一种Turbo分量编码器及编码方法、Turbo编码器及编码方法技术

本发明专利技术提供了一种Turbo分量编码器及编码方法、Turbo编码器及编码方法，应用宽带电力线载波通讯，其中，分量编码器包括：第一模2加法器、第一位移寄存器、第二模2加法器，第二位移寄存器；第三模2加法器、第四模2加法器，第四模2加法器的输出为第一奇偶校验输出位；第五模2加法器的输出由第一模2加法器的输出端以及第二位移寄存器的输出端连接组成；第六模2加法器的输出由第四模2加法器的输出端以及第五模2加法器的输出端连接组成，第六模2加法器的输出为第二奇偶校验输出位。其技术方案的有益效果在于，比IEEE P1901或Q/GDW 11612.41‑2016原有的采用1/2码率Turbo的编码提高了0.7dB左右的编码增益(coding gain)，使得通信系统更加可靠，并且提高了通信系统的鲁棒性。

A Turbo Component Encoder and Its Coding Method, Turbo Encoder and Coding Method

【技术实现步骤摘要】
一种Turbo分量编码器及编码方法、Turbo编码器及编码方法
本专利技术涉及通信
，尤其涉及一种应用于宽带电力线载波通信的一种Turbo分量编码器及编码方法、Turbo编码器及编码方法。
技术介绍
为规范电力用户用电信息采集系统宽带载波通信的协议要求，包括频段的选择、前向纠错码、星座点映射、符号生成等内容，国家电网公司制定了《低压力电力线宽带载波通信互联互通技术规范》。其中，规定了电力用户用电信息系统基于宽带载波通信网络的物理层技术，其适用于用电信息采集系统的集中其通信单元与电能表通信单元、采集器通信单元之间的数据交换。宽带电力线载波通信需要较高可靠性和鲁棒性，因此追求可靠性和鲁棒性的提高成为应用于宽带电力线载波通信系统亟待解决的问题。
技术实现思路
针对现有技术中通信系统中Turbo码编码中信道交织处理存在的上述问题，现提供一种旨在提高宽带电力线载波通信系统的可靠性和鲁棒性的信道编码方法。具体技术方案如下：一种Turbo分量编码器，应用于宽带电力线载波通讯，其中，所述Turbo分量编码器包括：第一模2加法器，由所述TurboTurbo分量编码器的一第一输入端以及一第二输入端连接组成；第一位移寄存器，所述第一位移寄存器的输入端与所述第一模2加法器的输出端连接；第二模2加法器，所述第二模2加法器的输出由所述第一位移寄存器的输出端以及所述Turbo分量编码器的所述第一输入端以及所述第二输入端连接组成；第二位移寄存器，所述第二位移寄存器的输入端与所述第二模2加法器的输出端连接；第三模2加法器，所述第三模2加法器的输出由所述第二位移寄存器的输出端及所述Turbo分量编码器的所述第二输入端连接组成；第三位移寄存器，所述第三位移寄存器的输入端与所述第三模2加法器的输出端连接；第四模2加法器，所述第四模2加法器的输出由所述第三位移寄存器的输出端以及所述Turbo分量编码器的所述第一输入端以及所述第二输入端连接组成；所述第四模2加法器的输出端分别与所述第一模2加法器的输入端、所述第三模2加法器的输入端连接，所述第四模2加法器的输出为第一奇偶校验输出位；第五模2加法器，所述第五模2加法器的输出由所述第一模2加法器的输出端以及所述第二位移寄存器的输出端连接组成；第六模2加法器，所述第六模2加法器的输出由所述第四模2加法器的输出端以及所述第五模2加法器的输出端连接组成，所述第六模2加法器的输出为第二奇偶校验输出位。优选的，所述Turbo分量编码器为8状态编码器。还包括一种Turbo码分量编码器的编码方法，其中，Turbo分量编码器采用权利要求1所述的Turbo分量编码器；所述Turbo分量编码器对输入的数据码流，用延时转换因子表示，如下式所示：其中，D表示延时转换因子，Ui(D)表示输入信息数据码流，即：U0(D)对应于第一信息数据输入端码流，U1(D)对应于第二信息数据输入端码流；所述Turbo码分量编码器输出的校验校验位用所述延时转换因子表示，如下式所示；其中，D表示延时转换因子，Xi(D)表示输出校验位码流,即：X0(D)对应于第一校验输出端码流，X1(D)对应于第二校验输出端码流；输出所述Turbo分量编码器的传递函数如下式所示：其中：F0,0(D)＝1+D2+D3；F0,1(D)＝1+D+D2+D3；F1,0(D)＝1+D2；F1,1(D)＝1+D2+D3；G0(D)＝1+D+D3；Fi,,j(D)代表Ui(D)到Xj(D)的前向(feedfward)传输函数，其中i＝0，1，j＝0，1；G0(D)为共同的反馈(feedback)传输函数。