CN105450329B - 并行信道的编码调制方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供一种并行信道的编码调制方法和装置,该方法包括:获取并行信道的编码调制系统的特征信息;根据所述特征信息、预设总功率和期望误码值,确定与所述编码调制系统匹配的编码容量;根据所述与所述编码调制系统匹配的编码容量,确定与所述编码调制系统匹配的编码容量对应的调制与编码策略MCS调制阶数和编码码率;根据所述MCS调制阶数和编码码率,控制所述并行信道的编码调制系统进行编码调制;通过该并行信道的编码调制方法和装置,结合了并行信道的特征信息,使得编码调制系统在预设总功率和期望误码值的约束下,可使编码容量最大化,以提升信息传输效率,从而提升了通信性能。
Description
技术领域
本发明实施例涉及通信技术领域,尤其涉及一种并行信道的编码调制方法和装置。
背景技术
在通信系统中,信息通过m个互不干扰的信道进行传输,该m个信道构成并行信道;信息在并行信道中传输之前,并行信道的编码调制系统需对信息进行编码调制,但为了在确保使编码后的信息可被并行信道的接收端正确译码的同时,还提升信息的传输效率,因此编码调制系统需选择合适的编码容量,以及为各个信道分配合适的发射功率;也就是说,在预设总功率及目标误码值的约束下,如何确定每个信道合适的功率加权因子并根据该合适的功率加权因子分配发射功率,使得在单个信道编码码字内编码容量尽可能大,是提升传输效率的关键。
常见的,是通过注水定理确定并行信道中各个信道的功率加权因子,具体的,通过拉格朗日乘子等数学方法可得到功率加权因子的求解计算式,具体计算公式为a′i=max[(μ-1-λi -1),0]其中,a′i表示第i个信道的功率加权因子,λi为第i个信道的当前增益因子,μ可根据公式确定,其中m为并行信道中信道的个数,PT表示预设总功率;则编码比特数c通过得到,即上述编码容量使用编码比特数表示。
在采用上述现有技术的方案时发现,上述注水定理是基于理想的编码调制系统提出的,在实际应用中,并行信道的编码调制系统是非理想的,因此通过上述方法确定的各个信道的功率加权因子是与实际的编码调制系统不匹配的,从而会影响通信系统的通信性能。
发明内容
本发明实施例提供一种并行信道的编码调制方法和装置,用于结合并行信道的编码调制系统的特征信息,使编码容量最大化,以提升信息传输效率,从而提升了通信性能。
第一方面,本发明实施例提供一种并行信道的编码调制方法,包括获取并行信道的编码调制系统的特征信息;
根据所述特征信息、预设总功率和期望误码值,确定与所述编码调制系统匹配的编码容量;
根据所述与所述编码调制系统匹配的编码容量,确定与所述编码调制系统匹配的编码容量对应的调制与编码策略MCS调制阶数和编码码率;
根据所述MCS调制阶数与编码码率,控制所述并行信道的编码调制系统进行编码调制。
结合第一方面,在第一实施方式中,获取并行信道的编码调制系统的特征信息,包括:
将每一组随机数据输入所述并行信道的编码调制系统,使所述并行信道的编码调制系统基于各组所述随机数据中编码信息比特数和所述并行信道的等效信噪比向量,对各组所述随机数据中的随机信息比特序列进行编码传输;
接收所述并行信道输出的针对各组所述随机数据中所述随机信息比特序列的各个译码信息比特序列;
根据各个所述译码信息比特序列,确定每一组所述随机数据对应的误码值;
根据每一个所述随机数据和每一个所述随机数据对应的误码值,确定反映编码信息比特数、并行信道的等效信噪比向量和误码值之间的关系的所述特征信息。
结合第一方面第一实施方式,在第二实施方式中,所述根据所述特征信息、预设总功率和期望误码值,确定与所述编码调制系统匹配的编码容量,包括:
根据所述预设总功率确定候选功率加权向量集合,其中所述候选功率加权向量集合包括至少一个候选功率加权向量,每一个所述候选功率加权向量包括m个候选功率加权因子,且在一个所述候选功率加权向量中,m个所述候选功率加权因子的和不大于所述预设总功率,m等于所述并行信道中信道的个数;
根据所述期望误码值确定候选误码集合,其中所述候选误码集合包括至少一个候选误码值;
使所述候选功率加权向量集合中的每一个候选功率加权向量遍历所述候选误码集合中的全部候选误码值,生成至少一个候选输入量,所述候选输入量包括一个所述候选功率加权向量和一个候选误码值;
根据所述并行信道中各个信道的当前增益因子、所述特征信息和所述至少一个候选输入量,获取所述至少一个候选输入量中每一个候选输入量对应的候选编码容量;
