CN106330403A - 一种编译码方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供了一种编译码方法及系统，其中，编码方法包括：获取随机速率的数字信号，检测数字信号的速率；根据数字信号的速率，通过预设规则得到比特划分对应的第一判决信息、编码模块类型和个数对应的第二判决信息、比特交织对应的第三判决信息及调制格式对应的第四判决信息；根据第一判决信息，将数字信号划分为多层码元；根据第二判决信息，对多层码元的每层码元进行编码，得到编码后的多层码字；在第三判决信息为需要进行比特交织时，通过第三判决信息对编码后的多层码字进行交织，得到交织后的多层码字；根据第四判决信息，对交织后的多层码字进行调制，得到调制后的码字。通过本发明实施例可以减少编码模块的数量，降低编码复杂度。

Description

一种编译码方法及系统
技术领域
本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种编译码方法及系统。
背景技术
城域网是一种最大可覆盖城市及其郊区范围，提供丰富业务和支持多种通信协议的公用网，随着技术的发展和需求的不断增加，业务的种类也不断发展和变化着，从传统的语音业务到图像和视频业务，从基础的视听服务到各种各样的增值业务，从64kb/s的基础服务到2.5Gb/s、10Gb/s的租线业务，各种业务层出不穷，不同的业务都有不同的带宽需求、不同的服务需求。多业务的需求对发端信息处理提出了要求，因此速率自适应编码调制方法成为高速低复杂度的城域光网络的解决方案之一。
现有的研究工作中，实现速率自适应的方式分为大致两种：
一是使用非二进制编码，二是在非二进制编码对应的译码过程中改变译码的迭代次数。
然而，改变迭代次数势必会影响译码的性能，而采用非二进制的码型又会增加编码的复杂度。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种编译码方法及系统，以实现降低编译码的复杂度，提高译码性能。具体技术方案如下：
为达到上述目的，本发明实施例公开了一种编码方法，包括：
获取随机速率的数字信号，检测数字信号的速率；
根据数字信号的速率，通过预设规则，得到比特划分对应的第一判决信息、编码模块类型和个数对应的第二判决信息、比特交织对应的第三判决信息及调制格式对应的第四判决信息；
根据第一判决信息，将该数字信号划分为多层码元，其中，多层码元中的每层码元的长度相同，且多层码元的总层数与编码时编码模块个数相同；
根据第二判决信息，对多层码元的每层码元进行编码，得到编码后的多层码字；
在第三判决信息为需要进行比特交织时，通过第三判决信息分别对编码后的多层码字进行交织，得到交织后的多层码字；
根据第四判决信息，对交织后的多层码字进行调制，得到调制后的码字。
较优地，根据数字信号的速率，通过预设规则，得到比特划分对应的第一判决信息、编码模块类型和个数对应的第二判决信息、比特交织对应的第三判决信息及调制格式对应的第四判决信息，包括：
根据数字信号的速率，通过预先建立的输入的数字信号的比特速率、与划分层数、编码模块的种类和个数、调制格式及是否进行比特交织一一对应的规则，得到比特划分对应的第一判决信息、编码模块类型和个数对应的第二判决信息、比特交织对应的第三判决信息及调制格式对应的第四判决信息。
较优地，对多层码元的每层码元进行编码，得到编码后的多层码字，包括：
通过准循环线性分组码对多层码元中的每层码元进行编码，得到编码后的多层码字。
较优地，在根据第二判决信息，对多层码元的每层码元进行编码，得到编码后的多层码字之后，该编码方法还包括：
在随机速率小于1.944Gbps时，判定第三判决信息为不需要进行比特交织；
对编码后的多层码字不进行比特交织，得到编码后的多层码字。
为达到上述目的，本发明实施例公开了一种译码方法，包括：
获取调制后的码字，并解调调制后的码字，得到解调后的多层码字；
在解调后的多层码字为比特交织后的多层码字时，分别解交织解调后的多层码字，得到解交织后的多层码字；
对解交织后的多层码字中的第一层码字进行译码，得到译码后的第一层码元，并对译码后的第一层码元进行N-1次时间缓存处理，其中，N为多层码字的总层数且N为大于等于1的自然数；
