CN109412999A - 一种概率成型的映射方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供的一种概率成型的映射方法及装置，方法包括：基于信号调制的星座图中的星座点，按照距离星座图原点由近到远的原则，选取n1个星座点，将n1个星座点所映射的码字作为第1集合；从第1集合开始到第L集合结束，按照距离所述星座图原点由近到远的原则，从第L‑1集合中，选取nL个星座点，将nL个星座点所映射的码字作为第L集合，从第1集合开始到第L集合结束，按照第1集合的码字在前，第L集合的码字在后的顺序，将第1集合到第L集合中的每个码字进行组合；确定分组后所有可能的码字，所述分组后所有可能的码字的个数为2m；从组合后的码字中，选择与分组后所有可能的码字进行一一映射的2m个码字，以提高传输容量。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种概率成型的映射方法及装置。
背景技术
通信传输过程中首先将传输信号编码为码字，发射端发射码字后，信道因为噪声的影响，接收端接受到的码字的会发生改变，此时接收端不能确定发射端发送的码字，接收端根据接收到的码字估计发射端所有可能发送的码字，然后将接收到的码字与发射端所有可能发送的码字进行对比，接收端将汉明距离最近的码字作为接收的码字。
现有技术在使用标准的星座图对码字进行映射后，将映射后的码字在信道中进行传输，使得码字之间添加了一定冗余，增加码字之间最小汉明距离，使得在通信传输过程中传输信号时对噪声的容限提高，降低误码率，提升传输容量。但是传输容量的极限与传输信号的分布相关，因此现有技术使用标准的星座图对码字进行映射的方式提升传输容量有限。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种编码方法及装置，以提高传输容量。具体技术方案如下：
第一方面，本发明实施例提供了一种编码方法，包括：
基于信号调制的星座图中的星座点，按照距离星座图原点由近到远的原则，选取n1个星座点，将n1个星座点所映射的码字作为第1集合；
从第1集合开始到第L集合结束，按照距离星座图原点由近到远的原则，从第L-1集合中，选取nL个星座点，将nL个星座点所映射的码字作为第L集合，nL小于nL-1，n1小于或等于信号调制的调制阶数M，
从第1集合开始到第L集合结束，按照第1集合的码字在前，第L集合的码字在后的顺序，将第1集合到第L集合中的每个码字进行组合；
nL的取值范围为
基于信号中码字的分组长度m，确定分组后所有可能的码字，分组后所有可能的码字的个数为2m；
从组合后的码字中，选择与分组后所有可能的码字进行一一映射的2m个码字，其中，2m≤n1n2……nL≤2L×n，n＝log2(M)。
可选的，基于信号调制的星座图中的星座点，按照距离星座图原点由近到远的原则，选取n1个星座点，将n1个星座点所映射的码字作为第1集合，包括：
基于信号调制的星座图中的星座点，按照距离星座图原点由近到远的原则，确定距离星座图原点第i距离的星座点的个数ci；ci与信号调制的调制阶数相关；
在n1不大于第一数量时，确定出所需第i1距离，所述第一数量为其中，
对应于i1的值，确定距离所述星座图原点小于第i1距离的星座点所映射的码字，作为第一码字集合；
基于第一码字集合，确定第二数量个星座点所映射的码字，作为第二码字集合；所述第二数量为
将第一码字集合和所述第二码字集合，形成第1集合。
可选的，基于第一码字集合，确定第二数量个星座点所映射的码字，作为第二码字集合，包括：
在距离星座图原点第i1距离的星座点中，按照星座点之间欧式距离由大至小的原则，确定第二数量个星座点所映射的码字，作为第二码字集合。
可选的，基于第一码字集合，确定第二数量个星座点所映射的码字，作为第二码字集合，包括：
在距离星座图原点第i1距离的星座点中，任选第二数量个星座点所映射的码字，作为第二码字集合。
可选的，从第1集合开始到第L集合结束，按照距离星座图原点由近到远的原则，从第L-1集合中，选取nL个星座点，将nL个星座点所映射的码字作为第L集合，包括：