在各个所述候选编码容量中,确定最大的编码容量为所述与所述编码调制系统匹配的编码容量。
结合第一方面第二实施方式,在第三实施方式中,所述根据所述预设总功率确定候选功率加权向量集合,包括:
以预设的第一间隔值,对区间[0,PT]进行采样,获取至少两个第一量化值;PT为预设总功率;
根据所述至少两个第一量化值,生成临时向量集合A;其中A={α1,α2...αi...αn},任意一个临时向量αi=(ai1,ai2,...ail...aim),所述临时向量αi中任意一个元素ail的取值为所述至少两个第一量化值中的一个量化值,1≤i≤n,1≤l≤m,且任意两个所述临时向量不相同;
在临时向量集合A中,若则将临时向量αi作为候选功率加权向量添加至候选功率加权向量集合C,1≤N≤n,1≤s≤N,为所述候选功率加权向量集合C中任意一个候选功率加权向量;
所述根据所述期望误码值确定候选误码集合,包括:
以预设的第二间隔值,对区间[0,Pe]进行采样,获得至少两个第二量化值;Pe为期望误码值;
根据所述至少两个第二量化值,生成候选误码集合B,其中B={b1,b2...bj...bk},bj为所述候选误码集合B中任意一个候选误码值,0≤bj≤Pe,1≤j≤k;所述候选误码值的取值为所述至少两个第二量化值中的一个量化值,且各个候选误码值的取值不同;
则所述至少一个候选输入量包括:
{(b1),(b2)…(bj)…(bk);(b1),(b2)…(bj)…(bk);…(b1),(b2)…(bj)…(bk);…(b1),(b2)…(bj)…(bk)}。
结合第一方面第三实施方式,在第四实施方式中,所述并行信道的编码调制系统的特征信息为特征函数g(η,ρ),η为表示并行信道的等效信噪比向量的变量,且ρ为表示误码值的变量,ρ的取值为所述候选误码值,β的取值为向量 其中λl为所述并行信道中第l个信道的当前增益因子,为表示功率加权向量的变量,的取值为所述候选功率加权向量,“×”表示向量积运算;
则所述获取所述至少一个候选输入量中每一个候选输入量对应的候选编码容量,包括:
控制特征函数g(η,ρ)遍历所述至少一个候选输入量中的每一个候选输入量,获得所述至少一个候选输入量中每一个候选输入量对应的编码信息比特数,所述每一个候选输入量对应的编码信息比特数作为各个候选编码容量。
第二方面,本发明实施例提供一种并行信道的编码调制装置,包括:
第一处理模块,用于获取并行信道的编码调制系统的特征信息;
第二处理模块,用于根据所述特征信息、预设总功率和期望误码值,确定与所述编码调制系统匹配的编码容量;
第三处理模块,用于根据所述与所述编码调制系统匹配的编码容量,确定与所述编码调制系统匹配的编码容量对应的调制与编码策略MCS调制阶数和编码码率;
编码调制模块,用于根据所述与所述编码调制系统匹配的编码容量对应的MCS调制阶数与编码码率,控制所述并行信道的编码调制系统进行编码调制。
结合第二方面,在第一实施方式中,,所述第一处理模块具体用于
将每一组随机数据输入所述并行信道的编码调制系统,使所述并行信道的编码调制系统基于各组所述随机数据中编码信息比特数和所述并行信道的等效信噪比向量,对各组所述随机数据中的随机信息比特序列进行编码传输;
接收所述并行信道输出的针对各组所述随机数据中所述随机信息比特序列的各个译码信息比特序列;
根据各个所述译码信息比特序列,确定每一组所述随机数据对应的误码值;
根据每一个所述随机数据和每一个所述随机数据对应的误码值,确定反映编码信息比特数、并行信道的等效信噪比向量和误码值之间的关系的所述特征信息。
结合第二方面第一实施方式,在第二实施方式中,所述第二处理模块包括:
第一处理单元,用于根据所述预设总功率确定候选功率加权向量集合,其中所述候选功率加权向量集合包括至少一个候选功率加权向量,每一个所述候选功率加权向量包括m个候选功率加权因子,且在一个所述候选功率加权向量中,m个所述候选功率加权因子的和不大于所述预设总功率,m等于所述并行信道中信道的个数;
第二处理单元,用于根据所述期望误码值确定候选误码集合,其中所述候选误码集合包括至少一个候选误码值;
第三处理单元,用于使所述候选功率加权向量集合中的每一个候选功率加权向量遍历所述候选误码集合中的全部候选误码值,生成至少一个候选输入量,所述候选输入量包括一个所述候选功率加权向量和一个候选误码值;
