CN107896138A - 一种译码方法、装置及设备 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供一种译码方法、装置及设备。其中,方法包括:对来自发送端的当前信号进行基带处理,以获得待译码序列,待译码序列中每个码元包含N个采样点,N是正整数;根据发送端采用的编码方式下的点数为N的K种编码序列以及K种编码序列之间的状态转换关系,对每个码元进行最大似然序列检测,以获得每个码元与K种编码序列的匹配度,K是正整数;根据每个码元与K种编码序列的匹配度,从K种编码序列中确定与每个码元的匹配度最大的编码序列;根据与每个码元的匹配度最大的编码序列得到每个码元的译码结果。本申请实施例可以在对来自发送端的当前信号进行译码的过程中,降低译码过程中的误判率。
Description
技术领域
本申请涉及数字通信技术领域,尤其涉及一种译码方法、装置及设备。
背景技术
在数字通信系统中,译码是编码的逆过程。通常,利用采样得到的电平值,可通过某一特定的译码规则还原出编码前的二进制码元。
现有译码方法通常是根据每个码元在一个码元周期内的电平变化特征以及相邻码元周期之间的电平变化特征进行译码。
在实际应用过程中,由于采样时刻噪声的存在,采样得到的电平值可能会有信号毛刺以及畸变等缺陷,导致现有译码过程中经常出现电平值的误判,误判概率较高。因此,急需提供一种能够降低误判率的译码方法。
发明内容
本申请实施例提供一种译码方法、装置及设备,用以在对来自发送端的当前信号进行译码的过程中,降低译码过程中的误判率。
本申请实施例提供一种译码方法,包括:
对来自发送端的当前信号进行基带处理,以获得待译码序列,所述待译码序列中每个码元包含N个采样点,N是正整数;
根据所述发送端采用的编码方式下的点数为N的K种编码序列以及所述K种编码序列之间的状态转换关系,对每个码元进行最大似然序列检测,以获得每个码元与K种编码序列的匹配度,K是正整数;
根据每个码元与所述K种编码序列的匹配度,从所述K种编码序列中确定与每个码元的匹配度最大的编码序列;
根据与每个码元的匹配度最大的编码序列得到每个码元的译码结果。
在一可选实施方式中,根据所述发送端采用的编码方式下的点数为N的K种编码序列以及所述K种编码序列之间的状态转换关系,对每个码元进行最大似然序列检测,以获得每个码元与所述K种编码序列的匹配度,包括:
对当前码元,分别计算当前码元和所述K种编码序列的矢量内积;若当前码元是所述待译码序列中首个需要译码的码元,则将所述当前码元和所述K种编码序列的矢量内积作为所述当前码元和所述K种编码序列的匹配度;若当前码元是所述待译码序列中非首个需要译码的码元,则对所述K种编码序列中的任一编码序列,根据所述K种编码序列之间的状态转换关系确定所述编码序列对应编码状态的可能的前一编码状态,并根据所述可能的前一编码状态对应编码序列与前一码元的匹配度对当前码元与所述编码序列的矢量内积进行修正,以获得当前码元与所述编码序列的匹配度。
在一可选实施方式中,根据所述K种编码序列之间的状态转换关系确定所述编码序列对应编码状态的可能的前一编码状态,并根据所述可能的前一编码状态对应编码序列与前一码元的匹配度对当前码元与所述编码序列的矢量内积进行修正,以获得当前码元与所述编码序列的匹配度,包括:若所述可能的前一编码状态有多个,则根据多个可能的前一编码状态对应编码序列与前一码元的匹配度中的最大匹配度,对当前码元与所述编码序列的矢量内积进行修正,以获得当前码元与所述编码序列的匹配度。
在一可选实施方式中,根据所述发送端采用的编码方式下的点数为N的K种编码序列以及所述K种编码序列之间的状态转换关系,对每个码元进行最大似然序列检测,以获得每个码元与所述K种编码序列的匹配度,包括:在所述待译码序列的前面和后面分别补充M1和M2个采样点,M1和M2是正整数,且M1+M2<N;自每个码元的前M1个采样点开始,根据所述K种编码序列以及所述K种编码序列之间的状态转换关系,对每个码元进行M1+M2次窗口长度为N的滑窗式最大似然序列检测,以获得每个码元与每种编码序列的M1+M2个匹配度。
在一可选实施方式中,M1=floor(N/2),M2=N-1-floor(N/2),floor(N/2)表示对N/2向下取整。
在一可选实施方式中,在所述待译码序列前面和后面分别补充M1和M2个采样点,包括:在所述待译码序列前面和后面分别补充M1和M2个取值为0的数据点或,在所述待译码序列前面补充M1个在所述待译码序列到来前采样到的噪声点,以及在所述待译码序列后面补充M2个在所述待译码序列结束后采样到的噪声点。
在一可选实施方式中,对来自发送端的当前信号进行基带处理,以获得待译码序列,包括:以本地时钟频率对来自发送端的当前信号进行过采样处理,以得到第一过采样信号;以频率N0×fT0对所述第一过采样信号进行降采样处理,以得到第一降采样信号,fT0是所述发送端的理想信号频率;根据预先得到的每个码元包含的采样点N,对所述第一降采样信号进行边沿检测,以确定所述第一降采样信号中每个码元的采样起始点形成码元同步序列;根据所述码元同步序列中每个码元的采样起始点,从所述码元同步序列中截取前导码之后的序列片段作为所述待译码序列。
在一可选实施方式中,预先得到的每个码元包含的采样点N,包括:以本地时钟频率对来自发送端的当前信号之前的信号进行过采样处理,以得到第二过采样信号;以频率N0×fT0对所述第二过采样信号进行降采样处理,以得到第二降采样信号;根据2W+1组编码序列分别对所述第二降采样信号中的前导码进行相关计算,以得到2W+1个前导码相关结果;获取所述2W+1个前导码相关结果中最大的前导码相关结果对应的编码序列的点数,作为每个码元包含的采样点N;其中,每组编码序列包括所述K种编码序列,每组编码序列中编码序列的点数为N0±i中的一个,i=0,1,2…W,W是非负整数,且W的大小与N0相关。
本申请实施例还提供一种译码装置,包括:
基带处理模块,用于对来自发送端的当前信号进行基带处理,以获得待译码序列,所述待译码序列中每个码元包含N个采样点,N是正整数;
最大似然序列检测模块,用于根据所述发送端采用的编码方式下的点数为N的K种编码序列以及所述K种编码序列之间的状态转换关系,对每个码元进行最大似然序列检测,以获得每个码元与K种编码序列的匹配度,K是正整数;
匹配度确定模块,用于根据每个码元与所述K种编码序列的匹配度,从所述K种编码序列中确定与每个码元的匹配度最大的编码序列;
译码模块,用于根据与每个码元的匹配度最大的编码序列得到每个码元的译码结果。
在一可选实施方式中,所述匹配度确定模块,具体用于:对当前码元,分别计算当前码元和所述K种编码序列的矢量内积;若当前码元是所述待译码序列中首个需要译码的码元,则将所述当前码元和所述K种编码序列的矢量内积作为所述当前码元和所述K种编码序列的匹配度;若当前码元是所述待译码序列中非首个需要译码的码元,则对所述K种编码序列中的任一编码序列,根据所述K种编码序列之间的状态转换关系确定所述编码序列对应编码状态的可能的前一编码状态,并根据所述可能的前一编码状态对应编码序列与前一码元的匹配度对当前码元与所述编码序列的矢量内积进行修正,以获得当前码元与所述编码序列的匹配度。
