一种适用于OvXDM系统的快速译码方法、装置及OvXDM系统制造方法及图纸

本申请公开了一种适用于OvXDM系统的快速译码方法、装置及OvXDM系统。所述方法在译码过程中无需遍历所有状态节点及其扩展路径，只需通过测度排序选取部分状态节点和路径进行扩展，因此可以大幅度降低译码复杂度，并提高译码效率，其译码复杂度并不会像传统译码方案一样随着重叠复用次数K的增加而急剧增加，解决了频谱效率与译码复杂度、译码效率这一对矛盾需求。

A fast decoding method, device and OvXDM system for OvXDM system

This application discloses a fast decoding method, device and OvXDM system for the OvXDM system. The method in the decoding process without the ergodic node and its propagation path, only through the measure of sorting selected state nodes and paths are extended, thus greatly reduce the decoding complexity, and improve the decoding efficiency, its decoding complexity is not like the traditional decoding scheme as with the increase of the number of K overlapped multiplexing the sharp increase in spectrum efficiency and solves the complexity of decoding, decoding efficiency is the contradiction of demand.

【技术实现步骤摘要】
一种适用于OvXDM系统的快速译码方法、装置及OvXDM系统
本申请涉及信号处理领域，尤其涉及一种适用于OvXDM系统的快速译码方法、装置及OvXDM系统。
技术介绍
对于重叠复用系统——不管是重叠时分复用(OvTDM，OverlappedTimeDivisionMultiplexing)系统、重叠频分复用(OvFDM，OverlappedFrequencyDivisionMultiplexing)系统还是重叠码分复用(OvCDM，OverlappedCodeDivisionMultiplexing)系统、重叠空分复用(OvSDM，OverlappedSpaceDivisionMultiplexing)系统、重叠混合复用(OvHDM，OverlappedHybridDivisionMultiplexing)系统其传统的译码中，都需要不断访问格状图(Trellis)中的节点，并为每一个节点设置两个存储器，一个用于存储到达该节点的相对最佳路径，一个用于存储到达该节点的相对最佳路径对应的测度。对于OvTDM系统和OvFDM系统，由于译码过程中，需要对格状图中每个节点进行扩展，因此节点数决定了译码的复杂度，而对于重叠次数为K和调制维度为M的系统(M是大于等于2的整数)，其对应的格状图中稳定状态的节点数为MK-1，因此译码复杂度会随着重叠次数K而指数增加。而在OvTDM系统和OvFDM系统中，系统的频谱效率为2K/符号，因此重叠次数K越大频谱效率越高。因此，一方面出于提高频谱效率的要求使得重叠次数K越大越好，另一方面出于降低译码复杂度的要求使得重叠次数K越小越好，特别地，当重叠次数K增加到一定值，例如K大于8后，译码复杂度急剧增加，现有的译码方法难以满足实时译码的要求，频谱效率与译码复杂度、译码效率形成了一对矛盾需求。类似地，对于一个编码支路数为K’的M维调制OvCDM系统，其对应的格状图中稳定状态的节点数为MK’-1，因此译码复杂度会随着编码去路数K’而指数增加。而在OvCDM系统中，需要尽可能大的编码支路数K’，以使得频谱效率越高，但是同时译码复杂度会随K’的增加而急剧增加，因此频谱效率与译码复杂度、译码效率形成了一对矛盾需求。
技术实现思路
