本发明专利技术属于数字通信和数字存储领域，公开了一种基于分组马尔可夫叠加传输的系统编码方法，包括以下步骤：一、将长度为kL的信息序列u划分为L个等长分组u＝(u(0),u(1),…,u(L‑1))；对于t＝‑1,‑2,…,‑(m‑1),‑m时刻，把长度为k的序列初始化。二、在t＝0,1,…,L‑1时刻，首先重复u(t)N次，设置时，设置然后结合计算子序列最后构成了码字c的第t个子序列。本发明专利技术方法步骤简单，实现方便，复杂度低，适用于(0,1)之间任何码率，同时，系统的编码也使得信息序列可以从码字中直接获得，最后，可以实现效率、性能之间和复杂度之间的折衷。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于数字通信和数字存储领域，特别涉及一种基于分组马尔可夫叠加传输的系统编码方法。
技术介绍
自从Turbo码的专利技术和低密度奇偶校验码(LDPC)码的重新发现之后，构造一个好的编码方法成为了本领域的一个热门研究话题。最近的研究成果包括极化码的专利技术和空间耦合低密度奇偶校验码(SC-LDPC)码的蓬勃发展，均表明对于无记忆的输入输出对称信道，香农限是可达到的。尽管如此，我们仍希望得到更加灵活的构造方法。尤其是在实际中，我们想设计一种既能够适用于很宽的码率范围，同时又可以保持相同的编译码硬件模块的编码方法。码率兼容码(Rate-Compatible Codes，RC码)，是一种常见的多码率码。这一类码通常由一个母码进行信息位缩短和对校验位进行扩展或打孔而得到。对于码率兼容码，不同码率的码长是不一样的。举例来说，我们对一个码率很低的母码进行打孔，从而实现更高的码率。然而，有限码长、高码率的打孔码可能比独立编码性能差。为了克服这一点，可以通过扩展的码率适应码来实现，举例来说就是扩展一个高码率码的校验矩阵来得到低码率码。无论是打孔还是扩展都是复杂的，因此我们都还是需要优化的。分组马尔可夫叠加编码(中山大学，一种分组马尔可夫叠加编码方法[P]:CN103152060A)是一种由短码构造的大卷积码的编码方法，其中，短码称为基本码。分组马尔可夫叠加编码的性能下界可以由基本码的性能及其编码记忆长度m来界定，对于编码记忆长度为m的分组马尔可夫叠加编码其误比特率性能相对于基本码的误比特率性能最多可以有10log10(m+1)dB的增益。分组马尔可夫叠加编码可以通过一种两阶段的译码算法(中山大学，一种关于分组马尔可夫叠加编码的两阶段译码算法[P]:CN103944590A)来译码。分组马尔可夫叠加编码是灵活的，可以适用于(0,1)之间任何码率(中山大学，一种基于分组马尔可夫叠加编码的多码率码编码方法[P]:CN103888151A)。但是，传统的分组马尔可夫叠加编码既不是系统的，也不是码率兼容的。而且，由于错误传播，传统的分组马尔可夫叠加编码在块衰落信道性能偏差。值得注意的是，系统码在实际中是更加具有吸引力的，因为信息可以直接从码字中得到。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于分组马尔可夫叠加传输的系统编码方法，其方法步骤简单，实现方便，复杂度低，适用于(0，1)之间任何码率，同时，系统的编码也使得信息序列可以从码字中直接获得，最后，可以实现效率、性能和复杂度之间的折衷。解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种基于分组马尔可夫叠加传输的系统编码方法，其特征在于该方案包括以下步骤：(1)将长度为kL的信息序列u划分为L个等长分组u＝(u(0),u(1),…,u(L-1))，设置记忆长度m为大于或等于1的正整数，对于t＝-1,-2,…,-(m-1),-m时刻，把长度为k的序列初始化。(2)在t＝0,1，…，L-1时刻，首先重复u(t)N次，其中N为大于1的正整数；设置对于1≤i≤N-1，设置然后结合计算子序列最后构成了码字c的第t个子序列。其中，长度为k-kp的序列是对长度为k的序列的kp个位置随机打孔获得。