第四处理单元,用于根据所述并行信道中各个信道的当前增益因子、所述特征信息和所述至少一个候选输入量,获取所述至少一个候选输入量中每一个候选输入量对应的候选编码容量;
所述第四处理单元还用于在各个所述候选编码容量中,确定最大的编码容量为所述与所述编码调制系统匹配的编码容量。
结合第二方面第二实施方式,在第三实施方式中,所述第一处理单元具体用于
以预设的第一间隔值,对区间[0,PT]进行采样,获取至少两个第一量化值;PT为预设总功率;
根据所述至少两个第一量化值,生成临时向量集合A;其中A={α1,α2...αi...αn},任意一个临时向量αi=(ai1,ai2,...ail...aim),所述临时向量αi中任意一个元素ail的取值为所述至少两个第一量化值中的一个量化值,1≤i≤n,1≤l≤m,且任意两个所述临时向量不相同;
在临时向量集合A中,若则将临时向量αi作为候选功率加权向量添加至候选功率加权向量集合C,1≤N≤n,1≤s≤N,为所述候选功率加权向量集合C中任意一个候选功率加权向量;
所述第二处理单元具体用于
以预设的第二间隔值,对区间[0,Pe]进行采样,获得至少两个第二量化值;Pe为期望误码值;
根据所述至少两个第二量化值,生成候选误码集合B,其中B={b1,b2...bj...bk},bj为所述候选误码集合B中任意一个候选误码值,0≤bj≤Pe,1≤j≤k;所述候选误码值的取值为所述至少两个第二量化值中的一个量化值,且各个候选误码值的取值不同;
则所述第三处理单元生成的所述至少一个候选输入量包括:
{(b1),(b2)…(bj)…(bk);(b1),(b2)…(bj)…(bk);…(b1),(b2)…(bj)…(bk);…(b1),(b2)…(bj)…(bk)}。
结合第二方面第三实施方式,在第四实施方式中,所述并行信道的编码调制系统的特征信息为特征函数g(η,ρ),η为表示并行信道的等效信噪比向量的变量,且ρ为表示误码值的变量,ρ的取值为所述候选误码值,β的取值为向量 其中λl为所述并行信道中第l个信道的当前增益因子,为表示功率加权向量的变量,的取值为所述候选功率加权向量,“×”表示向量积运算;
则所述第四处理单元具体用于
控制特征函数g(η,ρ)遍历所述至少一个候选输入量中的每一个候选输入量,获得所述至少一个候选输入量中每一个候选输入量对应的编码信息比特数,所述每一个候选输入量对应的编码信息比特数作为各个候选编码容量。
本发明实施例提供的并行信道的编码调制方法和装置,通过结合并行信道的特征信息,确定与编码调制系统匹配的编码容量,即确定的编码容量是与编码调制系统的实际情况相符的,从而确定的MCS调制阶数与编码码率也是与该编码调制系统的实际情况相符的,使得该编码调制系统在预设总功率和期望误码值的约束下,使编码容量最大化,以提升信息传输效率,从而提升了通信性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明并行信道的编码调制方法实施例一的流程图;
图2为本发明并行信道的编码调制方法实施例二的流程图;
图3为本发明并行信道的编码调制装置实施例一的结构图;
图4为本发明并行信道的编码调制装置实施例二的结构图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
图1为本发明并行信道的编码调制方法实施例一的流程图。如图1所示,本实施例的执行主体为并行信道的编码调制装置,该并行信道的编码调制装置可采用软件和/或硬件的方式实现,优选的,该并行信道的编码调制装置可以集成在编码调制系统的编码器中,以控制编码调制系统进行编码调制,具体的,本实施例包括:
S101、获取并行信道的编码调制系统的特征信息。
本实施例在确定与编码调制系统匹配的编码容量时,先获取并行信道的编码调制系统在实际工作状态(即非理想状态)下,编码容量、并行信道的等效信噪比向量与误码值的关系,即获取的该并行信道的编码调制系统的特征信息,该特征信息可客观度量该编码调制系统在实际工作状态下的特性。
S102、根据特征信息、预设总功率和期望误码值,确定与编码调制系统匹配的编码容量。
通过结合并行信道的编码调制系统的特征信息,则在预设总功率和期望误码值的约束条件下,可确定编码调制系统在实际工作状态下的与编码调制系统匹配的编码容量。
S103、根据所述与编码调制系统匹配的编码容量,确定与编码调制系统匹配的编码容量对应的MCS调制阶数和编码码率。