为解决上述问题，本申请提供一种适用于OvXDM系统的快速译码方法、装置及OvXDM系统，其译码复杂度并不会像传统译码方案一样随着K/K’的增加而急剧增加，解决了频谱效率与译码复杂度、译码效率这一对矛盾需求。根据本申请的第一方面，本申请提供一种适用于OvXDM系统的快速译码方法，包括以下步骤：步骤一、分别计算前r个符号所潜在的全部路径与接收符号序列中前r个接收符号之间的测度；步骤二、对计算得到各测度进行排序，并存储其中较小的Rn个测度及其各自对应的路径；步骤三、对当前存储的每条路径的最后一个节点进行M维扩展，对扩展出的路径计算其与接收符号序列中对应接收符号之间的瞬时测度，并将各瞬时测度与其前一时刻对应的累加测度相加，得到当前时刻相加后的各路径的累加测度；步骤四、对所述相加后的各路径的累加测度进行排序，并存储其中较小的Rn个测度及其各自对应的路径；步骤五、当步骤三中扩展到接收符号序列中最后一个符号对应的节点，步骤四相应地存储有对应整个接收符号序列的较小的Rn个测度及其各自对应的路径时停止，否则重复步骤三和步骤四；步骤六、选取测度最小的一条路径作为译码路径，以进行判决输出；Rn为一正整数，其根据需求进行预设，且小于OvXDM系统对应的格状图的节点数。根据本申请的第二方面，本申请提供一种适用于OvXDM系统的快速译码装置，包括：第一计算模块，用于分别计算前r个符号所潜在的全部条路径与前r个接收符号之间的测度；第一排序模块，用于对计算得到各测度进行排序；Rn个距离存储器及对应的Rn个路径存储器，分别用于存储第一排序模块中得到的较小的Rn个测度及其各自对应的路径；扩展模块，用于对当前存储的每条路径的最后一个节点进行M维扩展；第二计算模块，对扩展出的路径计算其与接收符号序列中对应接收符号之间的瞬时测度，并将各瞬时测度与其前一时刻对应的累加测度相加，得到当前时刻相加后的各路径的累加测度；第二排序模块，用于对第二计算模块中得到的所述相加后的各路径的累加测度进行排序，其中较小的Rn个测度及其各自对应的路径用于更新所述Rn个距离存储器及对应的Rn个路径存储器中的值；扩展模块、第二计算模块和第二排序模块重复进行工作，直到扩展模块扩展到接收符号序列中最后一个符号对应的节点以使得Rn个距离存储器及对应的Rn个路径存储器分别存储有对应整个接收符号序列的较小的Rn个测度及其各自对应的路径时停止；判决输出模块，选取存储的测度最小的距离存储器对应的路径存储器中存储的路径作为译码路径，以进行判决输出；Rn为一正整数，其根据需求进行预设，且小于OvXDM系统对应的格状图的节点数。根据本申请的第三方面，本申请提供一种OvXDM系统，包括上述的适用于OvXDM系统的快速译码装置。本申请的有益效果是：依上述实施的适用于OvXDM系统的快速译码方法、装置及OvXDM系统，由于在译码过程中无需遍历所有状态节点及其扩展路径，只需通过测度排序选取部分状态节点和路径进行扩展，因此可以大幅度降低译码复杂度，并提高译码效率。附图说明图1为本申请一实施例中的适用于OvXDM系统的快速译码方法的流程示意图；图2为本申请一实施例中的适用于OvXDM系统的快速译码装置的结构示意图；图3为本申请第一种实施例中OvFDM系统的发射端的结构示意图；图4(a)和(b)本申请第一种实施例中OvFDM系统的接收端的结构示意图；图5为本申请第一种实施例中OvFDM系统的码树图；图6为本申请第一种实施例中OvFDM系统的译码的格状图；图7为本申请第一种实施例中OvFDM系统的格状图扩展的示意图；图8为本申请第一种实施例中适用于OvFDM系统的快速译码方法的译码示意图；图9为本申请第一种实施例中适用于OvFDM系统的快速译码方法与传统译码方法的性能对比图；图10为本申请第一种实施例中适用于OvFDM系统的快速译码方法与传统译码方法的译码时间对比图；图11为本申请第二种实施例中OvTDM系统的发射端的结构示意图；图12(a)为本申请第二种实施例中OvTDM系统的预处理单元示意图；图12(b)为本申请第二种实施例中OvTDM系统的序列检测单元示意图；图13为本申请第二种实施例中OvTDM系统的码树图；图14为本申请第二种实施例中OvTDM系统的译码的格状图；图15为本申请第二种实施例中OvTDM系统的格状图扩展的示意图；图16为本申请第二种实施例中适用于OvTDM系统的快速译码方法的译码示意图；图17为本申请第二种实施例中适用于OvTDM系统的快速译码方法与传统译码方法的性能对比图；图18为本申请第二种实施例中适用于OvTDM系统的快速译码方法与传统译码方法的译码时间对比图；图19为本申请第三种实施例中OvCDM系统的结构示意图；图20为本申请第三种实施例中OvCDM系统的编码器的结构示意图；图21为本申请第三种实施例中OvCDM系统的编码矩阵的示意图；图22为本申请第三种实施例中OvCDM系统的译码器的结构示意图；图23为本申请第三种实施例中O本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适用于OvXDM系统的快速译码方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、分别计算前r个符号所潜在的全部路径与接收符号序列中前r个接收符号之间的测度；所述r小于所有符号的个数；步骤二、对计算得到各测度进行排序，并存储其中较小的Rn个测度及其各自对应的路径；步骤三、对当前存储的每条路径的最后一个节点进行扩展，对扩展出的路径计算其与接收符号序列中对应接收符号之间的瞬时测度，并将各瞬时测度与其前一时刻对应的累加测度相加，得到当前时刻相加后的各路径的累加测度；所述瞬时测度为：

