CN107046451A - 一种信号的交织编码方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明的实施例提供一种信号的交织编码方法及装置,涉及通信领域,能够根据不少于两种MCS配置的待交织信号通过相同的交织编码规则进行交织编码,包括:当确认用于配置待交织信号的MCS包括不少于两种时,分别获取用于配置待交织信号的MCS中的每一种MCS对应的OFDM符号的编码比特数的数量;确定用于配置待交织信号的MCS中的每一种MCS对应的正交频分复用OFDM符号的编码比特数的数量的最大公约数N;选择指定MCS配置的待交织信号的数据依次取出NCBPS个比特的数据逐行存入第一交织矩阵;基于预设的排序方法对第一交织矩阵进行交织编码以获取交织编码后的第一交织矩阵中的数据。本发明用于对信号进行交织编码。
Description
技术领域
本发明涉及通信领域,尤其涉及一种信号的交织编码方法及装置。
背景技术
在无线通信的过程中,传输的数字信号可能因各种原因产生突发性错误,对通讯效果造成影响。交织编码技术是一种能够纠正数字信号传输中突发性差错的技术,通过对数字信号进行交织编码能够将数字信号中较长的突发差错离散成随机差错,并进一步纠正随机差错。
随着移动通信技术的发展,用户对于系统的兼容性、灵活性以及可扩展能力有了更高的要求。软件定义的无线电(SDR,Software Defined Radio)技术是一种无线电广播通信技术,SDR技术基于软件定义的无线通信协议而非通过硬连线实现,SDR系统能够提供满足不同标准、不同频带以及不同模式的服务。
由于无线通信协议可能包括多种通信速率,因此SDR系统在对数字信号进行交织编码时,待交织的数字信号可能分别根据不同的调制与编码策略(英文全称;Modulationand Coding Scheme,英文简称:MCS)对自身的通信速率进行配置,而不同的通讯速率又对应不同的交织编码方法,当待交织信号中包括被配置为多种MCS的信号时,需要根据的信号的MCS选择相应的交织编码方法,从而增加了交织编码的复杂程度,损害了用户体验。
发明内容
本申请提供一种信号的交织编码方法及装置,能够对根据不少于两种MCS配置的待交织信号通过相同的交织编码规则进行交织编码。
第一方面,本发明的实施例提供了一种信号的交织编码方法,包括:当确认用于配置待交织信号的调制与编码策略MCS包括不少于两种时,分别获取用于配置待交织信号的MCS中的每一种MCS对应的正交频分复用OFDM符号的编码比特数的数量;确定用于配置待交织信号的MCS中的每一种MCS对应的正交频分复用OFDM符号的编码比特数的数量的最大公约数N;选择指定MCS配置的待交织信号的数据依次取出NCBPS个比特的数据逐行存入第一交织矩阵;其中,指定MCS为用于配置待交织信号的MCS中的任一种MCS;第一交织矩阵列数为行数为的矩阵,NCBPS为指定MCS对应的OFDM符号的编码比特数的数量,L为大于1且能够整除最大公约数N的整数;基于预设的排序方法对第一交织矩阵进行交织编码以获取交织编码后的第一交织矩阵中的数据。
第二方面,本发明的实施例提供了一种信号的交织编码装置,包括:获取模块,用于当确认用于配置待交织信号的调制与编码策略MCS包括不少于两种时,分别获取用于配置待交织信号的MCS中的每一种MCS对应的正交频分复用OFDM符号的编码比特数的数量;获取模块,还用于确定用于配置待交织信号的MCS中的每一种MCS对应的正交频分复用OFDM符号的编码比特数的数量的最大公约数N;交织模块,用于选择指定MCS配置的待交织信号的数据依次取出NCBPS个比特的数据逐行存入第一交织矩阵;其中,指定MCS为用于配置待交织信号的MCS中的任一种MCS;第一交织矩阵列数为行数为的矩阵,NCBPS为指定MCS对应的OFDM符号的编码比特数的数量,L为大于1且能够整除最大公约数N的整数;交织模块,还用于基于预设的排序方法对第一交织矩阵进行交织编码以获取交织编码后的第一交织矩阵中的数据。
本发明的实施例提供了一种信号的交织编码方法,在待交织信号的调制与编码策略MCS包括不少于两种时,通过确定用于配置待交织信号的MCS中的每一种MCS对应的正交频分复用OFDM符号的编码比特数的数量的最大公约数N,并选择指定MCS配置的待交织信号依次取出NCBPS个比特的数据逐行存入列数为行数为的矩阵,并基于预设的排序方法对矩阵中的数据进行交织编码以获取交织编码后的NCBPS个比特的数据,由于可以根据统一的交织编码规则对该列数为行数为的矩阵进行交织编码,因此本发明的实施例提供的信号的交织编码方法能够对根据不少于两种MCS配置的待交织信号通过相同的交织编码规则进行交织编码,降低了交织编码的复杂程度,改善了用户体验。
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为本发明的实施例所提供的一种信号的交织编码方法的示意性流程图;