计算按如下步骤进行：(2a)对于1≤j≤m，将序列送入第(i,j)个交织器∏i,j，得到交织后的长度为k的序列(2b)计算连加运算“Σ”按逐比特模2运算法则运算。上述的编码方法，步骤(2)中，设置参数kp，当kp＝0时获得的系统码的码率为当0＜kp＜k时获得的系统码的码率为打孔比例上述的编码方法，步骤(2a)中，交织器∏i,j(0≤i≤N-1,0≤j≤m)是任意类型的交织器。上述的编码方法，在步骤(2)之后，为了获得更好的性能，可增加以下步骤：在t＝L,L+1,…,L+m-1时刻，设置u(t)＝0，循环步骤(2)，计算出c(t)，并把c(t)的校验部分作为t时刻的发送序列。本专利技术与现有技术相比具有以下优点：1、本专利技术方法步骤简单，复杂度低，实现方便，可使用与原有系统相同的编译码硬件
模块，便于推广使用。2、本专利技术在一个码率很广的范围内表现很好，并适用于(0,1)之间任何码率。3、本专利技术采用系统化的编码，信息序列可从码字中直接获得。4、本专利技术提供了一种效率、性能和复杂度的折中，可为运营商和用户提供多样的可选择的服务。综上所述，本专利技术方法步骤简单，实现方便，复杂度低，适用于(0,1)之间任何码率，同时，系统的编码也使得信息序列可以从码字中直接获得，最后，可以实现效率、性能之间和复杂度之间的折衷。下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细叙述。附图说明图1为本专利技术的编码框图。图2为本专利技术使用k＝500的码率兼容码在BPSK-AWGN信道上的BER性能曲线。图3为本专利技术使用k＝500的码率兼容码在BPSK-AWGN信道上与香农限的关系曲线。具体实施方式实施例1参照图1，长度为kL＝500×500的二元信息序列u划分为L＝500个等长分组u＝(u(0),u(1),…,u(499))，每个分组长度为k＝500。编码后的码字c＝{c(0),c(1),…,c(499+m)本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于分组马尔可夫叠加传输的系统编码方法，其特征在于该方法包括以下步骤：(1)将长度为kL的信息序列u划分为L个等长分组u＝(u(0),u(1),…,u(L‑1))，设置编码记忆长度m为大于或等于1的正整数，对于t＝‑1,‑2,…,‑(m‑1),‑m时刻，把长度为k的序列初始化；(2)在t＝0,1，…，L‑1时刻，首先重复u(t)N次，其中N为大于1的正整数；设置对于1≤i≤N‑1，设置然后结合计算子序列最后构成了码字c的第t个子序列，其中，长度为k‑kp的序列是对长度为k的序列的kp个位置随机打孔获得；其中，所述步骤(2)中计算按如下步骤进行：(2a)对于1≤j≤m，将序列送入第(i,j)个交织器∏i,j，得到交织后的长度为k的序列(2b)计算连加运算“Σ”按逐比特模2运算法则运算。
【技术特征摘要】
1.一种基于分组马尔可夫叠加传输的系统编码方法，其特征在于该方法包括以下步骤：(1)将长度为kL的信息序列u划分为L个等长分组u＝(u(0),u(1),…,u(L-1))，设置编码记忆长度m为大于或等于1的正整数，对于t＝-1,-2,…,-(m-1),-m时刻，把长度为k的序列初始化；(2)在t＝0,1，…，L-1时刻，首先重复u(t)N次，其中N为大于1的正整数；设置对于1≤i≤N-1，设置然后结合计算子序列最后构成了码字c的第t个子序列，其中，长度为k-kp的序列是对长度为k的序列的kp个位置随机打孔获得；其中，所述步骤(2)中计算按如下步骤进行：(2a)对于1≤j≤m，将序列送入第(i,j)个交织器∏i,j，得到交织后的长度为k的序列(2b...
【专利技术属性】
技术研发人员：马啸，黄科超，王千帆，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：广东;44
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