由于S102中确定了与编码调制系统匹配的编码容量,从而确定的MCS(Modulationand Coding Scheme,调制与编码策略)调制阶数与编码码率,也是与上述编码调制系统的特征相适应。
S104、根据MCS的调制阶数和编码码率,控制编码调制系统进行编码调制。
本实施例中,通过结合并行信道的特征信息,确定与编码调制系统匹配的编码容量,即确定的编码容量是与编码调制系统的实际情况相符的,从而确定的MCS调制阶数与编码码率也是与该编码调制系统的实际情况相符的,使得该编码调制系统在预设总功率和期望误码值的约束下,使编码容量最大化,以提升信息传输效率,从而提升了通信性能。
图2为本发明并行信道的编码调制方法实施例二的流程图。如图2所示,本实施例是在图1所示的实施例的基础上做出进一步的描述,具体如下:
S201、将每一组随机数据输入并行信道的编码调制系统,使并行信道的编码调制系统基于各组随机数据中编码信息比特数和并行信道的等效信噪比向量,对各组随机数据中的随机信息比特序列进行编码传输。
本实施例中,采用编码信息比特数表示编码容量,该编码信息比特数可参考协议“3GPP-36.213”的规定,灵活的选择;其中随机信息比特序列是在编码信息比特数的限制下,随机生成的;等效信噪比向量可根据编码调制系统的信噪比工作区间[-10dB,-30dB]随机确定。
S202、接收并行信道输出的针对各组随机数据中随机信息比特序列的各个译码信息比特序列。
其中误码值可以采用误码率表示,也可以采用误比特率或误块率表示。
S203、根据各个译码信息比特序列,确定每一组随机数据对应的误码值。
其中误码值可以采用误码率表示,也可以采用误比特率或误块率表示。
S204、根据每一个随机数据和每一个随机数据对应的误码值,确定反映编码信息比特数、并行信道的等效信噪比向量和误码值之间的关系的特征信息。
针对上述S201~S204,以一组随机数据举例说明,在一次测量实验中,选择编码信息比特数为10,则在编码信息比特数为10的限制下,随机生成的随机信息比特序列为0101010101,且设置了并行信道的等效信噪比向量Q1,则该随机信息比特序列0101010101经编码调制系统的编码调制后由并行信道传输;在S202中,在并行信道的接收端接收到译码信息比特序列为0101010100,即出现1个比特的误码,根据S203,若误码值以误比特率表示,则确定该组随机数据对应的误比特率为10%;即本次实验反映出在编码信息比特数为10和并行信道的等效信噪比向量Q1的情况下,误码率为10%;随后采用不同的随机数据进行多次实验,即重复执行S201~S203;最后通过多次实验的实验数据,即每一个随机数据和每一个随机数据对应的误码值,执行S204,确定反映出编码信息比特数、并行信道的等效信噪比向量和误码值之间的关系的特征信息,其中实验次数越多,确定的特征信息所反映的编码信息比特数、并行信道的等效信噪比向量和误码值之间的关系越准确。
S205、根据预设总功率确定候选功率加权向量集合。
其中候选功率加权向量集合包括至少一个候选功率加权向量,每一个候选功率加权向量包括m个候选功率加权因子,且在每一个候选功率加权向量中,m个候选功率加权因子的和不大于预设总功率,m等于并行信道中信道的个数;
可选的,可采用下述方法确定候选功率加权向量集合:
S1、以预设的第一间隔值,对区间[0,PT]进行采样,获取至少两个第一量化值;PT为预设总功率;
S2、根据至少两个第一量化值,生成临时向量集合A;
其中A={α1,α2...αi...αn},任意一个临时向量αi=(ai1,ai2,...ail...aim),任意一个临时向量αi中任意一个元素ail的取值为至少两个第一量化值中的一个量化值,1≤i≤n,1≤l≤m,且任意两个临时向量不相同;
S3、在临时向量集合A中,若则将临时向量αi作为候选功率加权向量添加至候选功率加权向量集合C;
1≤N≤n,1≤s≤N,为候选功率加权向量集合C中任意一个候选功率加权向量;
S206、根据期望误码值确定候选误码集合。
其中候选误码集合包括至少一个候选误码值;可选的,可以采用下述方法确定候选误码集合:
C1、以预设的第二间隔值,对区间[0,Pe]进行采样,获得至少两个第二量化值;Pe为期望误码值;
C2、根据至少两个第二量化值,生成候选误码集合B,其中B={b1,b2...bj...bk},bj为候选误码集合B中任意一个候选误码值,0≤bj≤Pe,1≤j≤k,候选误码值的取值为至少两个第二量化值中的一个量化值,且各个候选误码值的取值不同。