图2为本发明的另一实施例所提供的一种信号的交织编码方法的示意性流程图;
图3为本发明的实施例所提供的一种信号的交织编码装置的示意性结构图。
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。
为了便于清楚描述本发明实施例的技术方案,在本发明的实施例中,采用了“第一”、“第二”等字样对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分,本领域技术人员可以理解“第一”、“第二”等字样并不是在对数量和执行次序进行限定。
软件无线电(英文全称:Software Defined Radio,英文简称:SDR)是一种无线电广播通信技术,SDR基于软件定义的无线通信协议而非通过硬连线实现。与传统无线电系统相比SDR系统具有结构通用、功能软件化、互操作性好及灵活适应性强等一系列优点,能够让不同的网络接口和空中接口共存,能够支持采用不同空中接口的多模式手机和基站。目前各大主流通信产商不断的研发出各自的SDR系统,比如微软无线电SORA(英文全称:Microsoft Research Software Radio,英文简称:SORA)系统、国家仪器(英文全称:NATIONAL INSTRUMENTS,英文简称:NI)开发SDR整套系统。
目前,由于SDR系统对于信号处理速度以及功耗存在一定的要求,因此通常基于现场可编程门阵列(英文全称:Field-Programmable Gate Array,英文简称:FPGA)技术构建SDR系统,以便于提高数字信号处理能力并降低系统功耗。
由于SDR系统中的数字信号所遵循的无线通信协议可以支持多种通信速率,因此在对数字信号进行交织编码时,需要进行交织编码的数字信号可能分别根据不同的调制与编码策略(英文全称;Modulation and Coding Scheme,英文简称:MCS)对自身的通信速率进行配置,而不同的通讯速率又对应不同的交织编码方法,当需要进行交织编码的数字信号中包括被配置为多种MCS的信号时,需要根据信号的MCS选择相应的交织编码方法,从而增加了交织编码方法的复杂程度,损害了用户体验。
针对上述问题,如附图1所示,本发明的实施例提供了一种信号的交织编码方法,包括:
S0:判断用于配置待交织信号的调制与编码策略MCS是否包括不少于两种。
当确认用于配置待交织信号的调制与编码策略MCS包括不少于两种时,执行步骤S1。
具体的,用于配置待交织信号的调制与编码策略MCS包括不少于两种,可以为待交织信号是采用正交频分复用(英文全称:Orthogonal Frequency Division Multiplexing,英文简称:OFDM)调制,即多载波调制,因此不同速率的信号根据不同的MCS进行配置,当待交织信号中包括多个不同速率的信号时,后续进行交织编码时需要针对不同的速率进行不同的交织编码策略进行交织编码。
示例性的,待交织信号可以为遵循IEEE 802.11ac协议,此时在待交织信号中,有52个子载波承载着数据,其中1个子载波做直流分量,4个子载波包含导频信息,其他子载波没有承载数据,不同的速率对应不同的编码比特。进行调制后,傅里叶反变换进行的位数是64位,增加保护间隔是为了防止子载波间干扰(英文全称:inter carrier interference,英文简称:ICI),待交织信号在调制后含多个OFDM符号,每个OFDM符号包含着不同的数据比特和编码比特。如表1所示,为待交织信号在20MHZ带宽、1个空间流情况下的无线速率集,其中MCS index为待交织信号的MCS的索引,Modulation为待交织信号的调制模式,NBPSC是指待交织信号子载波的编码比特数的数量、NCBPS是指待交织信号的OFDM符号的编码比特数的数量、NDBPS是指每个OFDM符号的数据比特数,R为码率,NSD是待交织信号的子载波个数,NSP是每个OFDM符号的导频个数。
需要说明的是,此处的空间流是指在一个硬件电路上,只有一对接收信号和发射信号的电路。例如,常见的无线路由器,可以仅包括1根天线,也可以包括2根或2根以上的天线,一般来讲,1根天线对应硬件电路上的信号接收和发送,那么就是一个空间流,如果是2根,那么就有2对发送信号和接收信号电路。
表1
MCS Index | Modulation | R | NBPSC | NSD | NSP | NCBPS | NDBPS |
0 | BPSK | 1/2 | 1 | 52 | 4 | 52 | 26 |
1 | QPSK | 1/2 | 2 | 52 | 4 | 104 | 52 |
2 | QPSK | 3/4 | 2 | 52 | 4 | 104 | 78 |
3 | 16-QAM | 1/2 | 4 | 52 | 4 | 208 | 104 |