在一可选实施方式中,所述匹配度确定模块,具体用于:若所述可能的前一编码状态有多个,则根据多个所述可能的前一编码状态对应编码序列与前一码元的匹配度中的最大匹配度,对当前码元与所述编码序列的矢量内积进行修正,以获得当前码元与所述编码序列的匹配度。
在一可选实施方式中,所述最大似然检测模块,具体用于:在所述待译码序列的前面和后面分别补充M1和M2个采样点,M1和M2是正整数,且M1+M2<N;自每个码元的前M1个采样点开始,根据所述K种编码序列以及所述K种编码序列之间的状态转换关系,对每个码元进行M1+M2次窗口长度为N的滑窗式最大似然序列检测,以获得每个码元与每种编码序列的M1+M2个匹配度。
在一可选实施方式中,所述基带处理模块,具体用于:对来自发送端的当前信号进行码元同步处理,以获得码元同步序列;根据所述码元同步序列中每个码元的采样起始点,从所述码元同步序列中截取前导码之后的序列片段作为所述待译码序列。
本申请实施例还提供一种译码设备,包括:存储器以及处理器;
所述存储器用于:存储一条或多条计算机指令;
所述处理器用于执行所述一条或多条计算机指令,以用于:
对来自发送端的当前信号进行基带处理,以获得待译码序列,所述待译码序列中每个码元包含N个采样点,N是正整数;
根据所述发送端采用的编码方式下的点数为N的K种编码序列以及所述K种编码序列之间的状态转换关系,对每个码元进行最大似然序列检测,以获得每个码元与K种编码序列的匹配度,K是正整数;
根据每个码元与所述K种编码序列的匹配度,从所述K种编码序列中确定与每个码元的匹配度最大的编码序列;
根据与每个码元的匹配度最大的编码序列得到每个码元的译码结果。
本申请实施例还提供一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质,所述计算机程序被执行时能够实现本申请实施例提供的译码方法中的步骤。
在本申请实施例中,得到待译码序列后,根据发送端采用的编码方式下的点数为N的K种编码序列以及所述K种编码序列之间的状态转换关系,对每个码元进行最大似然序列检测,以获得每个码元与K种编码序列的匹配度;进而基于与每个码元的匹配度最大的编码序列进行译码。在译码的过程中,结合了相邻码元对应的编码状态存在依赖性的特征,采用最大似然序列检测一定程度上避免了采样时刻噪声带来的信号毛刺、畸变等不良影响,降低了译码过程中的误判率。
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的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1a为本申请一实施例提供的通信系统的结构示意图;
图1b为FM0编码方式中编码符号0对应的信号波形图;
图1c为FM0编码方式中编码符号1对应的信号波形图;
图1d为FM0编码方式中编码符号序列对应的信号波形图;
图1e为FM0编码方式中编码符号序列对应的编码状态转换关系;
图1f为Miller编码方式中编码符号序列对应的编码状态转换关系;
图2为本申请一实施例提供的译码方法的方法流程图;
图3为本申请另一实施例提供的译码方法的方法流程图;
图4为本申请一实施例提供的码元同步的方法流程图;
图5为本申请一实施例提供的译码装置的结构示意图;
图6是本申请一实施例提供的译码设备的结构示意图。
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作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1a为本申请一实施例提供的通信系统的结构示意图。如图1a所示,该通信系统包括接收端10和发送端20。接收端10和发送端20之间可以相互通信。发送端20主要用于对通信内容进行编码并发出通信信号;接收端10用于接收通信信号,并解码得到通信信号所要传递的通信内容。
根据采用的通信技术的不同,通信系统可以有多种类型。例如,基于3G技术的通信系统、基于4G技术的通信系统、基于Wifi的通信系统以及基于射频识别(Radio FrequencyIdentification,RFID)技术实现的通信系统等。
其中,RFID技术是指以识别和数据交换为目的,利用感应、无线电波或微波进行非接触式双向通信的自动识别技术,利用这种技术可以实现对所有物理对象的追踪和管理。为简化描述,将基于RFID技术实现的通信系统称为RFID通信系统。在一种通信规范中,RFID通信系统采用900MHz左右的超高频(Ultra-High Frequency,UHF),进一步可以是860MHz-960MHz频段,可称为UHF RFID通信系统。值得说明的是,RFID通信系统可采用的频段并不限于900MHz左右,例如还可以采用高频13.56MHz、微波频段2.4GHz等。
其中,UHF RFID通信系统一般包括RFID标签和RFID读写器。RFID标签可分为有源标签和无源标签,本申请实施例对此不做限定。无源标签具有读写速度快、存储容量大、识别距离远、成本低、尺寸小等特点,更适合未来物流、供应链、图书馆管理等领域的应用,也为实现“物联网”(Internet of Things,IoT)提供可能。
在UHF RFID通信系统中,当RFID读写器需要向RFID标签发送信号时,RFID读写器可作为发送端20,RFID标签可作为接收端10;相应地,当RFID标签需要向RFID读写器发送信号时,RFID标签可作为发送端20,RFID读写器可作为接收端10。其中,RFID标签与RFID读写器可以采用但不限于:双相间隔码编码方式(Bi-Phase Space,简称FM0)编码方式、米勒(Miller)编码方式。
在FM0编码方式中,一个码元的信号波形持续两个脉冲周期,两个脉冲周期为一个码元周期。FM0的波形特点是:码元与码元间的边界会发生波形翻转;同时,在传输符号“0”时,一个码元周期内需要翻转;传输符号“1”时,则码元周期内需要保持波形稳定。图1b示出传输符号“0”时一个码元周期内的两种信号波形。图1c示出传输符号“1”时一个码元周期内的两种信号波形。图1d示出包括两个码元周期的多个信号波形。如图1d所示,相邻码元之间的边界会发生波形翻转,并且符号“1”对应的信号波形在一个码元周期内保持稳定,符号“0”对应的信号波形在一个码元周期内存在一次波形翻转。
在FM0编码方式中,存在4种编码状态,如图1b和图1c所示。将代表符号“0”的前半个码元周期为高电平,后半个码元周期为低电平的信号波形记为编码状态S2,将代表符号“0”的前半个码元周期为低电平,后半个码元周期为高电平的信号波形记为编码状态S3。将代表符号“1”的一个码元周期内始终为低电平的信号波形表记为编码状态S1;将代表符号“1”的一个码元周期内始终为高电平的信号波形表记为编码状态S4。
FM0编码方式中的4种编码状态之间可以相互转换,4种编码状态之间的转换关系满足FM0编码方式对相邻码元之间的边界翻转要求。如图1e所示,4种编码状态之间的转换关系包括:编码状态S1可以跳转至编码状态S3和S4,编码状态S2可以跳转至编码状态S1和S2;编码状态S3可以跳转至编码状态S3和S4,编码状态S4可以跳转至编码状态S1和S2。
