一种5GNR基带数字信号的压缩传输方法及其系统技术方案

本发明专利技术公开了5GNR基带数字信号的压缩传输方法及其系统。所述压缩传输方法及其系统改进了统计压缩编码技术，在数据发送编码侧，通过自适应地选择最优的信源符号映射集，改善了从信源bit到信源符号映射质量。另外还引入了基于前述最优信源符号集的计算获得统计特性参数集，该统计特性参数集是表征信源符号分布特征的最小参数集，该集合的大小远小于每个信源符号统计量构成的集合，而后者构成一般统计编解码的基础，因此前者随编码bit流一起发送到接收解码方，就能降低编解码对于信源符号集中每个信源符号统计量的依赖，也即，压缩后传输开销只包含信源符号分布特性参数，而不是每个信源符号的分布，使得编码发送和接收解码之间的传输开销大为减少。

【技术实现步骤摘要】
一种5GNR基带数字信号的压缩传输方法及其系统
本专利技术涉及无线通信
，具体而言，涉及一种5GNR基带数字信号的压缩传输方法及其系统。
技术介绍
在5GNR(5-GenerationNewRadio，第五代新的无线)移动通信系统中，基站设备的DU(Distributed-Unit，分布式单元)和AAU(ActivateAntennaUnit，有源天线单元)间存在很高的数据率传输要求，需要占用很大的基站设备传输带宽资源，进而增加设备制造成本。随着新一代通信技术5G-NR的发展，由于系统需要支持更大的带宽、更多空间天线的采样数据和更小的传输时延，进而需要在相同时间传输的数字信息更多，这带来的成本问题就更大，此外系统对更高阶的解调方式的支持，这要求一定量化信息在传输过程中，尽可能不损伤信息质量。现有技术中，或利用物理信号量的实时波形特点，或对信号变化的幅度进行动态调整，然后再做线性或者非线性量化。如专利公开号CN102291773A、公开号CN103812608A，从而减少总体数字信息量，或对信号量进行变换运算本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种5GNR基带数字信号的压缩传输方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤1，在发送周期内发送处理模块，对逐次收集的原始bit流信息，经过处理，逐次输出编码bit流信息；/n步骤2，接收处理模块利用发送端附加的信源符号分组信息和信源统计特征参数，负责对接收的编码后数字信息，进行译码和信源恢复。/n

【技术特征摘要】
1.一种5GNR基带数字信号的压缩传输方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，在发送周期内发送处理模块，对逐次收集的原始bit流信息，经过处理，逐次输出编码bit流信息；
步骤2，接收处理模块利用发送端附加的信源符号分组信息和信源统计特征参数，负责对接收的编码后数字信息，进行译码和信源恢复。


2.根据权利要求1所述的5GNR基带数字信号的压缩传输方法，其特征在于，在步骤1中，还包括以下步骤：
步骤1.1，符号分组划分子模块与解码方约定M种信源符号划分方式，其中，第m种信源符号划分方式将每连续Nm个bit的二进制符号{b(i*Nm),b(i*Nm+1),…,b((i+1)*Nm-1)}映射为一个信源符号Xm,i，信源符号对应的数值大小计为Xm,i，其中，i＝…,-1,0,1,…；m＝1,…,M；
步骤1.2，在一个统计周期时间T内，统计特性计算子模块统计信源符号集合{Xm(n)|n＝0,…,2Nm-1}中每个信源符号Xm(n)出现的次数fm(n)，根据fm(n)估算信源符号统计特性参数{βm(1),…,βm(q)}，对信源符号的高斯分布计算的信源符号统计特性参数，分别是高斯分布的均值μ和方差σ2，按照下式(1)、(2)分别计算高斯分布的均值μ和方差σ2：






高斯分布下，只有两个统计特性参数，即有q＝2,βm(1)＝μ,βm(2)＝σ，当Nm逐渐变小时，各个信源符号在信源符号数据流中将逐渐趋向于均匀分布，此时将只有一个特性参数；
步骤1.3，最优信源符号选择子模块在M种待选的信源符号划分方式中，根据下式(3)，挑选最优编码效率的信源符号划分方式，最优编码效率的信源符号划分方式为第m*种：



第m*种信源符号划分方式对应的信源符号集合为统计特性参数集为{βm*(1),…βm*(q)}，映射的信源符号流为
步骤1.4，最优信源符号选择子模块按照统计特性参数集{βm*(1),…βm*(q)}、按n的递增顺序的顺序符号集{X*(n)|n＝1,…,2N}，计算信源符号集中排序第n个信源符号X*(n)的统计概率由统计特性参数集来进行计算，即下式(4)：



式中：X*(n)在顺序符号集中的累计概率为下式(5)：



C0＝0，Cn表示第n个输入编码器的信源符号X*(n)在顺序符号集中的累计概率；
步骤1.5，压缩编码子模块在编码时间Ω>T内，对信源符号流进行统计压缩编码，选择的编码方式为算术编码；
步骤1.6，最终压缩编码得到的输出bit信息，连同编码选择的信源符号划分方式参数m*，编码总的信源符号个数Len，信源符号统计特性标识和统计特性参数集{βm*(1),…,βm*(q)}一同发出，送至接收侧的接收处理模块。


3.根据权利要求2所述的5GNR基带数字信号的压缩传输方法，其特征在于，在步骤1.5中，还包括以下步骤：
步骤1.5.1，初始化L(0)＝0，H(0)＝2Q-1，scale＝0，取Q为满足Q>log2(Len)的一个正整数，Len为在编码时间内的信源符号个数；
步骤1.5.2，编码过程中，假设当前输入到第j+1个信源符号，则按如下公式(6)、(7)迭代计算得到H(j+1)和L(j+1)：






步骤1.5.3，通过比较H(j+1)和L(j+1)的最高有效位，输出或者不输出二进制码元“0”或者“1”，按下面的顺序条件判断执行：
当H(j+1)和L(j+1)的最高有效位不同，且不满足L(j+1)的最高2位有效位是“01”，H(j+1)的最高两位有效位是“10”时，则不输出码元，输入下一个信源符号，进入步骤1.5.2，否则按a)、b)的顺序依次进行下述的判断和处理：
a)如果H(j+1)和L(j+1)的最高有效位相同，输出此最高有效位,H(j+1)和L(j+1)左移1bit，且其最低有效位分别补“1”和“0”，然后判断scale>0是否成立，若成立，则输出最高有效位的补码，且scale自减1，重复本步骤直到scale＝0时退出这一步，进行判断b)；
b)如果L(j+1)的最高2位有效位是“01”，H(j+1)的最高两位有效位是“10”成立，H(j+1)和L(j+1)左移1bit，且其最低有效位分别补“1”和“0”，H(j+1)和L(j+1)的最高有效位取反，且scale自加1，进行步骤1.5.3；
重复上述1.5.2-1.5.3步骤的过程，直到编码输入结束，此时在最终输出时，将最终的L迭代计算结果对应的二进制bit数据(L(j+1))b也附带最后输出。


4.根据权利要求1所述的5GNR基带数...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘东，张文忠，谭伟，余秋星，
申请(专利权)人：杭州红岭通信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33