4 | 16-QAM | 3/4 | 4 | 52 | 4 | 208 | 156 |
5 | 64-QAM | 2/3 | 6 | 52 | 4 | 312 | 208 |
6 | 64-QAM | 3/4 | 6 | 52 | 4 | 312 | 234 |
7 | 64-QAM | 5/6 | 6 | 52 | 4 | 312 | 260 |
8 | 256-QAM | 3/4 | 8 | 52 | 4 | 416 | 312 |
S1:分别获取用于配置待交织信号的MCS中的每一种MCS对应的正交频分复用OFDM符号的编码比特数的数量。
示例性的,当待交织信号遵循IEEE 802.11ac协议,且用于配置待交织信号的MCS包括0、1、2时,用于配置待交织信号的MCS中的每一种MCS对应的正交频分复用OFDM符号的编码比特数的数量分别为52、104、104。
S2:确定用于配置待交织信号的MCS中的每一种MCS对应的正交频分复用OFDM符号的编码比特数的数量的最大公约数N。
示例性的,当待交织信号遵循IEEE 802.11ac协议,且用于配置待交织信号的MCS包括0、1、2时,用于配置待交织信号的MCS中的每一种MCS对应的正交频分复用OFDM符号的编码比特数的数量分别为52、104、104,用于配置待交织信号的MCS中的每一种MCS对应的OFDM符号的编码比特数的数量的最大公约数N为52、104、104的最大公约数,即52。
S3:选择指定MCS配置的待交织信号的数据依次取出NCBPS个比特的数据逐行存入第一交织矩阵。
其中,指定MCS为用于配置待交织信号的MCS中的任一种MCS;第一交织矩阵列数为行数为的矩阵,NCBPS为指定MCS对应的OFDM符号的编码比特数的数量,L为大于1且能够整除所述最大公约数N的整数。
S4:基于预设的排序方法对第一交织矩阵进行交织编码以获取交织编码后的第一交织矩阵中的数据
具体的,由于交织编码实质就是对输入的比特流进行交换位置,但是位置顺序是按照一定的规律来交换,从而防止出现比特突发变化,而一个完整的无线协议帧波形可以理解为由多个OFDM符号构成,因此当用于配置待交织信号的MCS包括不少于两种时,针对根据其中任一种MCS配置的待交织信号进行交织编码时,仅需要将待交织信号中数量为该种MCS对应的OFDM符号的编码比特数的数量的数据划分为指定格式,并且能够根据统一的信号交织编码方法处理该指定格式的数据即可。
由于在步骤S2中,已经获取了用于配置待交织信号的MCS中的每一种MCS对应的OFDM符号的编码比特数的数量的最大公约数N,并且S3中的指定MCS为用于配置待交织信号的MCS中的任一种MCS,因此从根据指定MCS配置的待交织信号取出的NCBPS个比特的数据能够被N整除,可以被恰好存入列数为行数为的矩阵,其中N能够被L整除且L为大于1的整数。由于对根据指定MCS配置的待交织信号进行信号交织编码可以理解为从根据指定MCS配置的待交织信号循环依次取出NCBPS个比特的数据逐行存入列数为行数为的矩阵,并在步骤S4中基于预设的排序方法对该列数为行数为的矩阵进行交织编码。其中基于预设的排序方法可以为线性交织、卷积交织或伪随机交织等。
优选的,可以将第一交织矩阵中的NCBPS个比特的数据依次按列输出以获取第一次交织编码后的NCBPS个比特的数据。
优选的,可以根据排列次序j对第一交织矩阵中的NCBPS个比特的数据进行排列以获取第一次交织编码后的NCBPS个比特的数据,其中排列次序j为根据以获取,其中i用于标示交织编码前NCBPS个比特的数据的排列次序且i=0,1,..........,NCBPS-1,其中是指取的余数,是指对向下取整。
示例性的,当待交织信号遵循IEEE 802.11ac协议,并且为在20MHZ带宽、1个空间流情况下。当用于配置待交织信号的MCS的索引包括表1中的0-8,那么用于配置待交织信号的MCS对应的正交频分复用OFDM 符号的编码比特数的数量分别为52、104、104、208、208、312、312、312、416。上述多个MSC各自对应的OFDM符号的编码比特数的数量的最大公约数为N为52,由于N可以被4整除,因此可以取L=4,因此当指定MCS的索引为0时,因此可以从根据指定MCS配置的待交织信号中依次取出N个比特即52个比特的数据,其中取出的数据可以记为bi,其中i为数据交织前的位置,当交织前的数据包括52个比特的数据时,交织前的数据可以标示为{b1,b2,b3,b4……b52},将该52个比特的数据存入行列的矩阵即4行13列的矩阵,得到如下矩阵。
对该矩阵进行线性交织编码,即将矩阵中数据依次按列输出,交织编码后的52个比特的数据可以为{b1,b14,b27,b40,b2,b15,b28……b52},从而保证交织编码后的数据与交织编码前的数据相比较,可以保证每个比特的数据均被映射到不相邻的位置,即保证相邻比特能够被映射到不相邻的子载波上,防止出现连0或连1状况出现在同一个子载波上,提高了数据的可靠性。