对解交织后的多层码字中的第M层码字进行M-1次时间缓存处理，得到时间缓存后的第M层码字，其中，M为当前层数且M为大于1的自然数；
对时间缓存后的第M层码字进行译码，得到译码后的第M层码元；
对译码后的第M层码元进行N-M次时间缓存处理；
获取并合并解交织后的多层码字译码后的所有层的码元，还原数字信号。
较优地，对解交织后的多层码字中的第一层码字进行译码，得到译码后的第一层码元，包括：
获取解交织后的多层码字中的第一层码字，根据比特对数似然比公式，计算第一层码字的对数似然信息；
根据第一层码字的对数似然信息，通过准循环线性分组码进行译码，得到译码后第一层码元。
较优地，对时间缓存后的第M层码字进行译码，得到译码后的第M层码元，包括：
获取时间缓存后的第M层码字及第M层码字的前M-1层译码后的码元，根据比特对数似然比公式，联合计算时间缓存后的第M层码字的对数似然信息；
根据第M层码字的对数似然信息，通过准循环线性分组码进行联合译码，得到译码后的第M层码元。
较优地，在获取调制后的码字，并解调调制后的码字，得到解调后的多层码字之后，该译码方法还包括：
在解调后的多层码字不为比特交织后的码字时，不进行解交织，得到解调后的多层码字。
为达到上述目的，本发明实施例还公开了一种编码系统，包括：
检测模块，用于获取随机速率的数字信号，检测数字信号的速率，根据数字信号的速率，通过预设规则，得到比特划分对应的第一判决信息、编码模块类型和个数对应的第二判决信息、比特交织对应的第三判决信息及调制格式对应的第四判决信息；
分层模块，用于根据第一判决信息，将数字信号划分为多层码元，其中，多层码元中的每层码元的长度相同，且多层码元的总层数与编码时编码模块个数相同；
编码模块，用于根据第二判决信息，对多层码元的每层码元进行编码，得到编码后的多层码字；
交织模块，用于在第三判决信息为需要进行比特交织时，通过第三判决信息分别对编码后的多层码字进行交织，得到交织后的多层码字；
调制模块，用于根据第四判决信息，对交织后的多层码字进行调制，得到调制后的码字。
为达到上述目的，本发明实施例还公开了一种译码系统，包括：
解调模块，用于获取调制后的码字，并解调调制后的码字，得到解调后的多层码字；
解交织模块，用于在解调后的多层码字为比特交织后的多层码字时，分别解交织解调后的多层码字，得到解交织后的多层码字；
第一时间缓存模块，用于对解交织后的多层码字中的第M层码字进行M-1次时间缓存处理，得到时间缓存后的第M层码字，其中，M为当前层数且M为大于1的自然数；
译码模块，用于对解交织后的多层码字中的第一层码字进行译码，得到译码后的第一层码元，及对时间缓存后的第M层码字进行译码，得到译码后的第M层码元；
第二时间缓存模块，用于对译码后的第一层码元进行N-1次时间缓存处理，及对译码后的第M层码元进行N-M次时间缓存处理，得到时间缓存后的第一层码字和时间缓存后的第M层码字；
合并模块，用于获取并合并解交织后的多层码字译码后的所有层的码元，还原数字信号。
可见，本发明实施例提供的一种编译码方法及系统，在编码时，检测并根据数字信号的速率，通过预设规则，控制比特划分的层数、编码模块的类型和个数、是否进行比特交织以及调制格式，可以实现速率自适应，在译码时，通过时间缓存处理，使得各层译码后各层码元在时间上的同步，还原数字信号，通过以上方案，能够降低编译码的复杂度，提高译码性能。当然，实施本发明的任一产品或方法必不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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为本发明实施例的第一种编码方法的流程图；
图2为本发明实施例的第二种编码方法的流程图；
图3为本发明实施例的一种译码方法的流程图；
图4为本发明实施例的编码系统的结构框图；
图5为本发明实施例的编码系统的三层编码的结构框图；
图6为本发明实施例的译码系统的结构框图；
图7为本发明实施例的译码系统的三层译码的结构框图；
图8为本发明实施例的译码系统的三层译码系统的误比特率性能仿真图。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅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。