Miller编码方式可以理解成两个编码阶段,即基本编码阶段和调制编码阶段。在基本编码阶段,一个码元的信号波形持续两个脉冲周期,两个脉冲周期为一个码元周期。Miller的波形特点是:在传输符号“0”时,一个码元周期内不发生翻转;传输符号“1”时,一个码元周期内需要进行一次翻转;在传输两个连续的“0”时,相邻码元之间的边界需要发生波形翻转;在传输两个连续的“1”时,相邻码元之间的边界不需要翻转。在调制编码阶段,将原始编码波形调制到副载波中,副载波可以理解为频率是码元频率整数倍的脉冲序列,具体倍数由读写器发送指令中的相应参数确定,例如可以取2倍、4倍或8倍等。
在Miller编码方式中,同样存在4种编码状态,且4种编码状态之间可以相互转换,4种编码状态之间的转换关系满足Miller编码方式对相邻码元之间的边界翻转要求。如图1f所示,Miller编码方式中4种编码状态之间的转换关系包括:编码状态S1可以跳转至编码状态S2和S4,编码状态S2可以跳转至编码状态S3和S4;编码状态S3可以跳转至编码状态S1和S2,编码状态S4可以跳转至编码状态S1和S3。
对RFID读写器来说,在接收到FRID标签发送的信号之后,可以根据FRID标签采用的编码方式,例如FM0编码方式或Miller编码方式的编码规则,以与接收到的信号相同的码元速率进行周期性的采样和判决,并根据采样和判决的结果对接收到的信号进行译码。
在数字通信系统中,译码是编码的逆过程。在译码时,可对待译码信号进行采样,结合编码所采用的编码方式的特征以及采样得到的电平值,将待译码信号还原成编码前的二进制码元。
针对以FM0编码方式进行编码的信号进行译码时,若一个码元周期的前半个周期T1以及后半个周期T2内,码元电平相同,则判决码元的译码结果为“1”;不相同时,判决码元的译码结果为“0”。根据FM0编码规则中相邻码元间电平必然会出现跳变的特征,可根据当前码元的T1和前一个码元的T2的电平值检测信号传输是否出错。例如,若当前码元的T1和前一个码元的T2的电平值相同,则可判断传输出现了错误,此时可终止译码过程并反馈译码错误信号。采用FM0编码方法进行编码的待译码信号的正确的采样值以及译码结果如表1所示,若采样值不符合表1所示的4种情况,则可认为译码出错。
表1 FM0译码码表
针对以Miller编码方式进行编码的信号进行译码时,可根据副载波调制的Miller编码的特点,基带Miller码在码元“1”中间出现电平跳变,连续的两个“0”之间出现电平跳变;M=2/4/8的副载波调制Miller码是在基带Miller码上乘以码元速率2/4/8倍的方波。译码过程的首先是去除副载波得到基带Miller码。去除副载波可将输入信号和码元速率M倍的方波作异或运算,以得到去载波后的基带Miller码。
对基带Miller码的译码操作和FM0码的译码类似,采用Miller编码方法进行编码的待译码信号的正确的采样值以及译码结果如表2所示,若采样值不符合表2所示的4种情况,则可认为译码出错。
表2 Miller译码码表
从上述表1以及表2可以看出,对以FM0或Miller编码的信号的译码方法极度依赖于半周期内采样值的准确性。换言之,一旦存在信号毛刺或畸变导致半周期内的采样值出现异常,则势必导致译码错误。
结合表1、表2、图1e以及图1f,可以看出,无论是FM0编码或Miller编码,码元之间是具备记忆性的,即当前码元的编码状态依赖于前一个码元的编码状态。
以FM0编码方式为为例,根据图1b和图1c,FM0编码方式的四种编码状态之间的依赖关系可以表示为公式(1):
在公式(1)中,TS为一个码元持续的周期,TS=T1+T2。
在FM0编码方式中,相邻码元之间会出现电平跳变,因而决定了在某一种编码状态之后,只能出现指定类型的编码状态,这种特征如图1e所示。基于上述特征,给定的FM0编码序列实际上可视为一个一阶的马尔科夫过程。这个过程可以通过公式(2)所描述的概率矩阵表征来表示。
在公式(2)中,P(Sj|Si)表示为:在前一个码元的编码状态为Si的条件下,当前码元的编码状态为Sj的概率,i=1,2,3,4;j=1,2,3,4;PFM0表示FM0编码方式对应的概率矩阵。
基于此,本申请实施例中,可采用一种以前后码元编码状态相互依赖为前提的最大似然序列检测算法(Maximum-Likelihood Sequence Detector,MLSD),寻找每个码元的最佳匹配的编码序列。采用这种方式,即使待译码信号存在噪声、信号毛刺或信号畸变导致半周期内采样信号值不准确的缺陷,也能根据前后码元编码状态相互依赖的特征,实现正确译码。
从公式(2)中可以看出,由于FM0编码规则中,相邻码元之间一定会存在电平跳变,故FM0编码对应的概率矩阵中,部分条件概率为0,例如P(S1|S1)=0。基于这个概率矩阵,对每个码元进行MLSD计算时,可以极大降低计算的复杂度;除此之外,这种结合前后码元依赖性的译码方法,提升了接收端整体对码元同步误差的鲁棒性。
本申请以下方法实施例将结合附图对接收端进行译码的过程进行详细阐述。
图2为本申请一实施例提供的译码方法的方法流程图。如图2所示,该方法包括:
步骤201、对来自发送端的当前信号进行基带处理,以获得待译码序列,待译码序列中每个码元包含N个采样点,N是正整数。
步骤202、根据发送端采用的编码方式下的点数为N的K种编码序列以及K种编码序列之间的状态转换关系,对每个码元进行MLSD,以获得每个码元与K种编码序列的匹配度,K是正整数。
步骤203、根据每个码元与K种编码序列的匹配度,从K种编码序列中确定与每个码元的匹配度最大的编码序列。
步骤204、根据与每个码元的匹配度最大的编码序列得到每个码元的译码结果。
在步骤201中,当前信号是指接收端在当前时刻接收到的来自发送端的信号。当接收到来自发送端的当前信号时,可对来自发送端的当前信号进行基带处理。这里的基带处理包括但不限于:滤波、采样以及码元同步等。
可选地,若发送端采用Miller编码方法对信号进行编码,则在对当前信号进行码元同步之前还可以对当前信号进行一系列的去载波处理。
对来自发送端的当前信号进行基带处理之后,可得到待译码序列。待译码序列包括至少一个码元,每个码元上包含N个采样点,N为经过码元同步后每个码元上的实际采样点数。
在步骤202中,已知发送端采用的编码方式,进而可得到该编码方式下的K种编码状态。其中,对发送端采用的编码方式下的K种编码状态对应的信号波形分别进行采样可得到K种编码序列。例如,对FM0编码方式的4种编码状态对应的信号波形分别进行采样,可得到4种编码序列。又例如,对Miller编码方式的4种编码状态对应的信号波形分别进行采样,可得到4种编码序列。其中,每种编码序列中包括N个采样点,用以和待译码序列中每个码元上的采样点进行相关计算。
K种编码序列之间的状态转换关系即为对应的K种编码状态之间的转换关系。例如,FM0编码方式下的4种编码序列之间的状态转换关系可以参见图1e所示。又例如,Miller编码方式下的4种编码序列之间的状态转换关系可以参见图1f所示。
结合发送端采用的编码方式下的点数为N的K种编码序列以及所述K种编码序列之间的状态转换关系,对待译码序列中的每个码元进行MLSD,以获得每个码元与K种编码序列的匹配度。可选地,码元与编码序列的匹配度可以是码元与编码序列的最大似然值,也可以是基于码元与编码序列的最大似然值得到的其它数值。
