应用于窄带电力线通信中的级联信道编码方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种应用于窄带电力线通信中的级联信道编码方法及装置，通过根据符合特定映射关系的单个符号的最小长度来进行RS编码，可以使得RS编码方式对抗突发脉冲的能力较强，从而解决现有技术中的NB-PLC系统所采用的二级级联信道编码方式的纠错编码能力不能抵抗较强的突发脉冲对NB-PLC系统的信道产生的干扰的问题。

【技术实现步骤摘要】
应用于窄带电力线通信中的级联信道编码方法及装置
本专利技术涉及窄带电力线通信（NarrowBand-PowerLineCommunication，NB-PLC）
，尤其涉及一种应用于NB-PLC中的级联信道编码方法及装置。
技术介绍
在NB-PLC系统中，恶劣的信道条件是提高数据传输速率和保证传输质量的最大阻碍因素。目前，NB-PLC系统主要工作在3-500kHz的频段，其信道主要由慢变的多径、有色噪声、窄带干扰、脉冲干扰、同步于工频的周期性噪声和异步于工频的周期性噪声组成。其中，同步于工频的脉冲干扰和异步于工频的脉冲干扰可以归为频域的窄带干扰和时域的突发脉冲干扰中。在NB-PLC系统的低频段信道中，频域的窄带干扰非常严重；同时，电力线上的电器的不规范性而导致产生的强度比底噪高出10-15dB的时域的突发脉冲干扰也会使得NB-PLC系统的信道条件变得异常恶劣。为了减小频域的窄带干扰和时域的突发脉冲干扰对NB-PLC系统的信道产生的影响，国际电信联盟（InternationalTelecommunicationsUnion，ITU）在其ITUG.9955这一版本的协议中规定：NB-PLC系统的信道编码采用二级级联信道编码。具体地，该二级级联信道编码由内编码和外编码组成，外编码采用的是截短的里德-所罗门（Reed-solomon，RS）编码，而内编码采用的是卷积编码。此外，ITUG.9955中采用上述RS编码所编码得到的单个符号的长度为8位（bit）。按照ITUG.9955规定的上述二级级联信道编码，可以实现利用外编码纠正少量突发错误，并利用内编码纠正少量随机错误。然而，NB-PLC系统的信道在实际中受到的突发脉冲干扰往往比较预期的干扰更强，从而采用ITUG.9955这一协议中规定的上述二级级联信道编码方式的纠错编码能力往往不能抵抗较强的突发脉冲对NB-PLC系统的信道产生的干扰。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种应用于窄带电力线通信中的级联信道编码方法及装置，用以解决现有技术中的NB-PLC系统所采用的二级级联信道编码方式的纠错编码能力不能抵抗较强的突发脉冲对NB-PLC系统的信道产生的干扰的问题。本专利技术实施例采用以下技术方案：第一方面，提供一种应用于窄带电力线通信中的级联信道编码方法，包括：根据对信号序列进行里德-所罗门RS编码的期望码率，以及经所述RS编码后得到的单个编码块中的校验位所包含的符号的预设个数，确定满足第一映射关系的所述单个编码块所包含的符号的最小个数；其中，所述第一映射关系为所述期望码率、所述预设个数与所述单个编码块所包含的符号的个数三者之间的映射关系；根据所述单个编码块所包含的符号的个数和所述单个编码块中的单个符号的长度之间的第二映射关系，确定所述单个编码块所包含的符号的最小个数所映射的所述单个符号的长度；其中，所述第二映射关系满足：所述单个符号的长度随着单个编码块所包含的符号的个数的增大而增大；根据所述期望码率、所述单个编码块所包含的符号的最小个数以及确定出的所述符号的长度，对所述信号序列进行RS编码，得到各编码块；对所述各编码块进行码块间交织，得到交织后的各编码块；对所述交织后的各编码块的符号按照序列进行卷积编码，得到卷积编码后的数据序列。结合第一方面，在第一种可能的实现方式中，所述第二映射关系如下式所示：其中，J为所述单个符号的长度，n为所述单个编码块所包含的所有符号的总个数。结合第一方面或第一方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述第一映射关系如下式所示：n-rn≥R其中，r为所述期望码率；R为所述预设个数；n为所述单个编码块所包含的所有符号的总个数。结合第一方面，或第一方面的第一种或第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述方法还包括：将卷积编码后的数据序列调制到窄带电力线通信系统的信道中进行发送。结合第一方面，或第一方面的第一种至第三种可能的实现方式中的任意一种实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述预设个数为4。第二方面，提供一种应用于窄带电力线通信中的级联信道编码装置，包括：最小个数确定单元，用于根据对信号序列进行里德-所罗门RS编码的期望码率，以及经所述RS编码后得到的单个编码块中的校验位所包含的符号的预设个数，确定满足第一映射关系的所述单个编码块所包含的符号的最小个数；其中，所述第一映射关系为所述期望码率、所述预设个数与所述单个编码块所包含的符号的个数三者之间的映射关系；符号长度确定单元，用于根据所述单个编码块所包含的符号的个数和所述单个编码块中的单个符号的长度之间的第二映射关系，确定所述单个编码块所包含的符号的最小个数所映射的所述单个符号的长度；其中，所述第二映射关系满足：所述单个符号的长度随着单个编码块所包含的符号的个数的增大而增大；里德所罗门编码单元，用于根据所述期望码率、所述单个编码块所包含的符号的最小个数以及确定出的所述符号的长度，对所述信号序列进行RS编码，得到各编码块；交织单元，用于对所述各编码块进行码块间交织，得到交织后的各编码块；卷积编码单元，用于对所述交织后的各编码块的符号按照序列进行卷积编码，得到卷积编码后的数据序列。