参见图1，图1为本发明实施例的第一种编码方法的流程图，包括：
S100：获取随机速率的数字信号，检测数字信号的速率；
S110：根据数字信号的速率，通过预设规则，得到比特划分对应的第一判决信息、编码模块类型和个数对应的第二判决信息、比特交织对应的第三判决信息及调制格式对应的第四判决信息；
具体地，根据数字信号的速率，通过预设规则，得到比特划分对应的第一判决信息、编码模块类型和个数对应的第二判决信息、比特交织对应的第三判决信息及调制格式对应的第四判决信息，包括：
根据数字信号的速率，通过预先建立的输入的数字信号的比特速率、与划分层数、编码模块的种类和个数、调制格式及是否进行比特交织一一对应的规则，得到比特划分对应的第一判决信息、编码模块类型和个数对应的第二判决信息、比特交织对应的第三判决信息及调制格式对应的第四判决信息。
S120：根据第一判决信息，将该数字信号划分为多层码元，其中，多层码元中的每层码元的长度相同，且多层码元的总层数与编码时编码模块个数相同；
S130：根据第二判决信息，对多层码元的每层码元进行编码，得到编码后的多层码字；
具体地，对多层码元的每层码元进行编码，得到编码后的多层码字，包括：
通过准循环线性分组码对多层码元中的每层码元进行编码，得到编码后的多层码字。
S140：在第三判决信息为需要进行比特交织时，通过第三判决信息分别对编码后的多层码字进行交织，得到交织后的多层码字；
S150：根据第四判决信息，对交织后的多层码字进行调制，得到调制后的码字。
可见，本发明实施例的编码方法，通过在二进制编码过程中，检测并根据数字信号的速率，通过预设规则，控制比特划分的层数、编码模块的类型和个数、是否进行比特交织以及调制格式，可以实现速率自适应，也降低了编码模块的个数，通过使用准循环线性分组码进行编码，使得编码过程中码长固定，降低了映射调制难度。
参见图2，图2为本发明实施例的第二种编码方法的流程图，包括：
S200：获取随机速率的数字信号，检测数字信号的速率；
S210：根据数字信号的速率，通过预设规则，得到比特划分对应的第一判决信息、编码模块类型和个数对应的第二判决信息、比特交织对应的第三判决信息及调制格式对应的第四判决信息；
S220：根据第一判决信息，将该数字信号划分为多层码元，其中，多层码元中的每层码元的长度相同，且多层码元的总层数与编码时编码模块个数相同；
S230：根据第二判决信息，对多层码元的每层码元进行编码，得到编码后的多层码字；
S240：在第三判决信息为需要进行比特交织时，通过第三判决信息分别对编码后的多层码字进行交织，得到交织后的多层码字；
S241：在随机速率小于1.944Gbps时，判定第三判决信息为不需要进行比特交织；对编码后的多层码字不进行比特交织，得到编码后的多层码字。
S250：根据第四判决信息，对交织后的多层码字进行调制，得到调制后的码字。
可见，本发明实施例的编码方法，在随机速率小于1.944Gbps时，数字信号编码的错误率非常低，不进行比特交织，可以进一步降低编码过程的复杂度，同时，考虑到城域网对成本和性能的要求，需要采用低复杂度的速率自适应方法，才能满足城域网的低功耗低成本需求。
参见图3，图3为本发明实施例的第一种译码方法的流程图，包括：
S300：获取调制后的码字，并解调调制后的码字，得到解调后的多层码字；
具体地，解调后的多层码字的码率与数字信号的速率相对应。
S310：在解调后的多层码字为比特交织后的多层码字时，分别解交织解调后的多层码字，得到解交织后的多层码字；
S320：对解交织后的多层码字中的第一层码字进行译码，得到译码后的第一层码元，并对译码后的第一层码元进行N-1次时间缓存处理，其中，N为多层码字的总层数且N为大于等于1的自然数；
具体地，对解交织后的多层码字中的第一层码字进行译码，得到译码后的第一层码元，包括：
第一步，获取解交织后的多层码字中的第一层码字，根据比特对数似然比公式，计算第一层码字的对数似然信息；
第二步，根据第一层码字的对数似然信息，通过准循环线性分组码进行译码，得到译码后第一层码元。
具体地，在对解交织后的多层码字中的第一层码字进行译码之前，不需要进行时间缓存处理。
