基于重叠复用的调制解调方法和装置制造方法及图纸

一种基于重叠复用的调制解调方法和装置，调制方法中，采用预编码结构，发送端对输入信息序列先进行奇偶校验乘积码编码，将编码后的结果按照编码规则生成因子图，再进行重叠复用调制编码，将编码之后的信号通过天线发射出去。解调方法中，信号经过信道传输，接收端通过天线收到信号后，先进行数字信号处理，包括同步、均衡等过程，再对其进行重叠复用解调译码，最后将译码后的结果进行因子图置信传播译码，最终得到译码后的序列。本申请中，采用乘积码译码方法，奇偶校验码作为子码，将因子图的置信传播思想用于译码端。从而实现了采用奇偶校验乘积码，其构造简单，且在译码过程中采用因子图的方法，使得运算复杂度降低。

The method and device of modulation and demodulation based on overlapping multiplexing

【技术实现步骤摘要】
基于重叠复用的调制解调方法和装置
本申请涉及通信领域，具体涉及一种基于重叠复用的调制解调方法和装置。
技术介绍
基于重叠复用(OvXDM：OverlappedXDivisionMultiplexing)的调制解调技术包括多种具体实现方案，比如基于重叠时分复用(OvTDM：OverlappedTimeDivisionMultiplexing)的调制解调技术、基于重叠频分复用(OvFDM：OverlappedFrequencyDivisionMultiplexing)的调制解调技术、基于重叠码分复用(OvCDM：OverlappedCodeDivisionMultiplexing)的调制解调技术、基于重叠空分复用(OvSDM：OverlappedSpaceDivisionMultiplexing)的调制解调技术、基于重叠混合复用(OvHDM：OverlappedHybridDivisionMultiplexing)的调制解调技术等。需要说明的是，本申请中提及的OvXDM中，X代表任意域，例如时间T、空间S、频率F、码分C、混合H等。下面仅以OvTDM为例进行简单说明。首先，所谓时间分割(以下简称时分)复用(TDM：TimeDivisionMultiplexing)是一种在数字通信中让多个占据较窄时间持续期的信号符号共享一个较宽时间持续期的技术。如图1所示，为常规的时分复用技术的示意图。图1中各被复用信号符号的时间持续期(工程上称之为时隙宽度)分别为T1，T2，T3，T4，...，在工程上通常让它们占据相同的时隙宽度，ΔT为最小保护时隙，实际保护时隙宽度应该宽裕一些。ΔT应大于所使用解复用门电路的过渡时间宽度加上系统的最大时间抖动量。这是最常见的时分复用技术。现有绝大多数的多路数字广播系统、多路数字通信等系统采用的都是这种技术。这种技术应用于数字通信时的最大特点是被复用信号符号之间在时间上是完全相互隔离的，决不会存在相互干扰，对被复用的信号符号没有任何限制，各个信号的符号持续期(时隙宽度)可以有不同的宽度，也能适用于不同的通信体制，只要它们的时隙相互不重叠交叉就可以了，因此使用最为广泛。但是这种复用，复用本身对改善系统的频谱效率毫无作用。所以，传统的观点是相邻信道之间在时域上不重叠，以避免相邻信道之间产生干扰，但这种技术制约了频谱效率的提高。现有技术的时分复用技术的观点是各信道之间不但不需要相互隔离，而且可以有很强的相互重叠，如图2所示，现有技术将信道之间的重叠视为一种新的编码约束关系，并根据该约束关系提出了相应的调制和解调技术，因此称之为重叠时分复用(OvTDM：OverlappedTimeDivisionMultiplexing)，这种技术使得频谱效率随重叠次数K成比例的增加。请参考图3，重叠时分复用系统包括信号发射机A01和接收机A02。发射机A01包括重叠时分复用调制装置101和发射装置102。重叠时分复用调制装置101用于生成携带输入信号序列的复调制包络波形；发射装置102用于将该复调制包络波形发射到接收机A02。接收机A02包括接收装置201和序列检测装置202。接收装置201用于接收发射装置102发射的复调制包络波形；序列检测装置202用于对接收的复调制包络波形进行时域内的数据序列检测，以进行判决输出。通常，接收机A02还包括设置在接收装置201和序列检测装置202之间的预处理装置203，用于辅助形成每一帧内的同步接收数字信号序列。在发射机A01中，输入的数字信号序列通过重叠时分复用调制装置101形成多个符号在时域上相互重叠的发射信号，再由发射装置102将该发射信号发射到接收机A02。接收机A02的接收装置201接收发射装置102发射的信号，经过预处理装置203形成适合序列检测装置202进行检测接收的数字信号，序列检测装置202对接收信号进行时域内的数据序列检测，从而输出判决。请参考图4，重叠时分复用调制装置101(OvTDM调制装置)包括波形生成模块301、移位模块302、乘法模块303和叠加模块304。波形生成模块301用于根据设计参数生成在时域内波形平滑的初始包络波形。移位模块302用于根据重叠复用次数将初始包络波形在时域内按预定的移位间隔进行移位，以得到各固定间隔的移位包络波形。调制模块305用于将输入的数字信号序列转换成正负符号表示的信号符号序列。乘法模块303用于将所述信号符号序列与偏移后各固定间隔的移位包络波形相乘，以得到各调制包络波形。叠加模块304用于将各调制包络波形在时域上进行叠加，以得到携带输入信号序列的复调制包络波形。请参考图5，为接收机A02的预处理装置203的框图。预处理装置203包括同步器501、信道估计器502和数字化处理器503。其中同步器501对接收信号在接收机内形成符号时间同步；接着信道估计器502对信道参数进行估计；数字化处理器503对每一帧内的接收信号进行数字化处理，从而形成适合序列检测装置进行序列检测接收的数字信号序列。请参考图6，为接收机A02的序列检测装置202的框图。序列检测装置202包括分析单元存储器601、比较器602及多个保留路径存储器603和欧氏距离存储器604或加权欧氏距离存储器(图中未示出)。在检测过程中，分析单元存储器601做出重叠时分复用系统的复数卷积编码模型及格状图，并列出重叠时分复用系统的全部状态，并存储；而比较器602根据分析单元存储器601中的格状图，搜索出与接收数字信号最小欧氏距离或加权最小欧氏距离的路径；而保留路径存储器603和欧氏距离存储器604或加权欧氏距离存储器则分别用于存储比较器602输出的保留路径和欧氏距离或加权欧氏距离。其中，保留路径存储器603和欧氏距离存储器604或加权欧氏距离存储器需要为每一个稳定状态各准备一个。保留路径存储器603长度可以优选为4K～5K。欧氏距离存储器604或加权欧氏距离存储器优选为只存储相对距离。在OvXDM系统中，信号发射机对信号调制后发射给信号接收机，信号接收机接收到调制信号后对其进行解调。解调过程中包括译码步骤(即上述序列检测装置执行的序列检测步骤)。传统通信系统中，大多使用Chase算法进行译码，其算法中涉及大量的排序运算，计算量非常大。
技术实现思路
本申请提供一种基于重叠复用的调制解调方法和装置，解决了传统译码中大多使用Chase算法进行译码，算法过程涉及大量排序运算，计算复杂度较高的问题。根据本申请的第一方面，本申请提供了一种基于重叠复用的调制方法，包括：获取输入信息；对输入信息进行奇偶校验乘积码编码，生成因子图；进行重叠复用调制编码；将编码后的信号发射出去。根据本申请的第二方面，本申请还提供了一种基于重叠复用的解调方法，包括：获取输入信号；对输入信号进行重叠复用解调译码；进行因子图置信传播译码；将译码结果输出。根据本申请的第三方面，本申请还提供了一种基于重叠复用的调制装置，包括：输入信息获取模块，用于获取输入信息；奇偶校验乘积码编码模块，用于对输入信息进行奇偶校验乘积码编码；重叠复用调制编码模块，用于进行重叠复用调制编码；信号发射模块，用于将编码后的信号发射出去。在一实施例中，奇偶校验乘积码编码模块包括：信息位填入单元，用于将输入信息填入编码结构的信息本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于重叠复用的调制方法，其特征在于，包括：获取输入信息；对输入信息进行奇偶校验乘积码编码，生成因子图；进行重叠复用调制编码；将编码后的信号发射出去。