从第1集合开始到第L集合结束，基于第L-1集合在星座图中的星座点，按照距离星座图原点由近到远的原则，确定距离星座图原点第i距离的星座点的个数ci；
在nL不大于第三数量时，确定出所需第iL距离，所述第三数量为其中，在nL不大于第三数量时，所述ci与第L-1集合对应的星座图相关；
对应于iL的值，确定距离所述星座图原点小于第iL距离的星座点所映射的码字，作为第三码字集合；
基于第三码字集合，确定第四数量个星座点所映射的码字，作为第四码字集合；所述第四数量为
将所述第三码字集合和所述第四码字集合，形成第L集合。
可选的，基于第三码字集合，确定第四数量个星座点所映射的码字，作为第四码字集合，包括：
在距离星座图原点第iL距离的星座点中，按照星座点之间欧式距离由大至小的原则，确定第四数量个星座点所映射的码字，作为第四码字集合。
可选的，基于第三码字集合，确定第四数量个星座点所映射的码字，作为第四码字集合，包括：
在确定距离星座图原点iL距离的星座点，任选第四数量个星座点所映射的码字，作为第四码字集合。
本发明第一方面实施例提供的一种编码方法还包括：
基于信号中码字的分组长度m及信号调制的调制阶数，确定码字添加的冗余位数及码率。
第二方面，本发明实施例提供的一种概率成型的映射装置，包括：
第一确定模块，用于基于信号调制的星座图中的星座点，按照距离星座图原点由近到远的原则，选取n1个星座点，将n1个星座点所映射的码字作为第1集合；
第二确定模块，用于从第1集合开始到第L集合结束，按照距离星座图原点由近到远的原则，从第L-1集合中，选取nL个星座点，将nL个星座点所映射的码字作为第L集合，nL小于nL-1，n1小于或等于信号调制的调制阶数M，
组合模块，用于从第1集合开始到第L集合结束，按照第1集合的码字在前，第L集合的码字在后的顺序，将第1集合到第L集合中的每个码字进行组合。
码字确定模块，用于基于信号中码字的分组长度m，确定分组后所有可能的码字，分组后所有可能的码字的个数为2m；
映射模块，用于从组合后的码字中，选择与分组后所有可能的码字进行一一映射的2m个码字，其中，2m≤n1n2……nL≤2L×n，n＝log2(M)。
可选的，第一确定模块具体用于：
基于信号调制的星座图中的星座点，按照距离星座图原点由近到远的原则，确定距离星座图原点第i距离的星座点的个数ci；ci与信号调制的调制阶数相关；
在n1不大于第一数量时，确定出所需第i1距离，所述第一数量为其中，
对应于i1的值，确定距离所述星座图原点小于第i1距离的星座点所映射的码字，作为第一码字集合；
基于第一码字集合，确定第二数量个星座点所映射的码字，作为第二码字集合；所述第二数量为：
将所述第一码字集合和所述第二码字集合，形成第1集合。
可选的，基于第一码字集合，确定第二数量个星座点所映射的码字，作为第二码字集合，包括：
在距离星座图原点第i1距离的星座点中，按照星座点之间欧式距离由大至小的原则，确定第二数量个星座点所映射的码字，作为第二码字集合。
可选的，基于第一码字集合，确定第二数量个星座点所映射的码字，作为第二码字集合，包括：
在距离星座图原点第i1距离的星座点中，任选第二数量个星座点所映射的码字，作为第二码字集合。
可选的，第二确定模块，具体用于：
从第1集合开始到第L集合结束，基于第L-1集合在星座图中的星座点，按照距离所述星座图原点由近到远的原则，确定距离星座图原点第i距离的星座点的个数ci；
在nL不大于第三数量时，确定出所需第iL距离，所述第三数量为其中，在nL不大于第三数量时，所述ci与第L-1集合对应的星座图相关；
对应于iL的值，确定距离所述星座图原点小于第iL距离的星座点所映射的码字，作为第三码字集合；
基于第三码字集合，确定第四数量个星座点所映射的码字，作为第四码字集合；所述第四数量为
将所述第三码字集合和所述第四码字集合，形成第L集合。
可选的，基于第三码字集合，确定第四数量个星座点所映射的码字，作为第四码字集合，包括：
在距离星座图原点第iL距离的星座点中，按照星座点之间欧式距离由大至小的原则，确定第四数量个星座点所映射的码字，作为第四码字集合。