优选的,当确定选择指定MCS配置的待交织信号的数据还包括未经交织编码的数据时,将未交织编码的数据,依次按照每组NCBPS个比特的数据对未交织编码的数据分组;依次将每组NCBPS个比特的数据逐行存入第一交织矩阵;基于预设的排序方法对每组存入第一交织矩阵的未经交织编码的数据进行交织编码直至待交织信号中全部的数据均被取出并进行交织编码。其中,指定MCS为用于配置待交织信号的MCS中的任一种MCS;第一交织矩阵列数为行数为的矩阵,NCBPS为指定MCS对应的OFDM符号的编码比特数的数量,L为大于1且能够整除最大公约数N的整数。
本发明的实施例提供了一种信号的交织编码方法,在待交织信号的调制与编码策略MCS包括不少于两种时,通过确定用于配置待交织信号的MCS中的每一种MCS对应的正交频分复用OFDM符号的编码比特数的数量的最大公约数N,并选择指定MCS配置的待交织信号依次取出NCBPS个比特的数据逐行存入列数为行数为的矩阵,并基于预设的排序方法对矩阵中的数据进行交织编码以获取交织编码后的NCBPS个比特的数据,由于可以根据统一的交织编码规则对该列数为行数为的矩阵进行交织编码,因此本发明的实施例提供的信号的交织编码方法能够对根据不少于两种MCS配置的待交织信号通过相同的交织编码规则进行交织编码,降低了交织编码的复杂程度,改善了用户体验。
进一步的,如附图2所示,信号的交织编码方法还包括:
S5:根据排列次序a对第一次交织编码后的NCBPS个比特的数据进行排列以获取第二次交织编码后的NCBPS个比特的数据。
其中排列次序a为根据获取,其中NBPSCS为指定MCS对应的子载波的编码比特数的数量,P为大于2的偶数且最大公约数N能够被P整除。
需要说明的是其中是指取的余数,是指对向下取整。
具体的,第二次交织编码是在第一次交织编码的基础上进行,第二次交织编码是为了保证块与块之间的比特不被连续映射到同一个子载波上,即也是为了保证接下来正交振幅调制(英文全称:Quadrature Amplitude Modulation,英文简称:QAM)调制的高有效位和低有效位不被重复映射,从而提高比特的可靠性传输。
高有效位和低有效位是指高阶调制的时候多个比特被映射成一个复数输出,比如16QAM调制的时候,连续4个比特[0 1 1 0]被映射成-1+3j,即[0 1]→-1,[1 0]→3,表示成I+Qj形式,而低阶调制比如BPSK和QPSK只有一个比特,因此只有一个数被映射,即只有1或者-1,无所谓的高低位之分。
这里的块指的是我们把输入的NCBPS个比特数分成一定数目块进行交织,第一次交织编码也可以理解为按照块的划分来进行。
示例性的,当待交织信号遵循IEEE 802.11ac协议,并且为在20MHZ带宽、1个空间流情况下。当用于配置待交织信号的MCS的索引包括表1中的0-8,那么用于配置待交织信号的MCS对应的正交频分复用OFDM符号的编码比特数的数量分别为52、104、104、208、208、312、312、312、416。上述多个MSC各自对应的OFDM符号的编码比特数的数量的最大公约数N为52,由于N可以被4整除,因此可以取L=4,因此当指定MCS的索引为0时,因此可以从根据指定MCS配置的待交织信号中依次取出N个比特即52个比特的数据,将该52个比特的数据存入行列即4行13列的矩阵,也可以理解为将该52个比特的数据分为4块,每块包括13个比特的数据。第一次交织也可以理解为在每块的数据间插入其他几块的数据。第一次交织编码后的数据的排序可以为:第一块的第一个比特的数据、第二块的第一个比特的数据、第三块的第一个比特的数据、第四块的第一个比特的数据、第一块的第二个比特的数据……,依次类推。当第二次交织编码时,在对第一次交织编码后的数据进行分块的时候,要考虑到接下来QAM调制需要,若把第一次交织完后的比特分成多块,因为每块都包含第一次交织块中各自的数据。为了要保证块与块之间不会出现连续比特映射情况,就要进行第二次交织。
当第一次交织为根据以获取第一交织矩阵中的NCBPS个比特的数据交织编码后的排列次序j,并根据排列次序j对第一交织矩阵中的NCBPS个比特的数据进行排列以获取交织编码后的NCBPS个比特的数据后,第二次交织可以为:根据获取第二次交织编码后NCBPS个比特的数据的排列次序a,并根据排列次序a对经过第一次交织编码后的NCBPS个比特的数据进行排列以获取第二次交织编码后的NCBPS个比特的数据,从而保证交织编码后的数据与交织编码前的数据相比较,相邻比特交替映射到星座图的高低比特位,从而保证交织编码后的数据不会出现连续比特映射情况。
示例性的,当用于配置待交织信号的MCS的索引为表1中的3,那么用于配置待交织信号的MCS对应的调试模式为16QAM情况下,将该208个比特的数据划分为13块,若第一块的前4个比特的数据为[0 1 1 0],假设第二块的前四个比特发生突变,也同样为[0 1 1 0],那么我们对第二块比特进行两两互换,即变换为[1 0 0 1],可以保证该4个比特不被映射到同一个子载波上。
