一种数字传输广播通信方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种数字传输广播通信方法及系统，其中，编码步骤包括：对待传输信息进行量化处理，得到公共层信息和精进层信息；对精进层信息进行比特填充，对生成的精进层序列进行编码，得到精进层信道码；将精进层信道码映射到欧氏空间，得到干扰信息；根据精进层信道码生成辅助序列；根据辅助序列、公共层信息以及干扰信息，生成公共层信道码；将精进层信道码和公共层信道码叠加，得到信道传输码，并将信道传输码传输至广播信道中；译码步骤包括：通过LLR‑BP译码算法对信道传输码进行译码，得到公共层信道码；根据公共层信道码，译码得到精进层信道码；根据精进层信道码和公共层信道码，重构得到待传输信息。本发明专利技术可广泛应用于通信技术领域。

【技术实现步骤摘要】
一种数字传输广播通信方法及系统
本专利技术涉及通信
，尤其是一种数字传输广播通信方法及系统。
技术介绍
蜂窝网络作为现代无线移动通信的基础，通过频分复用技术，使得有限的频率资源可在一定范围内被重复使用；同时利用小区分裂方式，在容量不够时，可以通过减小蜂窝范围来划分更多的蜂窝，进一步提高频率的利用率。但考虑到基站间的干扰以及基站建设的成本，小区无法无限制分裂，导致系统的容量无法进一步提高，此时就需要动态分配策略对用户进行进一步的合理分配来解决小区内的广播通信问题。而动态分配策略本质上属于时分多路复用，当站点需要发送数据时，才占用信道进行数据传输，无法针对用户的通信质量传输相应精度的数据，而广播通信是以保证小区边缘通信质量差的用户能够可靠通信为前提的，这在一定程度上，浪费了小区中心用户通信质量较好的优势。而若想进一步利用好这部分优势，只能通过时分方式，对这两类用户分时传输不同精度的信号，但时分方式又会造成信道资源的浪费。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供一种数字传输广播通信方法及系统，能够在保证小区边缘用户能够进行可靠通信的前提下，既体现出通信质量较好用户的优势，又不至于造成信道资源的浪费。本专利技术的第一方面提供了一种数字传输广播通信方法，包括编码步骤和译码步骤；所述编码步骤包括：对待传输信息进行量化处理，得到公共层信息和精进层信息；对精进层信息进行比特填充，生成精进层序列；对所述精进层序列进行编码，得到精进层信道码；利用脉冲幅度调制将所述精进层信道码映射到欧氏空间，得到干扰信息；根据所述精进层信道码以及所述公共层信息生成辅助序列；根据所述辅助序列、所述公共层信息以及所述干扰信息，生成公共层信道码；将所述精进层信道码和公共层信道码叠加，得到信道传输码，并将所述信道传输码传输至广播信道中；所述译码步骤包括：通过LLR-BP译码算法对所述信道传输码进行译码，得到公共层信道码；根据所述公共层信道码，译码得到所述精进层信道码；根据所述精进层信道码和所述公共层信道码，重构得到待传输信息。在一些实施例中，所述对待传输信息进行量化处理，得到公共层信息和精进层信息，包括：对待传输信息进行第一量化处理，得到公共层信息；获取所述第一量化处理的量化误差；对所述量化误差进行均匀量化，得到精进层信息。在一些实施例中，所述对精进层信息进行比特填充，生成精进层序列这一步骤中，所述比特填充的方式为线性分组短码方式，所述线性分组短码方式包括但不限于包括汉明码编码方式。在一些实施例中，所述根据所述辅助序列、所述公共层信息以及所述干扰信息，生成公共层信道码，包括：确定所述公共层信息与所述辅助序列级联后得到的信息序列；将所述信息序列进行编码，得到公共层候选信道码；计算所述公共层候选信道码与所述干扰信息之间的欧氏距离；将所述欧氏距离最小时对应的公共层候选信道码确定为公共层信道码。在一些实施例中，所述将所述精进层信道码和公共层信道码叠加，得到信道传输码这一步骤中的叠加公式为：其中，x代表叠加后得到的信道传输码；代表公共层信道码；代表精进层信道码；α代表部分干扰预消除系数。在一些实施例中，所述通过LLR-BP译码算法对所述信道传输码进行译码，得到公共层信道码，包括：获取边信息以及信道输出信息；根据所述边信息以及信道输出信息，通过LLR-BP译码算法恢复出公共层信道码。在一些实施例中，所述根据所述公共层信道码，译码得到所述精进层信道码，包括：根据所述公共层信道码，获取公共层信息；根据所述公共层信道码和所述公共层信息，计算DPC译码器的输入信息；根据所述公共层信息，计算边信息；根据所述边信息和所述DPC译码器的输入信息，计算得到精进层信道码和精进层信息。在一些实施例中，所述根据所述精进层信道码和所述公共层信道码，重构得到待传输信息，包括：判断所述精进层信道码是否包含在典型集中，若是，则根据精进层信道码获取量化结果，并根据所述量化结果重构待传输信号；反之，则执行基于典型集的译码；根据联合典型概率筛选公式，在所述典型集中确定精进层信道码的译码候选结果；若所述译码候选结果与所述公共层信道码对应的精进层信息相同，则将所述译码候选结果进行解均匀量化处理，以及将所述公共层信道码进行解Lloyd量化处理，重构得到待传输信号。本专利技术的第二方面提供了一种数字传输广播通信系统，包括编码模块和译码模块；所述编码模块包括：量化处理单元，用于对待传输信息进行量化处理，得到公共层信息和精进层信息；比特填充单元，用于对精进层信息进行比特填充，生成精进层序列；精进层编码单元，用于对所述精进层序列进行编码，得到精进层信道码；映射单元，用于利用脉冲幅度调制将所述精进层信道码映射到欧氏空间，得到干扰信息；辅助信息生成单元，用于根据所述精进层信道码以及所述公共层信息生成辅助序列；公共层编码单元，用于根据所述辅助序列、所述公共层信息以及所述干扰信息，生成公共层信道码；叠加单元，用于将所述精进层信道码和公共层信道码叠加，得到信道传输码，并将所述信道传输码传输至广播信道中；所述译码模块包括：公共层译码单元，用于通过LLR-BP译码算法对所述信道传输码进行译码，得到公共层信道码；精进层译码单元，用于根据所述公共层信道码，译码得到所述精进层信道码；重构单元，用于根据所述精进层信道码和所述公共层信道码，重构得到待传输信息。在一些实施例中，所述量化处理单元，包括：量化处理子单元，用于对待传输信息进行第一量化处理，得到公共层信息；量化误差获取子单元，用于获取所述第一量化处理的量化误差；均匀量化子单元，用于对所述量化误差进行均匀量化，得到精进层信息。本专利技术利用基于比特填充的脏纸编码和分层编码技术，使得现代无线通信中蜂窝网络结构的广播通信，在保证小区内所有用户能够实现可靠通信，且不占用额外信道资源的前提下，同时传输多层不同精度的信息，让小区内不同通信质量的用户，能够充分利用各自的优势，获取相应精度的待传输信息，本专利技术充分利用了线性分组码编解码算法简单且易于硬件实现的特点，极大地降低通信时延以及实现成本。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例的编码步骤流程图；图2为本专利技术实施例的译码步骤流程图；图3为本专利技术实施例的编码流程示意图；图4为本专利技术实施例的译码流程示意图；图5为本专利技术实施例的仿真对比测试本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种数字传输广播通信方法，其特征在于，包括编码步骤和译码步骤；/n所述编码步骤包括：/n对待传输信息进行量化处理，得到公共层信息和精进层信息；/n对精进层信息进行比特填充，生成精进层序列；/n对所述精进层序列进行编码，得到精进层信道码；/n利用脉冲幅度调制将所述精进层信道码映射到欧氏空间，得到干扰信息；/n根据所述精进层信道码以及所述公共层信息生成辅助序列；/n根据所述辅助序列、所述公共层信息以及所述干扰信息，生成公共层信道码；/n将所述精进层信道码和公共层信道码叠加，得到信道传输码，并将所述信道传输码传输至广播信道中；/n所述译码步骤包括：/n通过LLR-BP译码算法对所述信道传输码进行译码，得到公共层信道码；/n根据所述公共层信道码，译码得到所述精进层信道码；/n根据所述精进层信道码和所述公共层信道码，重构得到待传输信息。/n