【技术特征摘要】
1.一种适用于OvXDM系统的快速译码方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、分别计算前r个符号所潜在的全部路径与接收符号序列中前r个接收符号之间的测度；所述r小于所有符号的个数；步骤二、对计算得到各测度进行排序，并存储其中较小的Rn个测度及其各自对应的路径；步骤三、对当前存储的每条路径的最后一个节点进行扩展，对扩展出的路径计算其与接收符号序列中对应接收符号之间的瞬时测度，并将各瞬时测度与其前一时刻对应的累加测度相加，得到当前时刻相加后的各路径的累加测度；所述瞬时测度为：其中Vr为前r个接收符号，xr,k为窗函数，为msg(2r*r)中第i行中第r-k个符号；步骤四、对所述相加后的各路径的累加测度进行排序，并存储其中较小的Rn个测度及其各自对应的路径；步骤五、当步骤三中扩展到接收符号序列中最后一个符号对应的节点，步骤四相应地存储有对应整个接收符号序列的较小的Rn个测度及其各自对应的路径时停止，否则重复步骤三和步骤四；步骤六、选取测度最小的一条路径作为译码路径，以进行判决输出；其中，Rn为一正整数，且小于OvXDM系统对应的格状图的节点数。2.如权利要求1所述的适用于OvXDM系统的快速译码方法，其特征在于，所述OvXDM系统为OvTDM系统、OvFDM系统、OvCDM系统、OvSDM系统或OvHDM系统。3.如权利要求2所述的适用于OvXDM系统的快速译码方法，其特征在于，当所述OvXDM系统为OvTDM系统或OvFDM系统时，所述Rn小于MK-1，且大小或等于MK-4，其中K为接收符号的重叠次数，M表示维度，M的取值是大于等于2的整数；当所述OvXDM系统为OvCDM系统时，所述Rn小于ML(K’-4)，且大小或等于ML(K’-2)，其中K’为接收符号的编码支路数，L为接收符号的编码约束长度。4.如权利要求1至3中任一项所述的适用于OvXDM系统的快速译码方法，其特征在于，r为logMRn的数值向下取整，其中M表示维度，取值是大于等于2的整数。5.一种适用于OvXDM系统的快速译码装置，其特征在于，包括：第一计算模块，用于分别计算前r个符号所潜在的全部路径与前r个接收符号之间的测度；第一排序模块，用于对计算得到各测度进行排序；Rn个距离存储器及对...

【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