如附图3所示,本发明的实施例提供了一种信号的交织编码装置100,包括:
获取模块101,用于当确认用于配置待交织信号的调制与编码策略MCS包括不少于两种时,分别获取用于配置待交织信号的MCS中的每一种MCS对应的正交频分复用OFDM符号的编码比特数的数量。
具体的,用于配置待交织信号的调制与编码策略MCS包括不少于两种,可以为待交织信号是采用正交频分复用(英文全称:Orthogonal Frequency Division Multiplexing,英文简称:OFDM)调制,即多载波调制,因此不同速率的信号根据不同的MCS进行配置,当待交织信号中包括多个不同速率的信号时,后续进行交织编码时需要针对不同的速率进行不同的交织编码策略进行交织编码。
示例性的,待交织信号可以为遵循IEEE 802.11ac协议,此时在待交织信号中,有52个子载波承载着数据,其中1个子载波做直流分量,4个子载波包含导频信息,其他子载波没有承载数据,不同的速率对应不同的编码比特。进行调制后,傅里叶反变换进行的位数是64位,增加保护间隔是为了防止子载波间干扰(英文全称:inter carrier interference,英文简称:ICI),待交织信号在调制后含多个OFDM符号,每个OFDM符号包含着不同的数据比特和编码比特。如表1所示,为待交织信号在20MHZ带宽、1个空间流情况下的无线速率集,其中MCS index为待交织信号的MCS的索引,Modulation为待交织信号的调制模式,NBPSC是指待交织信号子载波的编码比特数的数量、NCBPS是指待交织信号的OFDM符号的编码比特数的数量、NDBPS是指每个OFDM符号的数据比特数,R为码率,NSD是待交织信号的子载波个数,NSP是每个OFDM符号的导频个数。
需要说明的是,此处的空间流是指在一个硬件电路上,只有一对接收信号和发射信号的电路。例如,常见的无线路由器,可以仅包括1根天线,也可以包括2根或2根以上的天线,一般来讲,1根天线对应硬件电路上的信号接收和发送,那么就是一个空间流,如果是2根,那么就有2对发送信号和接收信号电路。
示例性的,当待交织信号遵循IEEE 802.11ac协议,且用于配置待交织信号的MCS包括0、1、2时,用于配置待交织信号的MCS中的每一种MCS对应的正交频分复用OFDM符号的编码比特数的数量分别为52、104、104。
获取模块101,还用于确定用于配置待交织信号的MCS中的每一种MCS对应的正交频分复用OFDM符号的编码比特数的数量的最大公约数N。
示例性的,当待交织信号遵循IEEE 802.11ac协议,且用于配置待交织信号的MCS包括0、1、2时,用于配置待交织信号的MCS中的每一种MCS对应的正交频分复用OFDM符号的编码比特数的数量分别为52、104、104,用于配置待交织信号的MCS中的每一种MCS对应的OFDM符号的编码比特数的数量的最大公约数N为52、104、104的最大公约数,即52。
交织模块102,用于选择指定MCS配置的待交织信号的数据依次取出NCBPS个比特的数据逐行存入第一交织矩阵。
其中,指定MCS为用于配置待交织信号的MCS中的任一种MCS;第一交织矩阵列数为行数为的矩阵,NCBPS为指定MCS对应的OFDM符号的编码比特数的数量,L为大于1且能够整除所述最大公约数N的整数。
交织模块102还用于基于预设的排序方法对第一交织矩阵进行交织编码以获取交织编码后的第一交织矩阵中的数据。
具体的,由于交织编码实质就是对输入的比特流进行交换位置,但是位置顺序是按照一定的规律来交换,从而防止出现比特突发变化,而一个完整的无线协议帧波形可以理解为由多个OFDM符号构成,因此当用于配置待交织信号的MCS包括不少于两种时,针对根据其中任一种MCS配置的待交织信号进行交织编码时,仅需要将待交织信号中数量为该种MCS对应的OFDM符号的编码比特数的数量的数据划分为指定格式,并且能够根据统一的信号交织编码方法处理该指定格式的数据即可。
由于之前已经获取了用于配置待交织信号的MCS中的每一种MCS对应的OFDM符号的编码比特数的数量的最大公约数N,并且S3中的指定MCS为用于配置待交织信号的MCS中的任一种MCS,因此从根据指定MCS配置的待交织信号取出的NCBPS个比特的数据能够被N整除,可以被恰好存入列数为行数为的矩阵,其中N能够被L整除且L为大于1的整数。由于对根据指定MCS配置的待交织信号进行信号交织编码可以理解为从根据指定MCS配置的待交织信号循环依次取出NCBPS个比特的数据逐行存入列数为行数为的矩阵,并在步骤S4中基于预设的排序方法对该列数为行数为的矩阵进行交织编码。其中基于预设的排序方法可以为线性交织、卷积交织或伪随机交织等。