S207、使候选功率加权向量集合中的每一个候选功率加权向量遍历候选误码集合中的全部候选误码值,生成至少一个候选输入量。
候选输入量包括一个候选功率加权向量和一个候选误码值;结合前述S1~S3与C1~C2,上述S206中的至少一个候选输入量包括:{(b1),(b2)…(bj)…(bk);(b1),(b2)…(bj)…(bk);…(b1),(b2)…(bj)…(bk);…(b1),(b2)…(bj)…(bk)}。
S208、根据至少一个候选输入量和特征信息,获取至少一个候选输入量中每一个候选输入量对应的候选编码容量。
可选的,前述S203通过数学拟合的方法,确定的并行信道的编码调制系统的特征信息为特征函数g(η,ρ),其中,η为表示并行信道的等效信噪比向量的变量,且ρ为表示误码值的变量,ρ的取值为候选误码值,β的取值为向量 其中λl为并行信道中第l个信道的当前增益因子,为表示功率加权向量的变量,的取值为候选功率加权向量,“×”表示向量积运算;
则S208的具体执行过程为:控制特征函数g(η,ρ)遍历至少一个候选输入量中的每一个候选输入量,获得至少一个候选输入量中每一个候选输入量对应的编码信息比特数,每一个候选输入量对应的编码信息比特数作为各个候选编码容量,举例来说,在第一时刻,选取(b1)作为输入量,即使取值为使ρ的取值为b1,则通过计算获得(b1)对应的编码信息比特数为c11;
在第二时刻,选取(b2)作为输入量,即使取值为使ρ的取值为b2,则通过计算获得(b2)对应的编码信息比特数为c12;
随着计算的不断进行,在第K时刻,选取(bk)作为输入量,即使取值为使ρ的取值为bk,则通过计算获得(bk)对应的编码信息比特数为c1k;
在第K+1时刻,选取(b1)作为输入量,即使取值为使ρ的取值为b1,则通过g(η,ρ)计算获得(b2)对应的为c21;
依次类推,直至遍历完{(b1),(b2)…(bj)…(bk);(b1),(b2)…(bj)…(bk);…(b1),(b2)…(bj)…(bk);…(b1),(b2)…(bj)…(bk)}中的每一个候选输入量,获得的全部编码比特数包括{c11,c12…c1j…c1k;c21,c22,…c2j…c2k;…cs1,cs2…csj…csk;…cN1,cN2……cNk}。
S209、在各个候选编码容量中,确定最大的编码容量为与编码调制系统匹配的编码容量。
例如,在{c11,c12…c1j…c1k;c21,c22,…c2j…c2k;…cs1,cs2…csj…csk;…cN1,cN2……cNk}中,c56的值为最大,则将c56确定为与编码调制系统匹配的编码容量;相应的,用于获得c56的候选输入量(b6)中,为与编码调制系统匹配的功率加权向量,中各个元素则为与编码调制系统匹配的功率加权因子。
S210、根据与编码调制系统匹配的编码容量,确定与编码调制系统匹配的编码容量对应的MCS调制阶数和编码码率。
若以前述示例为例,在S209中,确定了c56对应的MCS调制阶数与编码码率。
S211、根据MCS调制阶数与编码码率,控制编码调制系统进行编码调制。
若以前述示例为例,进行编码调制后的并行信道的编码调制系统在传输信息时,便可实现最大编码比特数量为c56。
由上可知,通过S201~S204,获得了可客观度量编码调制系统的特征信息,即函数式则根据该函数式,在预设总功率和预设误码值的约束下,求得可使c的值为最大的的取值,便可确定与该编码调制系统匹配的功率加权因子及编码容量,也就是说按照该该编码调制系统匹配的功率加权因子向各个信道分配发射功率,可以实现的单个信道编码码字内编码容量最大,但在函数式这一闭合公式下求取可使c为最大值的的取值较为不易,而上述S205~S208给出的是一种较简单且直观的求解方法,但在实际应用中,可根据应用需求(如复杂度/计算精度),灵活的采用其他优化的数学方法,这类方法包括但不限于枚举/启发搜索(如粒子群优化)等。
本实施例中,通过结合并行信道的特征信息,确定与编码调制系统匹配的编码容量,即确定的编码容量是与编码调制系统的实际情况相符的,从而确定的MCS调制阶数与编码码率也是与该编码调制系统的实际情况相符的,使得该编码调制系统在预设总功率和期望误码值的约束下,使编码容量最大化,以提升信息传输效率,从而提升了通信性能。
图3为本发明实施例并行信道的编码调制装置实施例一的结构图。如图3所示,包括:
第一处理模块31,用于获取所述并行信道的编码调制系统的特征信息;
第二处理模块32,用于根据所述特征信息、预设总功率和期望误码值,确定与所述编码调制系统匹配的编码容量;