对每个码元进行MLSD时,结合发送端采用的编码方式下的点数为N的K种编码序列以及所述K种编码序列之间的状态转换关系,将对单个码元的译码状态判决,扩展至两个相邻的码元组成的码元组的译码状态判决。通过采用这种方式,可充分考虑相邻码元之间的依赖性,进而可以在待译码码元存在噪声、毛刺或畸变的情况下,也能够保证译码的准确性。
在步骤203和204中,对每个码元,可以从该码元与K种编码序列的匹配度中,选取与该码元的匹配度最大的编码序列。然后,将该编码序列对应的编码状态作为该码元的编码状态,并根据该编码状态得到该码元的译码结果。
例如,以FM0编码方式为例,假设与一码元的匹配度最大的编码序列对应的编码状态为S3,则可确定该码元对应的译码结果为“0”。
在本实施例中,得到待译码序列后,根据发送端采用的编码方式下的点数为N的K种编码序列以及K种编码序列之间的状态转换关系,对待译码序列中的每个码元进行MLSD,以获得每个码元与K种编码序列的匹配度;进而基于与每个码元的匹配度最大的编码序列进行译码。在译码的过程中,结合了相邻码元对应的编码状态存在依赖性的特征,采用MLSD一定程度上避免了采样时刻噪声带来的信号毛刺、畸变等不良影响,降低了译码过程中的误判率。
图3为本申请另一实施例提供的译码方法的方法流程图。如图3所示,该方法包括:
步骤301、对来自发送端的当前信号进行基带处理,以获得待译码序列,待译码序列中每个码元包含N个采样点,N是正整数。
步骤302、依序从待译码序列中获取当前码元,并计算当前码元和发送端采用的编码方式下的点数为N的K种编码序列的矢量内积,K是正整数。
步骤303、判断当前码元是否为待译码序列中首个需要译码的码元;若判断结果为是,则执行步骤304;若判断结果为否,执行步骤305。
步骤304、将当前码元和K种编码序列的矢量内积作为当前码元和K种编码序列的匹配度,并执行步骤306。
步骤305、对K种编码序列中的任一编码序列,根据所述K种编码序列之间的状态转换关系确定所述编码序列对应编码状态的可能的前一编码状态,并根据所述可能的前一编码状态对应编码序列与前一码元的匹配度对当前码元与该编码序列的矢量内积进行修正,以获得当前码元与该编码序列的匹配度,并执行步骤306。
步骤306、根据当前码元与K种编码序列的匹配度,从K种编码序列中确定与当前码元的匹配度最大的编码序列。
步骤307、根据与当前码元的匹配度最大的编码序列得到当前码元的译码结果。
关于步骤301可参见图2所示实施例中步骤201的描述,在此不再赘述。
在步骤302-305中,依序从待译码序列中获取当前时刻需进行译码的码元,简称为当前码元。然后,计算当前码元和K种编码序列的矢量内积。
在以下的阐述过程中,以Yn N表示第n个包含有N个采样点的码元,以Si N表示包含有N个采样点的第i种编码序列。以Rn i标记第n个码元与第i种编码序列的矢量内积,则Rn i=<Yn N,Si N>。以标记第n个码元与第i种编码序列的匹配度,n=1,2…Ns,Ns为待译码序列上包含的码元总数。其中,i=1,2…K。
若当前码元为待译码序列中首个需要译码的码元Y1 N,可以直接将当前码元和K种编码序列的矢量内积作为当前码元和K种编码序列的匹配度,即以FM0编码或Miller编码为例,K=4,n=1,首个码元和FM0编码或Miller编码的4种编码序列的矢量内积可表示为:R1 1=<Y1 N,S1 N>、R1 2=<Y1 N,S2 N>、R1 3=<Y1 N,S3 N>、R1 4=<Y1 N,S4 N>。则首个码元与编码序列S1 N的匹配度首个码元与编码序列S2 N的匹配度首个码元与编码序列S3 N的匹配度首个码元与编码序列S4 N的匹配度
若当前码元为待译码序列中非首个需要译码的码元,则对当前码元而言,其与K种编码序列中任一编码序列的匹配度,可根所述K种编码序列之间的状态转换关系确定所述编码序列对应编码状态的可能的前一编码状态,并根据所述可能的前一编码状态对应编码序列与前一码元的匹配度对当前码元与所述编码序列的矢量内积进行修正而获得。
当前码元和FM0的4种编码序列分别做矢量内积处理可表示为:Rn 1=<Yn N,S1 N>、R1 2=<Yn N,S2 N>、Rn 3=<Y1 N,S3 N>、Rn 4=<Y1 N,S4 N>。
可选地,上述对当前码元与所述编码序列的矢量内积进行修正的过程可表示为是前一码元与所述编码序列对应编码状态的可能的前一编码状态的匹配度有关的一个数值。
优选地,可以是前一码元与所述编码序列对应编码状态的可能的前一编码状态的匹配度。以FM0编码或Miller编码为例,K=4,则上述修正过程可采用下述公式(3)进行表示:
其中,表示的第n-1个码元与编码序列Si1 N的匹配度,Si1 N为编码状态S1可能的前一编码状态对应的编码序列。以FM0编码方式为例,结合图1e以及公式(2)所示的概率矩阵,编码状态S1可能的前一编码状态可以是S2以及S4。相应地,i1的取值可以为4或2,由前一个码元与可能的前一编码状态的最佳匹配度而定。i2、i3以及i4的值可参考i1的确定方法来获取,不再赘述。
可选的,针对任一编码序列,若所述编码序列对应编码状态可能的前一编码状态有多个,则根据多个可能的前一编码状态对应编码序列与前一码元的匹配度中的最大匹配度,对当前码元与所述编码序列的矢量内积进行修正,以获得当前码元与所述编码序列的匹配度。承接上述例子,i1的取值可以为4或2时,可以采用第n-1个码元与S2 N以及S4 N的匹配度中的最大匹配度对Rn 1进行修正,以获得为
以FM0编码为例,结合图1e以及公式(2),当前码元Yn N与4种编码序列的匹配度可表示为如下公式(4):
在步骤306和307中,对每个码元,可以从该码元与K种编码序列的匹配度中,选取与该码元的匹配度最大的编码序列。然后,可将该编码序列对应的编码状态作为该码元的编码状态,并根据该编码状态得到该码元的译码结果。
在一种可能的情形下,接收端对来自发送端的信号做码元同步时,可能会存在同步偏差,这种偏差将会导致待译码序列的每个码元上的采样点数存在不同数量的增减。若在译码时,忽略这种偏差,将会导致采样点数积累,出现译码错误。为解决上述缺陷,在本申请的上述或下述实施例中,可采用滑窗式的MLSD来寻找与每个码元匹配度最高的编码序列。可选地,一种滑窗式的MLSD过程如下:
首先,可在待译码序列的前面和后面分别补充M1和M2个采样点,M1和M2是正整数,且M1+M2<N。补充采样点后,待译码序列上包含的总采样点的个数为N*Ns+M1+M2,Ns为待译码序列上包含的码元总数。
在一可选实施方式中,M1和M2个采样点可以是取值为0的数据点,即在待译码序列的前后进行补零操作。
在另一可选实施方式中,在待译码序列前面补充的M1个采样点,可以是在待译码序列到来前采样到的噪声点。在待译码序列后面补充M2个采样点,可以是在所述待译码序列结束后采样到的噪声点。M1以及M2通常为经验值。优选的,M1=floor(N/2),M2=N-1-floor(N/2)。
接着,自每个码元的前M1个采样点开始,根据K种编码序列以及K种编码序列之间的状态转换关系,对每个码元进行M1+M2次窗口长度为N的滑窗式MLSD,以获得每个码元与每种编码序列的M1+M2个匹配度。
以K种编码序列中的任一种编码序列为例,针对第n个码元,可自待译码序列中的第(n-1)*N+1-M1个采样点开始,取N个采样点与所述编码序列做第一次相关计算。之后,将所述编码序列向右滑动一次,即从待译码序列中的第(n-1)*N+2-M1个采样点开始,取N个采样点与所述编码序列做第二次相关计算。以此类推,直至从待译码序列中的第(n-1)*N+M2个采样点开始,取N个采样点与所述编码序列做第M1+M2次相关计算为止。