优选的,可以将第一交织矩阵中的NCBPS个比特的数据依次按列输出以获取第一次交织编码后的NCBPS个比特的数据。
优选的,可以根据排列次序j对第一交织矩阵中的NCBPS个比特的数据进行排列以获取第一次交织编码后的NCBPS个比特的数据,其中排列次序j为根据以获取,其中i用于标示交织编码前NCBPS个比特的数据的排列次序且i=0,1,..........,NCBPS-1,其中是指取的余数,是指对向下取整。
示例性的,当待交织信号遵循IEEE 802.11ac协议,并且为在20MHZ带宽、1个空间流情况下。当用于配置待交织信号的MCS的索引包括表1中的0-8,那么用于配置待交织信号的MCS对应的正交频分复用OFDM符号的编码比特数的数量分别为52、104、104、208、208、312、312、312、416。上述多个MSC各自对应的OFDM符号的编码比特数的数量的最大公约数为N为52,由于N可以被4整除,因此可以取L=4,因此当指定MCS的索引为0时,因此可以从根据指定MCS配置的待交织信号中依次取出N个比特即52个比特的数据,其中取出的数据可以记为bi,其中i为数据交织前的位置,当交织前的数据包括52个比特的数据时,交织前的数据可以标示为{b1,b2,b3,b4……b52},将该52个比特的数据存入行列的矩阵即4行13列的矩阵,得到如下矩阵。
对该矩阵进行线性交织编码,即将矩阵中数据依次按列输出,交织编码后的52个比特的数据可以为{b1,b14,b27,b40,b2,b15,b28……b52},从而保证交织编码后的数据与交织编码前的数据相比较,可以保证每个比特的数据均被映射到不相邻的位置,即保证相邻比特能够被映射到不相邻的子载波上,防止出现连0或连1状况出现在同一个子载波上,提高了数据的可靠性。
优选的,当确定选择指定MCS配置的待交织信号的数据还包括未经交织编码的数据时,将未交织编码的数据,依次按照每组NCBPS个比特的数据对未交织编码的数据分组;依次将每组NCBPS个比特的数据逐行存入第一交织矩阵;基于预设的排序方法对每组存入第一交织矩阵的未经交织编码的数据进行交织编码直至待交织信号中全部的数据均被取出并进行交织编码。其中,指定MCS为用于配置待交织信号的MCS中的任一种MCS;第一交织矩阵列数为行数为的矩阵,NCBPS为指定MCS对应的OFDM符号的编码比特数的数量,L为大于1且能够整除最大公约数N的整数。
本发明的实施例提供了一种信号的交织编码装置,在待交织信号的调制与编码策略MCS包括不少于两种时,通过确定用于配置待交织信号的MCS中的每一种MCS对应的正交频分复用OFDM符号的编码比特数的数量的最大公约数N,并选择指定MCS配置的待交织信号依次取出NCBPS个比特的数据逐行存入列数为行数为的矩阵,并基于预设的排序方法对矩阵中的数据进行交织编码以获取交织编码后的NCBPS个比特的数据,由于可以根据统一的交织编码规则对该列数为行数为的矩阵进行交织编码,因此本发明的实施例提供的信号的交织编码方法能够对根据不少于两种MCS配置的待交织信号通过相同的交织编码规则进行交织编码,降低了交织编码的复杂程度,改善了用户体验。
进一步的,交织模块102还用于:
根据排列次序a对第一次交织编码后的NCBPS个比特的数据进行排列以获取第二次交织编码后的NCBPS个比特的数据。
其中排列次序a为根据获取,其中NBPSCS为指定MCS对应的子载波的编码比特数的数量,P为大于2的偶数且最大公约数N能够被P整除。
需要说明的是其中是指取
的余数,是指对向下取整。
具体的,第二次交织编码是在第一次交织编码的基础上进行,第二次交织编码是为了保证块与块之间的比特不被连续映射到同一个子载波上,即也是为了保证接下来正交振幅调制(英文全称:Quadrature Amplitude Modulation,英文简称:QAM)调制的高有效位和低有效位不被重复映射,从而提高比特的可靠性传输。
高有效位和低有效位是指高阶调制的时候多个比特被映射成一个复数输出,比如16QAM调制的时候,连续4个比特[0 1 1 0]被映射成-1+3j,即[0 1]→-1,[1 0]→3,表示成I+Qj形式,而低阶调制比如BPSK和QPSK只有一个比特,因此只有一个数被映射,即只有1或者-1,无所谓的高低位之分。
这里的块指的是我们把输入的NCBPS个比特数分成一定数目块进行交织,第一次交织编码也可以理解为按照块的划分来进行。