S330：对解交织后的多层码字中的第M层码字进行M-1次时间缓存处理，得到时间缓存后的第M层码字，其中，M为当前层数且M为大于1的自然数；
S340：对时间缓存后的第M层码字进行译码，得到译码后的第M层码元；
具体地，对时间缓存后的第M层码字进行译码，得到译码后的第M层码元，包括：
第一步，获取时间缓存后的第M层码字及第M层码字的前M-1层译码后的码元，根据比特对数似然比公式，联合计算时间缓存后的第M层码字的对数似然信息；
第二步，根据第M层码字的对数似然信息，通过准循环线性分组码进行译码，得到译码后的第M层码元。
S350：对译码后的第M层码元进行N-M次时间缓存处理；
S360：获取并合并解交织后的多层码字译码后的所有层的码元，还原数字信号。
具体地，在获取调制后的码字，并解调调制后的码字，得到解调后的多层码字之后，本发明实施例的译码方法还包括：
在解调后的多层码字不为比特交织后的码字时，不进行解交织，得到解调后的多层码字。
可见，通过本发明实施例的译码方法，通过对各层进行时间缓存处理，使得在译码过程中，不进行同时译码，降低译码过程对译码系统的影响，在译码完成后，同时进行合并处理，保证了译码的准确性，提高了译码性能。
参见图4，图4为本发明实施例的编码系统的结构框图，包括：
检测模块400，用于获取随机速率的数字信号，检测数字信号的速率，根据数字信号的速率，通过预设规则，得到比特划分对应的第一判决信息、编码模块类型和个数对应的第二判决信息、比特交织对应的第三判决信息及调制格式对应的第四判决信息；
具体地，检测模块400具体用于根据数字信号的速率，通过预先建立的输入的数字信号的比特速率、与划分层数、编码模块的种类和个数、调制格式及是否进行比特交织一一对应的规则，得到比特划分对应的第一判决信息、编码模块类型和个数对应的第二判决信息、比特交织对应的第三判决信息及调制格式对应的第四判决信息。
分层模块410，用于根据第一判决信息，将数字信号划分为多层码元，其中，多层码元中的每层码元的长度相同，且多层码元的总层数与编码时编码模块个数相同；
编码模块420，用于根据第二判决信息，对多层码元的每层码元进行编码，得到编码后的多层码字；
具体地，编码模块420，具体用于根据第二判决信息，通过准循环线性分组码对多层码元的每层码元进行编码，得到编码后的多层码字。
交织模块430，用于在第三判决信息为需要进行比特交织时，通过第三判决信息分别对编码后的多层码字进行交织，得到交织后的多层码字；
调制模块440，用于根据第四判决信息，对交织后的多层码字进行调制，得到调制后的码字。
具体地，交织模块430，还用于在所述随机速率小于1.944Gbps时，不对编码模块420输出的编码后的多层码字进行比特交织。
需要说明的是，本发明实施例的系统是应用上述编码方法的系统，则上述编码方法的所有实施例均适用于该系统，且均能达到相同或相似的有益效果。
为了更清楚的说明本发明实施例的编译码系统的多层编码系统，本发明实施例以三层编码系统为例进行说明，参见图5，图5为本发明实施例的编码系统的三层编码的结构框图，包括：
假设，随机速率的数字信号的速率在0～6Gbps，编码的时钟频率为1MHz，则每次编码的码元在0～6kbit之间。
检测模块500，用于获取随机速率的数字信号，检测数字信号的速率，根据数字信号的速率，通过预设规则，得到比特划分对应的第一判决信息、编码模块类型和个数对应的第二判决信息、比特交织对应的第三判决信息及调制格式对应的第四判决信息，具体地，预设规则如表1所示：
表1
具体地，在数字信号的速率小于1.5Gbps时，不需要分层，不需要进行交织，使用一个编码模块进行编码，编码完成后通过BPSK调制方式进行调制；
在数字信号的速率大于1.5Gbps但不大于3Gbps时，数字信号划分为2层，使用 2个编码模块进行编码，编码完成后进行交织，通过QPSK/PAM-4调制方式进行调制；
在数字信号的速率大于3Gbps但不大于4.5Gbps时，数字信号划分为3层，使用3个编码模块进行编码，编码完成后进行交织，通过8-QAM调制方式进行调制；
在数字信号的速率大于4.5Gbps但不大于6Gbps时，数字信号划分为4层，使用4个编码模块进行编码，编码完成后进行交织，通过16-QAM调制方式进行调制。
分层模块510，用于根据第一判决信息，将数字信号划分为多层码元，其中，多层码元中的每层码元的长度相同，且多层码元的总层数与编码时编码模块个数相同；