通过上述的滑动相关过程,可得到第n个码元与所述编码序列的M1+M2个匹配度。从这M1+M2个匹配度中,可选取最大值作为第n个码元与所述编码序列的匹配度。采用与上述过程类似的过程,可采用滑窗式最大似然序列计算出第n个码元与其他编码序列的匹配度,此处不赘述。
在本实施例中,通过在待译码序列前后补充采样点进而采用滑窗式MLSD,使得每个码元的MLSD结果对码元同步偏差带来的采样点数增加或减少情况具有很好的鲁棒性,可同时解决噪声引起的信号畸变以及码元同步偏差带来的问题。
在一些接收端的实现方案中,在步骤201或301中,对来自发送端的当前信号进行基带处理主要包括:对当前信号进行滤波、采样以及码元同步。在对当前信号进行码元同步后,可获得码元同步序列。然后,接收端直接将码元同步序列作为待译码序列进行译码处理。这种获取待译码序列的方式比较简单,但不仅需要对有效数据码元进行译码,也需要前导码进行译码。
在另一些接收端的实现方案中,在步骤201或301中,对来自发送端的当前信号进行基带处理主要包括:对当前信号进行滤波、采样以及码元同步。在对当前信号进行码元同步后,可获得码元同步序列。然后,根据码元同步序列中每个码元的采样起始点,从码元同步序列中截取前导码之后的序列片段作为待译码序列。在该实现方案中,去除了前导码,只需要对有效数据码元进行译码即可。
在通信过程中,发送端应该以一理想信号频率fT0产生信号。其中,理想信号频率fT0是发送端与接收端预先约定的频率,例如接收端预先通过指令将理想信号频率fT0下发给发送端。然而,在实际应用中,由于发送端的内部产生的时钟不够精确,导致发送端发送的信号的实际频率fT与理想信号频率fT0存在一定偏差。以UHF RFID通信系统为例,RFID标签内部产生的时钟不够精确,导致RFID标签发送给RFID读写器的信号的反向散射链路频率(Backscatter Link Frequency,BLF)存在最大±22%的偏差。
为保证正确译码,接收端需要对发送端返回的存在频率偏差的信号进行正确采样和判决,以识别出每个码元的起始位置。基于此,在本申请上述译码方法实施例中,在对来自发送端的当前信号进行基带处理的过程中可对当前信号进行码元同步,从而为正确译码提供条件。在本申请各实施例中,并不限定码元同步的实现方式。例如,可以采用基于边沿检测的方式对当前信号进行码元同步。又例如,也可以采用全数字锁相环的方式对当前信号进行码元同步。
除上述码元同步方法之外,本申请实施例给出一种新的码元同步方法。该新的码元同步方法的主要原理是:接收端将降采样处理、预先得到来自发送端的信号中单个码元上的实际降采样点数以及边沿检测相结合,确定来自发送端的当前信号中每个码元的采样起始点,即每个码元的起始位置。
图4为本申请又一实施例提供的对来自发送端的当前信号进行码元同步的方法流程示意图。如图4所示,该方法包括:
步骤401、以本地时钟频率对来自发送端的当前信号进行过采样处理,以得到第一过采样信号。
步骤402、以频率N0×fT0对所述第一过采样信号进行降采样处理,以得到第一降采样信号,fT0是所述发送端的理想信号频率。
步骤403、根据预先得到的每个码元包含的采样点N,对所述第一降采样信号进行边沿检测,以确定所述第一降采样信号中每个码元的采样起始点形成所述码元同步序列。
在步骤401中,以来自发送端的当前信号为例。理论上,发送端应该以理想信号频率fT0发送当前信号。接收端接收发送端发送的当前信号,并以本地时钟频率对当前信号进行过采样,获得过采样信号。为便于区分和描述,将这里的过采样信号称为第一过采样信号。其中,接收端的本地时钟频率远高于发送端的理想信号频率fT0,具体高出的倍数可视具体情况而定,例如本地时钟频率可以是理想信号频率fT0的200倍。
在步骤402中,接收端以频率N0×fT0对第一过采样信号进行降采样处理,得到一降采样信号。为便于区分和描述,将这里的降采样信号称为第一降采样信号。其中,接收端以固定频率N0×fT0对本地时钟频率过采样后的信号再次进行降采样处理,可以实现接收端信号频率的归一化,便于简化接收端的处理逻辑。
在理想状态下,第一降采样信号的每个码元应该包含N0个采样点。但在实际应用中,由于发送端内部时钟不够精确,来自发送端的当前信号的实际频率fT和理想信号频率fT0之间存在偏差。这个偏差将导致第一降采样信号的每个码元上实际包含的采样点数并非N0个。参见上述公式(5)可知,由于当前信号的实际频率fT和理想信号频率fT0之间的偏差导致落到每个码元上的采样点数为一整数N和一定点数余量(非整除的小数部分)之和。
在本实施例中,接收端预先获得来自发送端的信号中单个码元上的实际降采样点数N。这里来自发送端的信号是泛指任何来自发送端的信号。“来自发送端的信号中单个码元上的实际降采样点数N”表示:凡是来自发送端的信号,在经过接收端以本地时钟频率进行过采样再以频率N0*fT0进行降采样之后得到的降采样信号中每个码元上的实际采样点数均为N。其中,实际降采样点数N可以是接收端根据发送端发送的当前信号之前的信号预估得到的最接近理论上会落在每个码元上的降采样点数的整数。
在上述基础上,接收端以预先获得的来自发送端的信号中单个码元上的实际降采样点数N为基础预估第一降采样信号中每个码元的采样起始点。另外,考虑到点数余量的存在,为避免每个码元的点数余量累积到下一个码元导致多个码元之后相位偏移引起误码产生,接收端在预先获得的来自发送端的信号中单个码元上的实际降采样点数N的基础上结合边沿检测,使得每个码元的点数余量尽量不累积到下一个码元,降低上一码元的点数余量在下一码元判断过程中产生的不利影响,从而准确地确定每个码元的采样起始点,保证码元同步的精度。
在一可选实施方式中,对第一降采样信号进行边沿检测的过程可以是:依次对第一降采样信号中的码元进行处理,当处理到当前码元时,根据前一码元的采样起始点和预先得到的来自发送端的信号中单个码元上的实际降采样点数,确定当前码元的预估起始点。接着,可从预估起始点以及其前后若干个采样点中,获取与之后连续L个采样点之差的绝对值均大于设定阈值的采样点作为边沿点,L是正整数。之后,根据所述边沿点,确定所述当前码元的采样起始点。
可选地,可以将该边沿点作为当前码元的采样起始点,或者也可将该边沿点之后的第一个点作为当前码元的采样起始点,或者也可以将该边沿点之后的第L个点作为当前码元的采样起始点,具体可视实际情况灵活而定。
本实施例中,在根据预先得到的来自发送端的信号中单个码元上的实际降采样点数确定当前码元的预估起始点,对预估起始点及其附近的若干个点进行边沿检测,排除了每个码元上的点数余量造成的相位余量的干扰,保证了较高的码元同步精度。
在一可选实施方式中,预先确定自发送端的信号中单个码元上的实际降采样点数包括以下步骤:
Step1、以本地时钟频率对来自发送端的当前信号之前的信号进行过采样处理,以得到第二过采样信号。
Step2、以频率N0×fT0对所述第二过采样信号进行降采样处理,以得到第二降采样信号。
Step3、根据2W+1组编码序列分别对所述第二降采样信号中的前导码进行相关计算,以得到2W+1个前导码相关结果。