示例性的,当待交织信号遵循IEEE 802.11ac协议,并且为在20MHZ带宽、1个空间流情况下。当用于配置待交织信号的MCS的索引包括表1中的0-8,那么用于配置待交织信号的MCS对应的正交频分复用OFDM符号的编码比特数的数量分别为52、104、104、208、208、312、312、312、416。上述多个MSC各自对应的OFDM符号的编码比特数的数量的最大公约数N为52,由于N可以被4整除,因此可以取L=4,因此当指定MCS的索引为0时,因此可以从根据指定MCS配置的待交织信号中依次取出N个比特即52个比特的数据,将该52个比特的数据存入行列即4行13列的矩阵,也可以理解为将该52个比特的数据分为4块,每块包括13个比特的数据。第一次交织也可以理解为在每块的数据间插入其他几块的数据。第一次交织编码后的数据的排序可以为:第一块的第一个比特的数据、第二块的第一个比特的数据、第三块的第一个比特的数据、第四块的第一个比特的数据、第一块的第二个比特的数据……,依次类推。当第二次交织编码时,在对第一次交织编码后的数据进行分块的时候,要考虑到接下来QAM调制需要,若把第一次交织完后的比特分成多块,因为每块都包含第一次交织块中各自的数据。为了要保证块与块之间不会出现连续比特映射情况,就要进行第二次交织。
当第一次交织为根据以获取第一交织矩阵中的NCBPS个比特的数据交织编码后的排列次序j,并根据排列次序j对第一交织矩阵中的NCBPS个比特的数据进行排列以获取交织编码后的NCBPS个比特的数据后,第二次交织可以为:根据
获取第二次交织编码后NCBPS个比特的数据的排列次序a,并根据排列次序a对经过第一次交织编码后的NCBPS个比特的数据进行排列以获取第二次交织编码后的NCBPS个比特的数据,从而保证交织编码后的数据与交织编码前的数据相比较,相邻比特交替映射到星座图的高低比特位,从而保证交织编码后的数据不会出现连续比特映射情况。
示例性的,当用于配置待交织信号的MCS的索引为表1中的3,那么用于配置待交织信号的MCS对应的调试模式为16QAM情况下,将该208个比特的数据划分为13块,若第一块的前4个比特的数据为[0 1 1 0],假设第二块的前四个比特发生突变,也同样为[0 1 1 0],那么我们对第二块比特进行两两互换,即变换为[1 0 0 1],可以保证该4个比特不被映射到同一个子载波上。
通过以上的实施方式的描述,所属领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可以用硬件实现,或固件实现,或它们的组合方式来实现。当使用软件实现时,可以将上述功能存储在计算机可读介质中或作为计算机可读介质上的一个或多个指令或代码进行传输。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质,其中通信介质包括便于从一个地方向另一个地方传送计算机程序的任何介质。存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质。以此为例但不限于:计算机可读介质可以包括随机存储器(英文全称:Random AccessMemory,英文简称:RAM)、只读存储器(英文全称:Read Only Memory,英文简称:ROM)、电可擦可编程只读存储器(英文全称:Electrically Erasable Programmable Read OnlyMemory,英文简称:EEPROM)、只读光盘(英文全称:Compact Disc Read Only Memory,英文简称:CD-ROM)或其他光盘存储、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质。此外。任何连接可以适当的成为计算机可读介质。例如,如果软件是使用同轴电缆、光纤光缆、双绞线、数字用户专线(英文全称:Digital Subscriber Line,英文简称:DSL)或者诸如红外线、无线电和微波之类的无线技术从网站、服务器或者其他远程源传输的,那么同轴电缆、光纤光缆、双绞线、DSL或者诸如红外线、无线和微波之类的无线技术包括在计算机可读介质的定义中。
通过以上的实施方式的描述,所属领域的技术人员可以清楚地了解到,当以软件方式实现本发明时,可以将用于执行上述方法的指令或代码存储在计算机可读介质中或通过计算机可读介质进行传输。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质,其中通信介质包括便于从一个地方向另一个地方传送计算机程序的任何介质。存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质。以此为例但不限于:计算机可读介质可以包括RAM、ROM、电可擦可编程只读存储器(全称:electrically erasable programmable read-only memory,简称:EEPROM)、光盘、磁盘或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种信号的交织编码方法,其特征在于,包括:
当确认用于配置待交织信号的调制与编码策略MCS包括不少于两种时,分别获取所述用于配置待交织信号的MCS中的每一种MCS对应的正交频分复用OFDM符号的编码比特数的数量;