第三处理模块33,用于根据所述与所述编码调制系统匹配的编码容量,确定与所述编码调制系统匹配的编码容量对应的调制与编码策略MCS调制阶数和编码码率;
编码调制模块34,用于根据所述与所述编码调制系统匹配的编码容量对应的MCS调制阶数与编码码率,控制所述并行信道的编码调制系统进行编码调制。
图4为本发明并行信道的编码调制装置实施例二的结构图。如图4所示,所述第一处理模块31具体用于
将每一组随机数据输入所述并行信道的编码调制系统,使所述并行信道的编码调制系统基于各组所述随机数据中编码信息比特数和所述并行信道的等效信噪比向量,对各组所述随机数据中的随机信息比特序列进行编码传输;
接收所述并行信道输出的针对各组所述随机数据中所述随机信息比特序列的各个译码信息比特序列;
根据各个所述译码信息比特序列,确定每一组所述随机数据对应的误码值;
根据每一个所述随机数据和每一个所述随机数据对应的误码值,确定反映编码信息比特数、并行信道的等效信噪比向量和误码值之间的关系的所述特征信息。
进一步的,所述第二处理模块32包括:
第一处理单元321,用于根据所述预设总功率确定候选功率加权向量集合,其中所述候选功率加权向量集合包括至少一个候选功率加权向量,每一个所述候选功率加权向量包括m个候选功率加权因子,且在一个所述候选功率加权向量中,m个所述候选功率加权因子的和不大于所述预设总功率,m等于所述并行信道中信道的个数;
第二处理单元322,用于根据所述期望误码值确定候选误码集合,其中所述候选误码集合包括至少一个候选误码值;
第三处理单元323,用于使所述候选功率加权向量集合中的每一个候选功率加权向量遍历所述候选误码集合中的全部候选误码值,生成至少一个候选输入量,所述候选输入量包括一个所述候选功率加权向量和一个候选误码值;
第四处理单元324,用于根据所述并行信道中各个信道的当前增益因子、所述特征信息和所述至少一个候选输入量,获取所述至少一个候选输入量中每一个候选输入量对应的候选编码容量;
所述第四处理单元324还用于在各个所述候选编码容量中,确定最大的编码容量为所述与所述编码调制系统匹配的编码容量。
进一步的,所述第一处理单元321具体用于
以预设的第一间隔值,对区间[0,PT]进行采样,获取至少两个第一量化值;PT为预设总功率;
根据所述至少两个第一量化值,生成临时向量集合A;其中A={α1,α2...αi...αn},任意一个临时向量αi=(ai1,ai2,...ail...aim),所述临时向量αi中任意一个元素ail的取值为所述至少两个第一量化值中的一个量化值,1≤i≤n,1≤l≤m,且任意两个所述临时向量不相同;
在临时向量集合A中,若则将临时向量αi作为候选功率加权向量添加至候选功率加权向量集合C,1≤N≤n,1≤s≤N,为所述候选功率加权向量集合C中任意一个候选功率加权向量;
所述第二处理单元322具体用于
以预设的第二间隔值,对区间[0,Pe]进行采样,获得至少两个第二量化值;Pe为期望误码值;
根据所述至少两个第二量化值,生成候选误码集合B,其中B={b1,b2...bj...bk},bj为所述候选误码集合B中任意一个候选误码值,0≤bj≤Pe,1≤j≤k;所述候选误码值的取值为所述至少两个第二量化值中的一个量化值,且各个候选误码值的取值不同;
则所述第三处理单元323生成的所述至少一个候选输入量包括:
{(b1),(b2)…(bj)…(bk);(b1),(b2)…(bj)…(bk);…(b1),(b2)…(bj)…(bk);…(b1),(b2)…(bj)…(bk)}。
进一步的,所述并行信道的编码调制系统的特征信息为特征函数g(η,ρ),η为表示并行信道的等效信噪比向量的变量,且ρ为表示误码值的变量,ρ的取值为所述候选误码值,β的取值为向量 其中λl为所述并行信道中第l个信道的当前增益因子,为表示功率加权向量的变量,的取值为所述候选功率加权向量,“×”表示向量积运算;
则所述第四处理单元324具体用于
控制特征函数g(η,ρ)遍历所述至少一个候选输入量中的每一个候选输入量,获得所述至少一个候选输入量中每一个候选输入量对应的编码信息比特数,所述每一个候选输入量对应的编码信息比特数作为各个候选编码容量。
本发明前述各个装置实施例中的各个模块对应执行前述各个方法实施例中的各个步骤,则具体的实现方式及技术效果可参考前述各个方法实施例,在此不再赘述。