编码模块520，用于根据第二判决信息，对多层码元的每层码元进行编码，得到编码后的多层码字，包括：
第一编码模块521，用于通过准循环线性分组码对所述多层码元中的第一层码元进行编码，得到编码后的第一层码字；
第二编码模块522，用于通过准循环线性分组码对所述多层码元中的第二层码元进行编码，得到编码后的第二层码字；
第三编码模块523，用于通过准循环线性分组码对所述多层码元中的第三层码元进行编码，得到编码后的第一层码字第三层码字。
具体地，在进行编码时，上述各层编码模块的校验矩阵保持列数和子矩阵大小固定，通过改变行数及子矩阵的个数来改变校验矩阵结构，使码率可变而码长固定；
交织模块530，用于对第一编码模块521、第二编码模块522和第三编码模块523编码后的第一层码字、第二层码字、第三层码字进行比特交织，得到交织后的多层码字，包括：
第一交织模块531，用于对第一编码模块521编码后的第一层码字进行比特交织，得到交织后的第一层码字；
第二交织模块532，用于对第二编码模块522编码后的第二层码字进行比特交织，得到交织后的第二层码字；
第三交织模块533，用于对第三编码模块523编码后的第三层码字进行比特交织，得到交织后的第三层码字。
调制模块540，用于根据第四判决信息，对交织后的第一层码字、第二层码字、第三层码字进行调制，得到调制后的码字。
可见，本发明实施例的编码系统，对速率在0～6Gbps之间的数字信号进行编码调制时，仅需要2个1/2码率准循环线性分组码编码模块，2个2/3码率准循环线性分组码编码模块，2个3/4码率准循环线性分组码编码模块，通过多种组合方式，可以实现对多种速率的数字信号的编码调制，减少了编码器的个数。
参见图6，图6为本发明实施例的译码系统的结构框图，包括：
解调模块600，用于获取调制后的码字，并解调调制后的码字，得到解调后的多层码字；
解交织模块610，用于在解调后的多层码字为比特交织后的多层码字时，分别解交织解调后的多层码字，得到解交织后的多层码字；
第一时间缓存模块620，用于对解交织后的多层码字中的第M层码字进行M-1次时间缓存处理，得到时间缓存后的第M层码字，其中，M为当前层数且M为大于1的自然数；
译码模块630，用于对解交织后的多层码字中的第一层码字进行译码，得到译码后的第一层码元，及对时间缓存后的第M层码字进行译码，得到译码后的第M层码元；
具体地，译码模块具体用于获取解交织后的多层码字中的第一层码字，根据比特对数似然比公式，计算第一层码字的对数似然信息；
根据第一层码字的对数似然信息，通过准循环线性分组码进行译码，得到译码后第一层码元；
获取时间缓存后的第M层码字及第M层码字的前M-1层译码后的码元，根据比特对数似然比公式，联合计算时间缓存后的第M层码字的对数似然信息；
根据第M层码字的对数似然信息，通过准循环线性分组码进行译码，得到译码后的第M层码元。
第二时间缓存模块640，用于对译码后的第一层码元进行N-1次时间缓存处理，及对译码后的第M层码元进行N-M次时间缓存处理，得到时间缓存后的第一层码字和时间缓存后的第M层码字；
合并模块650，用于获取并合并解交织后的多层码字译码后的所有层的码元，还原数字信号。
需要说明的是，本发明实施例的系统是应用上述译码方法的系统，则上述译码方法的所有实施例均适用于该系统，且均能达到相同或相似的有益效果。
为了更清楚的说明本发明实施例的编译码系统的多层译码系统，本发明实施例以三层译码系统为例进行说明，参见图7，图7为本发明实施例的译码系统的三层译码的结构框图，包括：
解调模块700、解交织模块701、第一比特对数似然比计算模块702、第一准循环线性分组码译码模块703、第三时间缓存模块704、第五时间缓存模块705、第一时间缓存模块706、第二比特对数似然比计算模块707、第二准循环线性分组码译码模块708、第四时间缓存模块709、第二时间缓存模块710、第三比特对数似然比计算模块711、第三准循环线性分组码译码模块712、合并模块713。
假设r(tj)为第j-1次时间缓存后的码字,为第i层、第j-1次时间缓存后的比特似然信息，为第i层译码后的码元，其中i＝1,2,3，j＝1,2,3。
调制后的码字经过信道传输到解调模块700进行解调，得到解调后的多层码字；