Step4、获取所述2W+1个前导码相关结果中最大的前导码相关结果对应的编码序列的点数,作为每个码元包含的采样点N;其中,每组编码序列包括所述W种编码序列,每组编码序列中编码序列的点数为N0±i中的一个,i=0,1,2…W,W是非负整数,且W的大小与N0相关。
在此说明,本申请实施例中的“第一”、“第二”等描述既不限定个数,也不限定先后顺序,仅仅是对名称的区分。
在一种可选的实施方式中,以2W+1组编码序列中的第一组编码序列为例,说明与第二降采样信号中的前导码进行相关计算的过程。其中,第一组编码序列可以是2W+1组编码序列中的任意一组编码序列。该相关计算过程包括:
根据编码方式的编码状态转换关系,从第一组编码序列中选择与前导码的每个码元匹配的编码序列;利用与前导码的每个码元匹配的编码序列对前导码的每个码元进行相关计算,以获得前导码的每个码元的相关结果;将前导码的每个码元的相关结果进行累加,以获得第一组编码序列对应的前导码相关结果。
在本实施例中,通过降采样处理,并结合预先得到的来自发送端的信号中单个码元上的实际降采样点数,将码元同步转换为采样点数的判断,降低了码元同步的实现难度,进一步结合边沿检测,可使每个码元的点数余量尽量不累积到下一个码元,从而更加准确地确定每个码元的采样起始点,保证码元同步的精度,为后续译码过程提供了条件。
除了以上方法实施例提供的译码方法之外,本申请实施例还提供另一种译码方法,主要步骤是:对来自发送端的当前信号进行基带处理,以获得待译码序列,所述待译码序列中每个码元包含N个采样点,N是正整数;依次对每个码元进行译码处理,对当前码元,根据发送端采用的编码方式下的点数为N的K种编码序列之间的状态转换关系以及前一码元的译码结果,确定当前码元可能对应的多个编码序列;然后根据当前码元可能对应的多个编码序列对当前码元进行MLSD,以获得当前码元与当前码元可能对应的多个编码序列的匹配度;根据当前码元与当前码元可能对应的多个编码序列的匹配度,确定与当前码元的匹配度最大的编码序列;根据与当前码元的匹配度最大的编码序列得到当前码元的译码结果。对于当前码元是待译码序列中首个需要译码的码元的情况,可参见前述实施例的方式得到该码元的译码结果。另外,该方法中有些步骤的具体实现可参见前述方法实施例的描述,在此不再赘述。
图5为本申请一实施例提供的译码装置的结构示意图。如图5所示,该装置包括:
基带处理模块501,用于对来自发送端的当前信号进行基带处理,以获得待译码序列,待译码序列中每个码元包含N个采样点,N是正整数。
最大似然序列检测模块502,用于根据发送端采用的编码方式下的点数为N的K种编码序列以及K种编码序列之间的状态转换关系,对每个码元进行MLSD,以获得每个码元与K种编码序列的匹配度,K是正整数。
匹配度确定模块503,用于根据每个码元与K种编码序列的匹配度,从K种编码序列中确定与每个码元的匹配度最大的编码序列。
译码模块504,用于根据与每个码元的匹配度最大的编码序列得到每个码元的译码结果。
在一可选实施方式中,匹配度确定模块503,具体用于:对当前码元,分别计算当前码元和K种编码序列的矢量内积;若当前码元是待译码序列中首个需要译码的码元,则将当前码元和K种编码序列的矢量内积作为当前码元和K种编码序列的匹配度;若当前码元是待译码序列中非首个需要译码的码元,则对K种编码序列中的任一编码序列,根据所述K种编码序列之间的状态转换关系确定所述编码序列对应编码状态的可能的前一编码状态,并根据所述可能的前一编码状态对应编码序列与前一码元的匹配度对当前码元与编码序列的矢量内积进行修正,以获得当前码元与编码序列的匹配度。
在一可选实施方式中,匹配度确定模块503,具体用于:若所述可能的前一编码状态有多个,则根据多个所述可能的前一编码状态对应编码序列与前一码元的匹配度中的最大匹配度,对当前码元与编码序列的矢量内积进行修正,以获得当前码元与编码序列的匹配度。
在一可选实施方式中,最大似然检测模块502,具体用于:在待译码序列的前面和后面分别补充M1和M2个采样点,M1和M2是正整数,且M1+M2<N;自每个码元的前M1个采样点开始,根据K种编码序列以及K种编码序列之间的状态转换关系,对每个码元进行M1+M2次窗口长度为N的滑窗式MLSD,以获得每个码元与每种编码序列的M1+M2个匹配度。
在一可选实施方式中,M1=floor(N/2),M2=N-1-floor(N/2)。
在一可选实施方式中,最大似然检测模块502,具体用于:在待译码序列前面和后面分别补充M1和M2个取值为0的数据点。
在一可选实施方式中,最大似然检测模块502,具体用于:在待译码序列前面补充M1个在待译码序列到来前采样到的噪声点;在待译码序列后面补充M2个在待译码序列结束后采样到的噪声点。
在一可选实施方式中,基带处理模块501,具体用于:对来自发送端的当前信号进行码元同步处理,以获得码元同步序列;根据码元同步序列中每个码元的采样起始点,从码元同步序列中截取前导码之后的序列片段作为待译码序列。
在一可选实施方式中,基带处理模块501,具体用于:以本地时钟频率对来自发送端的信号进行过采样处理,以得到第一过采样信号;以频率N0×fT0对第一过采样信号进行降采样处理,以得到第一降采样信号,fT0是发送端的理想信号频率;根据预先得到的每个码元包含的采样点N,对第一降采样信号进行边沿检测,以确定第一降采样信号中每个码元的采样起始点形成码元同步序列。
在一可选实施方式中,基带处理模块501,具体用于:以本地时钟频率对来自发送端的当前信号之前的信号进行过采样处理,以得到第二过采样信号;以频率N0×fT0对第二过采样信号进行降采样处理,以得到第二降采样信号;根据2W+1组编码序列分别对第二降采样信号中的前导码进行相关计算,以得到2W+1个前导码相关结果;获取2W+1个前导码相关结果中最大的前导码相关结果对应的编码序列的点数,作为每个码元包含的采样点N;其中,每组编码序列包括K种编码序列,每组编码序列中编码序列的点数为N0±i中的一个,i=0,1,2…W,W是非负整数,且W的大小与N0相关。
本实施例提供的译码装置,在得到待译码序列后,根据发送端采用的编码方式下的点数为N的K种编码序列以及所述K种编码序列之间的状态转换关系,对每个码元进行MLSD,以获得每个码元与K种编码序列的匹配度。基于与每个码元的匹配度最大的编码序列进行译码。在译码的过程中,结合了相邻码元对应的编码状态存在依赖性的特征,采用MLSD一定程度上避免了采样时刻噪声带来的信号毛刺、畸变等不良影响,降低了译码过程中的误判率。
以上描述了译码装置的内部功能和结构,如图6所示,实际中,该译码装置可实现为译码设备,包括:存储器61、处理器62以及通信组件63。
其中,存储器61用于:存储一条或多条计算机指令,并可被配置为存储其它各种数据以支持在译码设备上的操作。这些数据的示例包括用于在译码设备上操作的任何应用程序或方法的指令。
存储器61可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现,如静态随机存取存储器(SRAM),电可擦除可编程只读存储器(EEPROM),可擦除可编程只读存储器(EPROM),可编程只读存储器(PROM),只读存储器(ROM),磁存储器,快闪存储器,磁盘或光盘。
