長度；

將信息塊中的二進制信息序列轉換為十進制信息序列，得到非冗余余數序列。

在本發明的一些實施例中，根據第一整數值以及預設的冗余模生成冗余余數這一步驟，其具體包括：

通過第一整數值以及預設的冗余模確定冗余余數及殘差序列；其中，殘差序列包括非冗余余數序列以及冗余余數。

在本發明的一些實施例中，對殘差序列進行分子移位鍵控調制這一步驟，其具體包括：

將二進制序列轉換得到脈沖信號，脈沖信號包括至少一種分子類型，其中，分子類型包括有機物和氫氟碳化合物。

第二方面，本發明實施例提供了一種信道編碼的糾錯方法，其包括以下步驟：

獲取發送端的分子信息；分子信息是由分子移位鍵控調制所得到；