解调后的多层码字经过解交织模块701解交织后分别发送给第一比特对数似然比计算模块702和第一时间缓存模块706；
具体地，解调后的多层码字经过解交织后分别得到第一层解交织后的码字、第二层解交织后的码字、第三层解交织后的码字。
第一比特对数似然比计算模块702获取解交织模块701发送的第一层解交织后的码字r(t1)并计算比特似然信息，得到第一层码字的比特对数似然信息经过第一准循环线性分组码译码模块703译码后得到译码后的第一层码元译码后的第一层码元经过第三时间缓存模块704和第五时间缓存模块705进行时间缓存处理后输出至合并模块713等待合并；
第一时间缓存模块706获取第二层解交织后的码字和第三层解交织后的码字进行时间缓存处理并将第三层解交织后的码字发送至第二时间缓存模块710；
第二比特对数似然比计算模块707获取经过第一时间缓存模块706时间缓存处理后的第二层解交织后的码字r(t2)和第一准循环线性分组码译码模块703译码后的第一层码元并进行联合计算，得到第二层码字的比特对数似然信息
第二准循环线性分组码译码模块708获取第二层码字的比特对数似然信息并通过准循环线性分组码进行译码，得到译码后的第二层码元
译码后的第二层码元经过第四时间缓存模块709进行时间缓存处理后输出至合并模块713等待合并。
第三比特对数似然比计算模块711获取经过第一时间缓存模块706和第二时间缓存模块710时间缓存后的第三层解交织后的码字r(t3)、及第三时间缓存模块704时间缓存处理后的译码后的第一层码元第二准循环线性分组码译码模块708译码后的第二层码元并进行联合计算，得到第三层码字的比特对数似然信息
第三准循环线性分组码译码模块712获取第三层码字的比特对数似然信息并通过准循环线性分组码进行译码，得到译码后的第三层码元并输出至合并模块713。
合并模块713获取经过第五时间缓存模块705处理后的译码后的第一层码元第四时间缓存模块709处理后的译码后的第二层码元以及译码后的第三层码元并进行合并，还原数字信号。
参见图8，图8为本发明实施例的编译码系统的三层译码系统的误比特率性能仿真图；在译码时，第一层的第一准循环线性分组码译码模块703译码完成后没有误码，第二层的第二准循环线性分组码译码模块708译码完成后，在9dB时出现了瀑布特征，第三层的第三准循环线性分组码译码模块712译码完成后，在10dB时出现瀑布特征。表明使用本发明实施例的译码方法和系统，能够有效降低编码模块个数，降低编码复杂度，提高编码效率，降低误码率，同时可以节约资源。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种编码方法，其特征在于，包括：
获取随机速率的数字信号，检测所述数字信号的速率；
根据所述数字信号的速率，通过预设规则，得到比特划分对应的第一判决信息、编码模块类型和个数对应的第二判决信息、比特交织对应的第三判决信息及调制格式对应的第四判决信息；
根据所述第一判决信息，将所述数字信号划分为多层码元，其中，所述多层码元中的每层码元的长度相同，且所述多层码元的总层数与编码时编码模块个数相同；
根据所述第二判决信息，对所述多层码元的每层码元进行编码，得到编码后的多层码字；
在所述第三判决信息为需要进行比特交织时，通过所述第三判决信息分别对所述编码后的多层码字进行交织，得到交织后的多层码字；
根据所述第四判决信息，对所述交织后的多层码字进行调制，得到调制后的码字。
2.根据权利要求1所述的编码方法，其特征在于，所述根据所述数字信号的速率，通过预设规则，得到比特划分对应的第一判决信息、编码模块类型和个数对应的第二判决信息、比特交织对应的第三判决信息及调制格式对应的第四判决信息，包括：
根据所述数字信号的速率，通过预先建立的输入的所述数字信号的比特速率、与划分层数、所述编码模块的种类和个数、所述调制格式及是否进行比特交织一一对应的规则，得到比特划分对应的第一判决信息、编码模块类型和个数对应的第二判决信息、比特交织对应的第三判决信息及调制格式对应的第四判决信息。
3.根据权利要求1所述的编码方法，其特征在于，所述对所述多层码元的每层码元进行编码，得到编码后的多层码字，包括：
通过准循环线性分组码对所述多层码元中的每层码元进行编码，得到编码后的多层码字。