结合第二方面，在第一种可能的实现方式中，所述第二映射关系如下式所示：其中，J为所述单个符号的长度，n为所述单个编码块所包含的所有符号的总个数。结合第二方面，或第二方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述第一映射关系如下式所示：n-rn≥R其中，r为所述期望码率；R为所述预设个数；n为所述单个编码块所包含的所有符号的总个数。结合第二方面或第二方面的第一种或第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述装置还包括：调制与发送单元，用于将卷积编码后的数据序列调制到窄带电力线通信系统的信道中进行发送。结合第二方面，或第二方面的第一种至第三种可能的实现方式中的任意一种实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述预设个数为4。本专利技术实施例的有益效果如下：由于本专利技术实施例中所设置的单个编码块所包含的符号的个数和单个符号的长度的映射关系满足：单个符号的长度随着单个编码块所包含的符号的个数增大而增大，减小而减小，因此，本专利技术实施例中根据单个编码块所包含的符号的最小个数而确定出的单个符号的长度是符合上述映射关系的单个符号的最小长度。由于RS编码方式对抗突发脉冲对NB-PLC系统的信道产生的干扰的能力可以由无效性评价函数来定量确定，单个符号的长度越小，该无效性评价函数的值越小，相应的RS编码方式对抗突发脉冲的能力越强。因此，本专利技术实施例提供的方案根据符合上述映射关系的单个符号的最小长度来进行RS编码，可以使得RS编码方式对抗突发脉冲的能力较强。同时，本专利技术实施例还对现有技术中的二级级联信道编码方式进行了改进，在RS编码和卷积编码之间加入了交织的处理方式，从而可以进一步提升了经卷积编码后得到的编码块对抗突发脉冲干扰的能力。附图说明图1为ITUG.9955的规定的NB-PLC系统中对信号序列进行二级级联信道编码过程示意图；图2为本专利技术实施例提供的级联信道编码方式中在RS编码和卷积编码之间加入了交织的发送端和接收端示意图；图3为本专利技术实施例提供的一种应用于NB-PLC中的级联信道编码方法的具体流本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种应用于窄带电力线通信中的级联信道编码方法，其特征在于，包括：根据对信号序列进行里德‑所罗门RS编码的期望码率，以及经所述RS编码后得到的单个编码块中的校验位所包含的符号的预设个数，确定满足第一映射关系的所述单个编码块所包含的符号的最小个数；其中，所述第一映射关系为所述期望码率、所述预设个数与所述单个编码块所包含的符号的个数三者之间的映射关系；根据所述单个编码块所包含的符号的个数和所述单个编码块中的单个符号的长度之间的第二映射关系，确定所述单个编码块所包含的符号的最小个数所映射的所述单个符号的长度；其中，所述第二映射关系满足：所述单个符号的长度随着单个编码块所包含的符号的个数的增大而增大；根据所述期望码率、所述单个编码块所包含的符号的最小个数以及确定出的所述符号的长度，对所述信号序列进行RS编码，得到各编码块；对所述各编码块进行码块间交织，得到交织后的各编码块；对所述交织后的各编码块的符号按照序列进行卷积编码，得到卷积编码后的数据序列。

【技术特征摘要】
1.一种应用于窄带电力线通信中的级联信道编码方法，其特征在于，包括：根据对信号序列进行里德-所罗门RS编码的期望码率，以及经所述RS编码后得到的单个编码块中的校验位所包含的符号的预设个数，确定满足第一映射关系的所述单个编码块所包含的符号的最小个数；其中，所述第一映射关系为所述期望码率、所述预设个数与所述单个编码块所包含的符号的个数三者之间的映射关系；根据所述单个编码块所包含的符号的个数和所述单个编码块中的单个符号的长度之间的第二映射关系，确定所述单个编码块所包含的符号的最小个数所映射的所述单个符号的长度；其中，所述第二映射关系满足：所述单个符号的长度随着单个编码块所包含的符号的个数的增大而增大；根据所述期望码率、所述单个编码块所包含的符号的最小个数以及确定出的所述符号的长度，对所述信号序列进行RS编码，得到各编码块；对所述各编码块进行码块间交织，得到交织后的各编码块；对所述交织后的各编码块的符号按照序列进行卷积编码，得到卷积编码后的数据序列；其中，所述第二映射关系如下式所示：其中，J为所述单个符号的长度，n为所述单个编码块所包含的所有符号的总个数；所述第一映射关系如下式所示：n-rn≥R其中，r为所述期望码率；R为所述预设个数；n为所述单个编码块所包含的所有符号的总个数。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：将卷积编码后的数据序列调制到窄带电力线通信系统的信道中进行发送。3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述预设个数为4。4.一种应用于窄带电力线通信中的级联信道编码装置，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾云宝，朱伟，康良川，赵慧，王静，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44