本领域普通技术人员可以理解:实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时,执行包括上述各方法实施例的步骤;而前述的存储介质包括:ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种并行信道的编码调制方法,其特征在于,包括:
获取并行信道的编码调制系统的特征信息;
根据所述特征信息、预设总功率和期望误码值,确定与所述编码调制系统匹配的编码容量;
根据所述与所述编码调制系统匹配的编码容量,确定与所述编码调制系统匹配的编码容量对应的调制与编码策略MCS调制阶数和编码码率;
根据所述MCS调制阶数和编码码率,控制所述并行信道的编码调制系统进行编码调制。
2.根据权利要求1所述的编码调制方法,其特征在于,获取并行信道的编码调制系统的特征信息,包括:
将每一组随机数据输入所述并行信道的编码调制系统,使所述并行信道的编码调制系统基于各组所述随机数据中编码信息比特数和所述并行信道的等效信噪比向量,对各组所述随机数据中的随机信息比特序列进行编码传输;
接收所述并行信道输出的针对各组所述随机数据中所述随机信息比特序列的各个译码信息比特序列;
根据各个所述译码信息比特序列,确定每一组所述随机数据对应的误码值;
根据每一个所述随机数据和每一个所述随机数据对应的误码值,确定反映编码信息比特数、并行信道的等效信噪比向量和误码值之间的关系的所述特征信息。
3.根据权利要求2所述的编码调制方法,其特征在于,所述根据所述特征信息、预设总功率和期望误码值,确定与所述编码调制系统匹配的编码容量,包括:
根据所述预设总功率确定候选功率加权向量集合,其中所述候选功率加权向量集合包括至少一个候选功率加权向量,每一个所述候选功率加权向量包括m个候选功率加权因子,且在一个所述候选功率加权向量中,m个所述候选功率加权因子的和不大于所述预设总功率,m等于所述并行信道中信道的个数;
根据所述期望误码值确定候选误码集合,其中所述候选误码集合包括至少一个候选误码值;
使所述候选功率加权向量集合中的每一个候选功率加权向量遍历所述候选误码集合中的全部候选误码值,生成至少一个候选输入量,所述候选输入量包括一个所述候选功率加权向量和一个候选误码值;
根据所述并行信道中各个信道的当前增益因子、所述特征信息和所述至少一个候选输入量,获取所述至少一个候选输入量中每一个候选输入量对应的候选编码容量;
在各个所述候选编码容量中,确定最大的编码容量为所述与所述编码调制系统匹配的编码容量。
4.根据权利要求3所述的编码调制方法,其特征在于,所述根据所述预设总功率确定候选功率加权向量集合,包括:
以预设的第一间隔值,对区间[0,PT]进行采样,获取至少两个第一量化值;PT为预设总功率;
根据所述至少两个第一量化值,生成临时向量集合A;其中A={α1,α2...αi...αn},任意一个临时向量αi=(ai1,ai2,...ail...aim),所述临时向量αi中任意一个元素ail的取值为所述至少两个第一量化值中的一个量化值,1≤i≤n,1≤l≤m,且任意两个所述临时向量不相同;
在临时向量集合A中,若则将临时向量αi作为候选功率加权向量添加至候选功率加权向量集合C, 为所述候选功率加权向量集合C中任意一个候选功率加权向量;
所述根据所述期望误码值确定候选误码集合,包括:
以预设的第二间隔值,对区间[0,Pe]进行采样,获得至少两个第二量化值;Pe为期望误码值;
根据所述至少两个第二量化值,生成候选误码集合B,其中B={b1,b2...bj...bk},bj为所述候选误码集合B中任意一个候选误码值,0≤bj≤Pe,1≤j≤k;所述候选误码值的取值为所述至少两个第二量化值中的一个量化值,且各个候选误码值的取值不同;
则所述至少一个候选输入量包括:
5.根据权利要求4所述的编码调制方法,其特征在于,所述并行信道的编码调制系统的特征信息为特征函数g(η,ρ),η为表示并行信道的等效信噪比向量的变量,且ρ为表示误码值的变量,ρ的取值为所述候选误码值,β的取值为向量 其中λl为所述并行信道中第l个信道的当前增益因子,为表示功率加权向量的变量,的取值为所述候选功率加权向量,“×”表示向量积运算;
则所述获取所述至少一个候选输入量中每一个候选输入量对应的候选编码容量,包括:
控制特征函数g(η,ρ)遍历所述至少一个候选输入量中的每一个候选输入量,获得所述至少一个候选输入量中每一个候选输入量对应的编码信息比特数,所述每一个候选输入量对应的编码信息比特数作为各个候选编码容量。