4.根据权利要求1至3任一项所述的编码方法，其特征在于，在所述根据所述第二判决信息，对所述多层码元的每层码元进行编码，得到编码后的多层码字之后，所述的编码方法还包括：
在所述随机速率小于1.944Gbps时，判定所述第三判决信息为不需要进行比特交织；
对所述编码后的多层码字不进行比特交织，得到所述编码后的多层码字。
5.一种译码方法，其特征在于，包括：
获取调制后的码字，并解调所述调制后的码字，得到解调后的多层码字；
在所述解调后的多层码字为比特交织后的多层码字时，分别解交织所述解调后的多层码字，得到解交织后的多层码字；
对所述解交织后的多层码字中的第一层码字进行译码，得到译码后的第一层码元，并对所述译码后的第一层码元进行N-1次时间缓存处理，其中，所述N为所述多层码字的总层数且所述N为大于等于1的自然数；
对所述解交织后的多层码字中的第M层码字进行M-1次时间缓存处理，得到时间缓存后的第M层码字，其中，所述M为当前层数且所述M为大于1的自然数；
对所述时间缓存后的第M层码字进行译码，得到译码后的第M层码元；
对所述译码后的第M层码元进行N-M次时间缓存处理；
获取并合并所述解交织后的多层码字译码后的所有层的码元，还原所述数字信号。
6.根据权利要求5所述的译码方法，其特征在于，所述对所述解交织后的多层码字中的第一层码字进行译码，得到译码后的第一层码元，包括：
获取所述解交织后的多层码字中的第一层码字，根据比特对数似然比公式，计算所述第一层码字的对数似然信息；
根据所述第一层码字的对数似然信息，通过准循环线性分组码进行译码，得到译码后第一层码元。
7.根据权利要求5所述的译码方法，其特征在于，所述对所述时间缓存后的第M层码字进行译码，得到译码后的第M层码元，包括：
获取所述时间缓存后的第M层码字及所述第M层码字的前M-1层译码后的码元，根据比特对数似然比公式，联合计算所述时间缓存后的第M层码字的对数似然信息；
根据所述第M层码字的对数似然信息，通过准循环线性分组码进行译码，得到译码后的第M层码元。
8.根据权利要求5至7任一项所述的译码方法，其特征在于，在所述获取调制后的码字，并解调所述调制后的码字，得到解调后的多层码字之后，所述的译码方法还包括：
在所述解调后的多层码字不为比特交织后的码字时，不进行解交织，得到所述解调后的多层码字。
9.一种编码系统，其特征在于，包括：
检测模块，用于获取随机速率的数字信号，检测所述数字信号的速率，根据所述数字信号的速率，通过预设规则，得到比特划分对应的第一判决信息、编码模块类型和个数对应的第二判决信息、比特交织对应的第三判决信息及调制格式对应的第四判决信息；
分层模块，用于根据所述第一判决信息，将所述数字信号划分为多层码元，其中，所述多层码元中的每层码元的长度相同，且所述多层码元的总层数与编码时编码模块个数相同；
编码模块，用于根据所述第二判决信息，对所述多层码元的每层码元进行编码，得到编码后的多层码字；
交织模块，用于在所述第三判决信息为需要进行比特交织时，通过所述第三判决信息分别对所述编码后的多层码字进行交织，得到交织后的多层码字；
调制模块，用于根据所述第四判决信息，对所述交织后的多层码字进行调制，得到调制后的码字。
10.一种译码系统，其特征在于，包括：
解调模块，用于获取调制后的码字，并解调所述调制后的码字，得到解调后的多层码字；
解交织模块，用于在所述解调后的多层码字为比特交织后的多层码字时，分别解交织所述解调后的多层码字，得到解交织后的多层码字；
第一时间缓存模块，用于对所述解交织后的多层码字中的第M层码字进行M-1次时间缓存处理，得到时间缓存后的第M层码字，其中，所述M为当前层数且所述M为大于1的自然数；
译码模块，用于对所述解交织后的多层码字中的第一层码字进行译码，得到译码后的第一层码元，及对所述时间缓存后的第M层码字进行译码，得到译码后的第M层码元；
第二时间缓存模块，用于对所述译码后的第一层码元进行N-1次时间缓存处理，及对所述译码后的第M层码元进行N-M次时间缓存处理，得到时间缓存后的第一层码字和时间缓存后的第M层码字；
合并模块，用于获取并合并所述解交织后的多层码字译码后的所有层的码元，还原所述数字信号。
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