【技术特征摘要】
1.一种基于重叠复用的调制方法，其特征在于，包括：获取输入信息；对输入信息进行奇偶校验乘积码编码，生成因子图；进行重叠复用调制编码；将编码后的信号发射出去。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，对输入信息进行奇偶校验乘积码编码，包括：将输入信息填入编码结构的信息位内；对信息位中的信息进行行编码；对信息位中的信息进行列编码；将编码后的结果按照编码规则生成因子图。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述编码结构为对角编码结构、二维编码结构、三维编码结构或四维编码结构。4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，对输入信息进行奇偶校验乘积码编码，包括：将输入信息序列按kc×kr的二维结构写入对应的信息位中，其中输入信息长度N＝kc×kr；kr表示行数，kc表示列数。以每行的第kr+1位信息是当前行的前kc列模二加的结果进行行编码；以每列的第kc+1位信息是当前列的前kr行模二加的结果进行列编码；将编码后的结果按照编码规则生成因子图。5.一种基于重叠复用的解调方法，其特征在于，包括：获取输入信号；对输入信号进行重叠复用解调译码；进行因子图置信传播译码；将译码结果输出。6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，因子图置信传播译码包括：计算初始对数似然比；设置迭代的最大次数；计算校验节点，并更新校验信息；计算变量节点，并更新信息消息；计算所有信息比特相关的校验节点提供信息的情况下的对数似然比值；进行判决；满足一定预设条件后，输出译码结果。7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，采用公式或计算校验节点，并更新校验信息；其中，δij为校验信息，表示除第j个变量节...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：深圳超级数据链技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44