还包括一种Turbo编码器，应用于宽带电力线载波通讯，其中，所述Turbo编码器设置有第一输入端以及第二输入端，所述Turbo编码器的第一输入端用以输入一第一信息序列，所述Turbo编码器的第一输出端用以输出所述第一输入端输入的所述第一信息序列；所述Turbo编码器的第二输入端用以输入一第二信息序列，所述Turbo编码器的第二输出端用以输出所述第二输入端输入的所述第二信息序列：所述Turbo编码器：第一分量编码器，采用上述的Turbo分量编码器，所述第一分量编码器的第一输入端与所述Turbo编码器的第一输入端连接，所述第一分量编码器的第二输入端与所述Turbo编码器的第二输入端连接，所述第一分量编码器对输入的所述第一信息序列以及所述第二进行编码，每输入的一对信息比特对应输出一对校验位以最终形成对应所述第一信息序列和所述第二信息序列的一第一校验序列以及一第二校验序列，并通过所述第一Turbo分量编码器的第一输出端输出所述第一校验序列，通过所述第一Turbo分量编码器的第二输出端输出所述第二校验序列；由此可见，所述Turbo分量编码器产生的是一种码率为1/2的递归系统卷积码(RecursiveSystematicConvolutionalcode)。交织器；所述交织器的第一输入端与所述Turbo编码器的第一输入端连接，所述交织器的第二输入端与所述Turbo编码器的第二输入端连接，所述交织器对所述第一信息序列以及所述第二信息序列进行交织处理以形成一第三信息序列以及一第四信息序列，所述第三信息序列通过所述交织器的第一输出端输出，所述第四信息序列通过所述交织器的第二输出端输出；第二Turbo分量编码器，采用上述的Turbo分量编码器，所述第二分量编码器的第一输入端与所述交织器的第一输出端连接，所述交织器的第二输入端与所述交织器的第二输出端连接，所述第二Turbo分量编码器对输入的所述第三信息序列以及所述第四信息序列进行编码，每输入的一对信息比特对应输出一对校验位以最终形成对应所述第三信息序列和所述第四信息序列的一第三校验序列以及一第四校验序列，并通过所述第二分量编码器的第一输出端输出所述第三校验序列，通过所述第二分量编码器的第二输出端输出所述第四校验序列。优选的，所述Turbo编码器包括：打孔器，所述打孔器的输入端与所述第一分量编码器以及所述第二分量编码器的输出端连接，所述打孔器用以对所述第一校验序列、所述第二校验序列、所述第三校验序以及第四校验列进行打孔处理以形成一输出校验序列；复用器，与所述打孔器的输出端以及所述turbo编码器的输出端连接，通过所述复用器将所述输出校验序列与所述第一信息序列以及所述第二信息序列复接生成Turbo码序列输出。优选的，一种Turbo编码器的编码方法，其特征在于，采用权利要求4所述的Turbo编码器；所述交织器对输入的一数据码流包括第一信息序列以及一第二信息序列进行交织输出的方法如下：I(x)＝[S(xmodN)-(xdivN)*N+L]modLforx＝0,1,...,(L-1)其中，S(·)表示一查找表，div表示整除，mod表示模运算，M、N表示交织参数值，L表示交织长度，I(x)表示地址映射；通过所述地址映射I(x)交织计算获得对应所述第一信息序列的一第三信息序列以及对应所述第二信息序列的一第四信息序列的方法如下：其中Data()表示交织器输入，IntData()表示交织器输出。优选的，不同的数据码流的数据块对应M、N以及L的参数如下表1所示：数据块(Bytes数)N值M值双bit的交织长度L168864721816288136341本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种Turbo分量编码器，应用于宽带电力线载波通讯，其特征在于，所述Turbo分量编码器包括：第一模2加法器，与所述Turbo分量编码器的一第一输入端以及一第二输入端连接；第一位移寄存器，所述第一位移寄存器的输入端与所述第一模2加法器的输出端连接；第二模2加法器，所述第二模2加法器的输出由所述第一位移寄存器的输出端以及所述Turbo分量编码器的所述第一输入端以及所述第二输入端连接组成；第二位移寄存器，所述第二位移寄存器的输入端与所述第二模2加法器的输出端连接；第三模2加法器，所述第三模2加法器的输出由所述第二位移寄存器的输出端以及所述Turbo分量编码器的所述第二输入端连接组成；第三位移寄存器，所述第三位移寄存器的输入端与所述第三模2加法器的输出端连接；第四模2加法器，所述第四模2加法器的输出由所述第三位移寄存器的输出端以及所述Turbo分量编码器的所述第一输入端以及所述第二输入端连接组成；所述第四模2加法器的输出端分别与所述第一模2加法器的输入端、所述第三模2加法器的输入端连接，所述第四模2加法器的输出为第一奇偶校验输出位；第五模2加法器，所述第五模2加法器的输出由所述第一模2加法器的输出端以及所述第二位移寄存器的输出端连接组成；第六模2加法器，所述第六模2加法器的输出由所述第四模2加法器的输出端以及所述第五模2加法器的输出端连接组成，所述第六模2加法器的输出为第二奇偶校验输出位。...