6.一种并行信道的编码调制装置,其特征在于,包括:
第一处理模块,用于获取并行信道的编码调制系统的特征信息;
第二处理模块,用于根据所述特征信息、预设总功率和期望误码值,确定与所述编码调制系统匹配的编码容量;
第三处理模块,用于根据所述与所述编码调制系统匹配的编码容量,确定与所述编码调制系统匹配的编码容量对应的调制与编码策略MCS调制阶数和编码码率;
编码调制模块,用于根据所述与所述编码调制系统匹配的编码容量对应的MCS调制阶数与编码码率,控制所述并行信道的编码调制系统进行编码调制。
7.根据权利要求6所述的编码调制装置,其特征在于,所述第一处理模块具体用于
将每一组随机数据输入所述并行信道的编码调制系统,使所述并行信道的编码调制系统基于各组所述随机数据中编码信息比特数和所述并行信道的等效信噪比向量,对各组所述随机数据中的随机信息比特序列进行编码传输;
接收所述并行信道输出的针对各组所述随机数据中所述随机信息比特序列的各个译码信息比特序列;
根据各个所述译码信息比特序列,确定每一组所述随机数据对应的误码值;
根据每一个所述随机数据和每一个所述随机数据对应的误码值,确定反映编码信息比特数、并行信道的等效信噪比向量和误码值之间的关系的所述特征信息。
8.根据权利要求7所述的编码调制装置,其特征在于,所述第二处理模块包括:
第一处理单元,用于根据所述预设总功率确定候选功率加权向量集合,其中所述候选功率加权向量集合包括至少一个候选功率加权向量,每一个所述候选功率加权向量包括m个候选功率加权因子,且在一个所述候选功率加权向量中,m个所述候选功率加权因子的和不大于所述预设总功率,m等于所述并行信道中信道的个数;
第二处理单元,用于根据所述期望误码值确定候选误码集合,其中所述候选误码集合包括至少一个候选误码值;
第三处理单元,用于使所述候选功率加权向量集合中的每一个候选功率加权向量遍历所述候选误码集合中的全部候选误码值,生成至少一个候选输入量,所述候选输入量包括一个所述候选功率加权向量和一个候选误码值;
第四处理单元,用于根据所述并行信道中各个信道的当前增益因子、所述特征信息和所述至少一个候选输入量,获取所述至少一个候选输入量中每一个候选输入量对应的候选编码容量;
所述第四处理单元还用于在各个所述候选编码容量中,确定最大的编码容量为所述与所述编码调制系统匹配的编码容量。
9.根据权利要求8所述的编码调制装置,其特征在于,所述第一处理单元具体用于
以预设的第一间隔值,对区间[0,PT]进行采样,获取至少两个第一量化值;PT为预设总功率;
根据所述至少两个第一量化值,生成临时向量集合A;其中A={α1,α2...αi...αn},任意一个临时向量αi=(ai1,ai2,...ail...aim),所述临时向量αi中任意一个元素ail的取值为所述至少两个第一量化值中的一个量化值,1≤i≤n,1≤l≤m,且任意两个所述临时向量不相同;
在临时向量集合A中,若则将临时向量αi作为候选功率加权向量添加至候选功率加权向量集合C, 为所述候选功率加权向量集合C中任意一个候选功率加权向量;
所述第二处理单元具体用于
以预设的第二间隔值,对区间[0,Pe]进行采样,获得至少两个第二量化值;Pe为期望误码值;
根据所述至少两个第二量化值,生成候选误码集合B,其中B={b1,b2...bj...bk},bj为所述候选误码集合B中任意一个候选误码值,0≤bj≤Pe,1≤j≤k;所述候选误码值的取值为所述至少两个第二量化值中的一个量化值,且各个候选误码值的取值不同;
则所述第三处理单元生成的所述至少一个候选输入量包括:
10.根据权利要求9所述的编码调制装置,其特征在于,所述并行信道的编码调制系统的特征信息为特征函数g(η,ρ),η为表示并行信道的等效信噪比向量的变量,且ρ为表示误码值的变量,ρ的取值为所述候选误码值,β的取值为向量 其中λl为所述并行信道中第l个信道的当前增益因子,为表示功率加权向量的变量,的取值为所述候选功率加权向量,“×”表示向量积运算;
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控制特征函数g(η,ρ)遍历所述至少一个候选输入量中的每一个候选输入量,获得所述至少一个候选输入量中每一个候选输入量对应的编码信息比特数,所述每一个候选输入量对应的编码信息比特数作为各个候选编码容量。
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