【技术特征摘要】
1.一种数字传输广播通信方法，其特征在于，包括编码步骤和译码步骤；
所述编码步骤包括：
对待传输信息进行量化处理，得到公共层信息和精进层信息；
对精进层信息进行比特填充，生成精进层序列；
对所述精进层序列进行编码，得到精进层信道码；
利用脉冲幅度调制将所述精进层信道码映射到欧氏空间，得到干扰信息；
根据所述精进层信道码以及所述公共层信息生成辅助序列；
根据所述辅助序列、所述公共层信息以及所述干扰信息，生成公共层信道码；
将所述精进层信道码和公共层信道码叠加，得到信道传输码，并将所述信道传输码传输至广播信道中；
所述译码步骤包括：
通过LLR-BP译码算法对所述信道传输码进行译码，得到公共层信道码；
根据所述公共层信道码，译码得到所述精进层信道码；
根据所述精进层信道码和所述公共层信道码，重构得到待传输信息。


2.根据权利要求1所述的一种数字传输广播通信方法，其特征在于，所述对待传输信息进行量化处理，得到公共层信息和精进层信息，包括：
对待传输信息进行第一量化处理，得到公共层信息；
获取所述第一量化处理的量化误差；
对所述量化误差进行均匀量化，得到精进层信息。


3.根据权利要求1所述的一种数字传输广播通信方法，其特征在于，所述对精进层信息进行比特填充，生成精进层序列这一步骤中，所述比特填充的方式为线性分组短码方式，所述线性分组短码方式包括但不限于包括汉明码编码方式。


4.根据权利要求1所述的一种数字传输广播通信方法，其特征在于，所述根据所述辅助序列、所述公共层信息以及所述干扰信息，生成公共层信道码，包括：
确定所述公共层信息与所述辅助序列级联后得到的信息序列；
将所述信息序列进行编码，得到公共层候选信道码；
计算所述公共层候选信道码与所述干扰信息之间的欧氏距离；
将所述欧氏距离最小时对应的公共层候选信道码确定为公共层信道码。


5.根据权利要求1所述的一种数字传输广播通信方法，其特征在于，所述将所述精进层信道码和公共层信道码叠加，得到信道传输码这一步骤中的叠加公式为：



其中，x代表叠加后得到的信道传输码；代表公共层信道码；代表精进层信道码；α代表部分干扰预消除系数；n对应所采用的(n,k)BCH码，也就是信道码，其中n为码长，k为信息位个数；下标RL表示精进层，CL表示公共层。


6.根据权利要求1所述的一种数字传输广播通信方法，其特征在于，所述通过LLR-BP译码算法对所述信道传输码进行译码，得到公共层信道码，包括：
获取边信息以及信道输出信息；

【专利技术属性】
技术研发人员：陈雪晨，林卓斌，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：广东;44