【技术特征摘要】
1.一种Turbo分量编码器，应用于宽带电力线载波通讯，其特征在于，所述Turbo分量编码器包括：第一模2加法器，与所述Turbo分量编码器的一第一输入端以及一第二输入端连接；第一位移寄存器，所述第一位移寄存器的输入端与所述第一模2加法器的输出端连接；第二模2加法器，所述第二模2加法器的输出由所述第一位移寄存器的输出端以及所述Turbo分量编码器的所述第一输入端以及所述第二输入端连接组成；第二位移寄存器，所述第二位移寄存器的输入端与所述第二模2加法器的输出端连接；第三模2加法器，所述第三模2加法器的输出由所述第二位移寄存器的输出端以及所述Turbo分量编码器的所述第二输入端连接组成；第三位移寄存器，所述第三位移寄存器的输入端与所述第三模2加法器的输出端连接；第四模2加法器，所述第四模2加法器的输出由所述第三位移寄存器的输出端以及所述Turbo分量编码器的所述第一输入端以及所述第二输入端连接组成；所述第四模2加法器的输出端分别与所述第一模2加法器的输入端、所述第三模2加法器的输入端连接，所述第四模2加法器的输出为第一奇偶校验输出位；第五模2加法器，所述第五模2加法器的输出由所述第一模2加法器的输出端以及所述第二位移寄存器的输出端连接组成；第六模2加法器，所述第六模2加法器的输出由所述第四模2加法器的输出端以及所述第五模2加法器的输出端连接组成，所述第六模2加法器的输出为第二奇偶校验输出位。2.根据权利要求1所述的Turbo分量编码器，其特征在于，所述Turbo分量编码器为8状态编码器。3.一种分量编码器的编码方法，其特征在于，分量编码器采用权利要求1所述的Turbo分量编码器；所述分量编码器对输入的数据码流，用延时转换因子表示，如下式所示：其中，D表示延时转换因子，Ui(D)表示输入信息数据码流，即：U0(D)对应于第一信息数据输入端码流，U1(D)对应于第二信息数据输入端码流；所述分量编码器输出的校验位用所述延时转换因子表示，如下式所示；其中，D表示延时转换因子，Xi(D)表示输出校验位码流,即：X0(D)对应于第一校验输出端码流，X1(D)对应于第二校验输出端码流；输出所述分量编码器的传递函数如下式所示：其中：F0,0(D)＝1+D2+D3；F0,1(D)＝1+D+D2+D3；F1,0(D)＝1+D2；F1,1(D)＝1+D2+D3；G0(D)＝1+D+D3；Fi,,j(D)代表Ui(D)到Xj(D)的前向(feedfward)传输函数，其中i＝0，1，j＝0，1；G0(D)为共同的反馈(feedback)传输函数。4.一种Turbo编码器，应用于宽带电力线载波通讯，其特征在于，所述Turbo编码器设置有第一输入端以及第二输入端，所述Turbo编码器的第一输入端用以输入一第一信息序列，所述Turbo编码器的第一输出端用以输出所述第一输入端输入的所述第一信息序列；所述Turbo编码器的第二输入端用以输入一第二信息序列，所述Turbo编码器的第二输出端用以输出所述第二输入端输入的所述第二信息序列：所述Turbo编码器：第一分量编...

【专利技术属性】
技术研发人员：张旭明，
申请(专利权)人：钜泉光电科技上海股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31