确定所述用于配置待交织信号的MCS中的每一种MCS对应的正交频分复用OFDM符号的编码比特数的数量的最大公约数N;
选择指定MCS配置的待交织信号的数据依次取出NCBPS个比特的数据逐行存入第一交织矩阵;其中,所述指定MCS为所述用于配置待交织信号的MCS中的任一种MCS;所述第一交织矩阵列数为行数为的矩阵,NCBPS为所述指定MCS对应的OFDM符号的编码比特数的数量,所述L为大于1且能够整除所述最大公约数N的整数;
基于预设的排序方法对所述第一交织矩阵进行交织编码以获取交织编码后的所述第一交织矩阵中的数据。
2.根据权利要求1所述的信号的交织编码方法,其特征在于,所述方法还包括:
当确定所述选择指定MCS配置的待交织信号的数据还包括未经交织编码的数据时,将所述未交织编码的数据,依次按照每组NCBPS个比特的数据对所述未交织编码的数据分组;
依次将每组NCBPS个比特的数据逐行存入所述第一交织矩阵;
基于预设的排序方法对每组存入所述第一交织矩阵的未经交织编码的数据进行交织编码直至所述待交织信号中全部的数据均被取出并进行交织编码。
3.根据权利要求1所述的信号的交织编码方法,其特征在于,所述基于预设的排序方法对所述第一交织矩阵进行交织编码以获取交织编码后的所述第一交织矩阵中的数据,包括:
将所述第一交织矩阵中的NCBPS个比特的数据依次按列输出以获取第一次交织编码后的NCBPS个比特的数据。
4.根据权利要求1所述的信号的交织编码方法,其特征在于,所述基于预设的排序方法对所述第一交织矩阵进行交织编码以获取交织编码后的所述第一交织矩阵中的数据,包括:
根据排列次序j对所述第一交织矩阵中的NCBPS个比特的数据进行排列以获取第一次交织编码后的NCBPS个比特的数据,其中排列次序j为根据以获取,i用于标示所述NCBPS个比特的数据的排列次序且i=0,1,..........,NCBPS-1,是指取的余数,是指对向下取整。
5.根据权利要求4所述的信号的交织编码方法,其特征在于,所述方法还包括:
根据排列次序a对所述第一次交织编码后的NCBPS个比特的数据进行排列以获取第二次交织编码后的NCBPS个比特的数据,其中所述排列次序a为根据获取,其中NBPSCS为所述指定MCS对应的子载波的编码比特数的数量,P为大于2的偶数且所述最大公约数N能够被P整除。
6.一种信号的交织编码装置,其特征在于,包括:
获取模块,用于当确认用于配置待交织信号的调制与编码策略MCS包括不少于两种时,分别获取所述用于配置待交织信号的MCS中的每一种MCS对应的正交频分复用OFDM符号的编码比特数的数量;
所述获取模块,还用于确定所述用于配置待交织信号的MCS中的每一种MCS对应的正交频分复用OFDM符号的编码比特数的数量的最大公约数N;
交织模块,用于选择指定MCS配置的待交织信号的数据依次取出NCBPS个比特的数据逐行存入第一交织矩阵;其中,所述指定MCS为所述用于配置待交织信号的MCS中的任一种MCS;所述第一交织矩阵列数为行数为的矩阵,NCBPS为所述指定MCS对应的OFDM符号的编码比特数的数量,所述L为大于1且能够整除所述最大公约数N的整数;
所述交织模块,还用于基于预设的排序方法对所述第一交织矩阵进行交织编码以获取交织编码后的所述第一交织矩阵中的数据。
7.根据权利要求6所述的信号的交织编码装置,其特征在于,所述交织模块还用于:
当确定所述选择指定MCS配置的待交织信号的数据还包括未经交织编码的数据时,将所述未交织编码的数据,依次按照每组NCBPS个比特的数据对所述未交织编码的数据分组;
依次将每组NCBPS个比特的数据逐行存入所述第一交织矩阵;
基于预设的排序方法对每组存入所述第一交织矩阵的未经交织编码的数据进行交织编码直至所述待交织信号中全部的数据均被取出并进行交织编码。
8.根据权利要求6所述的信号的交织编码装置,其特征在于,所述交织模块具体用于:
将所述第一交织矩阵中的NCBPS个比特的数据依次按列输出以获取第一次交织编码后的NCBPS个比特的数据。
9.根据权利要求6所述的信号的交织编码装置,其特征在于,所述交织模块具体用于:
根据排列次序j对所述第一交织矩阵中的NCBPS个比特的数据进行排列以获取第一次交织编码后的NCBPS个比特的数据,其中排列次序j为根据以获取,i用于标示所述NCBPS个比特的数据的排列次序且i=0,1,..........,NCBPS-1,是指取的余数,是指对向下取整。
10.根据权利要求9所述的信号的交织编码装置,其特征在于,所述交织模块还用于:
根据排列次序a对所述第一次交织编码后的NCBPS个比特的数据进行排列以获取第二次交织编码后的NCBPS个比特的数据,其中所述排列次序a为根据获取,其中NBPSCS为所述指定MCS对应的子载波的编码比特数的数量,P为大于2的偶数且所述最大公约数N能够被P整除。
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