处理器62,与存储器61耦合,用于执行所述一条或多条计算机指令,以用于:对来自发送端的当前信号进行基带处理,以获得待译码序列,所述待译码序列中每个码元包含N个采样点,N是正整数;根据所述发送端采用的编码方式下的点数为N的K种编码序列以及所述K种编码序列之间的状态转换关系,对每个码元进行最大似然序列检测,以获得每个码元与K种编码序列的匹配度,K是正整数;根据每个码元与所述K种编码序列的匹配度,从所述K种编码序列中确定与每个码元的匹配度最大的编码序列;根据与每个码元的匹配度最大的编码序列得到每个码元的译码结果。
在一可选实施方式中,处理器62具体用于:对当前码元,分别计算当前码元和K种编码序列的矢量内积;若当前码元是待译码序列中首个需要译码的码元,则将当前码元和K种编码序列的矢量内积作为当前码元和K种编码序列的匹配度;若当前码元是待译码序列中非首个需要译码的码元,则对K种编码序列中的任一编码序列,根据所述K种编码序列之间的状态转换关系确定所述编码序列对应编码状态的可能的前一编码状态,并根据所述可能的前一编码状态对应编码序列与前一码元的匹配度对当前码元与编码序列的矢量内积进行修正,以获得当前码元与编码序列的匹配度。
在一可选实施方式中,处理器62具体用于:若所述可能的前一编码状态有多个,则根据多个所述可能的前一编码状态对应编码序列与前一码元的匹配度中的最大匹配度,对当前码元与编码序列的矢量内积进行修正,以获得当前码元与编码序列的匹配度。
在一可选实施方式中,处理器62具体用于:在待译码序列的前面和后面分别补充M1和M2个采样点,M1和M2是正整数,且M1+M2<N;自每个码元的前M1个采样点开始,根据K种编码序列以及K种编码序列之间的状态转换关系,对每个码元进行M1+M2次窗口长度为N的滑窗式MLSD,以获得每个码元与每种编码序列的M1+M2个匹配度。
在一可选实施方式中,M1=floor(N/2),M2=N-1-floor(N/2)。
在一可选实施方式中,处理器62具体用于:在待译码序列前面和后面分别补充M1和M2个取值为0的数据点。
在一可选实施方式中,处理器62具体用于:在待译码序列前面补充M1个在待译码序列到来前采样到的噪声点;在待译码序列后面补充M2个在待译码序列结束后采样到的噪声点。
在一可选实施方式中,处理器62具体用于:对来自发送端的当前信号进行码元同步处理,以获得码元同步序列;根据码元同步序列中每个码元的采样起始点,从码元同步序列中截取前导码之后的序列片段作为待译码序列。
在一可选实施方式中,处理器62具体用于:以本地时钟频率对来自发送端的信号进行过采样处理,以得到第一过采样信号;以频率N0×fT0对第一过采样信号进行降采样处理,以得到第一降采样信号,fT0是发送端的理想信号频率;根据预先得到的每个码元包含的采样点N,对第一降采样信号进行边沿检测,以确定第一降采样信号中每个码元的采样起始点形成码元同步序列。
在一可选实施方式中,处理器62具体用于:以本地时钟频率对来自发送端的当前信号之前的信号进行过采样处理,以得到第二过采样信号;以频率N0×fT0对第二过采样信号进行降采样处理,以得到第二降采样信号;根据2W+1组编码序列分别对第二降采样信号中的前导码进行相关计算,以得到2W+1个前导码相关结果;获取2W+1个前导码相关结果中最大的前导码相关结果对应的编码序列的点数,作为每个码元包含的采样点N;其中,每组编码序列包括K种编码序列,每组编码序列中编码序列的点数为N0±i中的一个,i=0,1,2…W,W是非负整数,且W的大小与N0相关。
其中,通信组件63被配置为便于通信组件所在设备和其他设备之间有线或无线方式的通信。通信组件所在设备可以接入基于通信标准的无线网络,如WiFi,2G或3G,或它们的组合。在一个示例性实施例中,通信组件经由广播信道接收来自外部广播管理系统的广播信号或广播相关信息。在一个示例性实施例中,所述通信组件还包括近场通信(NFC)模块,以促进短程通信。例如,在NFC模块可基于射频识别(RFID)技术,红外数据协会(IrDA)技术,超宽带(UWB)技术,蓝牙(BT)技术和其他技术来实现。
进一步,如图6所示,该译码设备还包括:显示器64、电源组件65、音频组件66等其它组件。图6中仅示意性给出部分组件,并不意味着译码设备只包括图6所示组件。
其中,显示器64包括屏幕,其屏幕可以包括液晶显示器(LCD)和触摸面板(TP)。如果屏幕包括触摸面板,屏幕可以被实现为触摸屏,以接收来自用户的输入信号。触摸面板包括一个或多个触摸传感器以感测触摸、滑动和触摸面板上的手势。所述触摸传感器可以不仅感测触摸或滑动动作的边界,而且还检测与所述触摸或滑动操作相关的持续时间和压力。
其中,电源组件65,为电源组件所在设备的各种组件提供电力。电源组件可以包括电源管理系统,一个或多个电源,及其他与为电源组件所在设备生成、管理和分配电力相关联的组件。
其中,音频组件66,可被配置为输出和/或输入音频信号。例如,音频组件包括一个麦克风(MIC),当音频组件所在设备处于操作模式,如呼叫模式、记录模式和语音识别模式时,麦克风被配置为接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器或经由通信组件发送。在一些实施例中,音频组件还包括一个扬声器,用于输出音频信号。
本实施例提供的译码设备,在得到待译码序列后,根据发送端采用的编码方式下的点数为N的K种编码序列以及所述K种编码序列之间的状态转换关系,对每个码元进行MLSD,以获得每个码元与K种编码序列的匹配度。基于与每个码元的匹配度最大的编码序列进行译码。在译码的过程中,结合了相邻码元对应的编码状态存在依赖性的特征,采用MLSD一定程度上避免了采样时刻噪声带来的信号毛刺、畸变等不良影响,降低了译码过程中的误判率。
相应地,本申请实施例还提供一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质,计算机程序被执行时能够实现上述方法实施例中可由译码设备执行的各步骤。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件。基于这样的理解,上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中,如ROM/RAM、磁碟、光盘等,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是:以上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精神和范围。
Claims (14)
1.一种译码方法,其特征在于,包括:
对来自发送端的当前信号进行基带处理,以获得待译码序列,所述待译码序列中每个码元包含N个采样点,N是正整数;
根据所述发送端采用的编码方式下的点数为N的K种编码序列以及所述K种编码序列之间的状态转换关系,对每个码元进行最大似然序列检测,以获得每个码元与K种编码序列的匹配度,K是正整数;
根据每个码元与所述K种编码序列的匹配度,从所述K种编码序列中确定与每个码元的匹配度最大的编码序列;
根据与每个码元的匹配度最大的编码序列得到每个码元的译码结果。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,根据所述发送端采用的编码方式下的点数为N的K种编码序列以及所述K种编码序列之间的状态转换关系,对每个码元进行最大似然序列检测,以获得每个码元与所述K种编码序列的匹配度,包括:
对当前码元,分别计算当前码元和所述K种编码序列的矢量内积;
若当前码元是所述待译码序列中首个需要译码的码元,则将所述当前码元和所述K种编码序列的矢量内积作为所述当前码元和所述K种编码序列的匹配度;
若当前码元是所述待译码序列中非首个需要译码的码元,则对所述K种编码序列中的任一编码序列,根据所述K种编码序列之间的状态转换关系确定所述编码序列对应编码状态的可能的前一编码状态,并根据所述可能的前一编码状态对应编码序列与前一码元的匹配度对当前码元与所述编码序列的矢量内积进行修正,以获得当前码元与所述编码序列的匹配度。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,根据所述可能的前一编码状态对应编码序列与前一码元的匹配度对当前码元与所述编码序列的矢量内积进行修正,以获得当前码元与所述编码序列的匹配度,包括:
若所述可能的前一编码状态有多个,则根据多个所述可能的前一编码状态对应编码序列与前一码元的匹配度中的最大匹配度,对当前码元与所述编码序列的矢量内积进行修正,以获得当前码元与所述编码序列的匹配度。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,根据所述发送端采用的编码方式下的点数为N的K种编码序列以及所述K种编码序列之间的状态转换关系,对每个码元进行最大似然序列检测,以获得每个码元与所述K种编码序列的匹配度,包括:
在所述待译码序列的前面和后面分别补充M1和M2个采样点,M1和M2是正整数,且M1+M2<N;
自每个码元的前M1个采样点开始,根据所述K种编码序列以及所述K种编码序列之间的状态转换关系,对每个码元进行M1+M2次窗口长度为N的滑窗式最大似然序列检测,以获得每个码元与每种编码序列的M1+M2个匹配度。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,M1=floor(N/2),M2=N-1-floor(N/2),floor(N/2)表示对N/2向下取整。
6.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,在所述待译码序列前面和后面分别补充M1和M2个采样点,包括:
在所述待译码序列前面和后面分别补充M1和M2个取值为0的数据点;或,
在所述待译码序列前面补充M1个在所述待译码序列到来前采样到的噪声点,并在所述待译码序列后面补充M2个在所述待译码序列结束后采样到的噪声点。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,对来自发送端的当前信号进行基带处理,以获得待译码序列,包括:
以本地时钟频率对来自发送端的当前信号进行过采样处理,以得到第一过采样信号;
以频率N0×fT0对所述第一过采样信号进行降采样处理,以得到第一降采样信号,fT0是所述发送端的理想信号频率;
根据预先得到的每个码元包含的采样点N,对所述第一降采样信号进行边沿检测,以确定所述第一降采样信号中每个码元的采样起始点形成码元同步序列;
根据所述码元同步序列中每个码元的采样起始点,从所述码元同步序列中截取前导码之后的序列片段作为所述待译码序列。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,预先得到的每个码元包含的采样点N,包括:
以本地时钟频率对来自发送端的当前信号之前的信号进行过采样处理,以得到第二过采样信号;
以频率N0×fT0对所述第二过采样信号进行降采样处理,以得到第二降采样信号;
根据2W+1组编码序列分别对所述第二降采样信号中的前导码进行相关计算,以得到2W+1个前导码相关结果;
获取所述2W+1个前导码相关结果中最大的前导码相关结果对应的编码序列的点数,作为每个码元包含的采样点N;
其中,每组编码序列包括所述K种编码序列,每组编码序列中编码序列的点数为N0±i中的一个,i=0,1,2…W,W是非负整数,且W的大小与N0相关。
9.一种译码装置,其特征在于,包括:
基带处理模块,用于对来自发送端的当前信号进行基带处理,以获得待译码序列,所述待译码序列中每个码元包含N个采样点,N是正整数;
最大似然序列检测模块,用于根据所述发送端采用的编码方式下的点数为N的K种编码序列以及所述K种编码序列之间的状态转换关系,对每个码元进行最大似然序列检测,以获得每个码元与K种编码序列的匹配度,K是正整数;
匹配度确定模块,用于根据每个码元与所述K种编码序列的匹配度,从所述K种编码序列中确定与每个码元的匹配度最大的编码序列;
译码模块,用于根据与每个码元的匹配度最大的编码序列得到每个码元的译码结果。
10.根据权利要求9所述的装置,其特征在于,所述匹配度确定模块,具体用于:
对当前码元,分别计算当前码元和所述K种编码序列的矢量内积;
若当前码元是所述待译码序列中首个需要译码的码元,则将所述当前码元和所述K种编码序列的矢量内积作为所述当前码元和所述K种编码序列的匹配度;
若当前码元是所述待译码序列中非首个需要译码的码元,则对所述K种编码序列中的任一编码序列,根据所述K种编码序列之间的状态转换关系确定所述编码序列对应编码状态的可能的前一编码状态,并根据所述可能的前一编码状态对应编码序列与前一码元的匹配度对当前码元与所述编码序列的矢量内积进行修正,以获得当前码元与所述编码序列的匹配度。
11.根据权利要求9所述的装置,其特征在于,所述匹配度确定模块,具体用于:
若所述可能的前一编码状态有多个,则根据多个所述可能的前一编码状态对应编码序列与前一码元的匹配度中的最大匹配度,对当前码元与所述编码序列的矢量内积进行修正,以获得当前码元与所述编码序列的匹配度。
12.根据权利要求9所述的装置,其特征在于,所述最大似然检测模块,具体用于:
在所述待译码序列的前面和后面分别补充M1和M2个采样点,M1和M2是正整数,且M1+M2<N;
自每个码元的前M1个采样点开始,根据所述K种编码序列以及所述K种编码序列之间的状态转换关系,对每个码元进行M1+M2次窗口长度为N的滑窗式最大似然序列检测,以获得每个码元与每种编码序列的M1+M2个匹配度。
13.一种译码设备,其特征在于,包括:存储器以及处理器;
所述存储器用于:存储一条或多条计算机指令;
所述处理器用于执行所述一条或多条计算机指令,以用于:
对来自发送端的当前信号进行基带处理,以获得待译码序列,所述待译码序列中每个码元包含N个采样点,N是正整数;
根据所述发送端采用的编码方式下的点数为N的K种编码序列以及所述K种编码序列之间的状态转换关系,对每个码元进行最大似然序列检测,以获得每个码元与K种编码序列的匹配度,K是正整数;
根据每个码元与所述K种编码序列的匹配度,从所述K种编码序列中确定与每个码元的匹配度最大的编码序列;
根据与每个码元的匹配度最大的编码序列得到每个码元的译码结果。
14.一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机程序被执行时能够实现权利要求1-8中任一项所述的方法中的步骤。
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