可选的，基于第三码字集合，确定第四数量个星座点所映射的码字，作为第四码字集合，包括：
在确定距离星座图原点iL距离的星座点，任选第四数量个星座点所映射的码字，作为第四码字集合。
本发明实施例提供的一种概率成型的映射装置还包括：
码率确定模块，用于基于信号中码字的分组长度m及信号调制的调制阶数，确定码字添加的冗余位数及码率。
在本发明实施的又一方面，还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述任一所述的一种概率成型的映射方法。
在本发明实施的又一方面，本发明实施例还提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述任一所述的一种概率成型的映射方法。
本发明实施例提供的一种概率成型的映射方法及装置，基于信号调制的星座图中的星座点，按照距离星座图原点由近到远的原则，选取n1个星座点，将n1个星座点所映射的码字作为第1集合；从第1集合开始到第L集合结束，按照距离星座图原点由近到远的原则，从第L-1集合中，选取nL个星座点，将nL个星座点所映射的码字作为第L集合，从第1集合开始到第L集合结束，按照第1集合的码字在前，第L集合的码字在后的顺序，将第1集合到第L集合中的每个码字进行组合；基于信号中码字的分组长度m，确定分组后所有可能的码字，分组后所有可能的码字的个数为2m；从组合后的码字中，选择与分组后所有可能的码字进行一一映射的2m个码字。相比于现有技术，本发明实施例按照距离星座图中的原点由近到远的原则，选取n1个携带的能量较低的星座点所映射的码字组成第1集合，从第1集合到第L集合，在第L-1集合中选取nL个携带的能量较低的星座点所映射的码字进行组合，基于信号中码字的分组长度m，确定分组后所有可能的码字，从组合后的码字中，选择与分组后所有可能的码字进行一一映射的2m个码字，使得映射后码字在星座图中的概率分布趋近于高斯分布，此时传输容量趋近于极限。当然，实施本发明的任一产品或方法并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。
图1为本发明实施例提供的一种概率成型的映射方法的流程图；
图2为本发明实施例提供的16QAM的信号调制的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的一种选择第1集合的结果示意图；
图4为本发明实施例提供的另一种选择第1集合的结果示意图；
图5为本发明实施例提供的一种选择第L集合的结果示意图；
图6为本发明实施例提供的映射前所有可能码字的示意图；
图7为本发明实施例提供的选择出的与映射前所有可能码字一一映射的码字的示意图；
图8为本发明实施例提供的映射前所有可能码字的概率分布示意图；
图9为本发明实施例提供的选择出的与映射前所有可能码字一一映射的码字的概率分布示意图；
图10为本发明实施例提供的一种概率成型的映射装置的结构图；
图11为本发明实施例提供的一种电子设备的结构图。
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描述。
本发明实施例提供的一种概率成型的映射方法及装置，基于信号调制的星座图中的星座点，按照距离星座图原点由近到远的原则，选取n1个星座点，将n1个星座点所映射的码字作为第1集合；从第1集合开始到第L集合结束，按照距离星座图原点由近到远的原则，从第L-1集合中，选取nL个星座点，将nL个星座点所映射的码字作为第L集合，从第1集合开始到第L集合结束，按照第1集合的码字在前，第L集合的码字在后的顺序，将第1集合到第L集合中的每个码字进行组合；基于信号中码字的分组长度m，确定分组后所有可能的码字，分组后所有可能的码字的个数为2m；从组合后的码字中，选择与分组后所有可能的码字进行一一映射的2m个码字，以提高传输容量。
下面首先对本发明实施例提供的一种概率成型的映射方法作介绍。
本发明实施例提供的一种概率成型的映射方法，包括：
S101，基于信号调制的星座图中的星座点，按照距离星座图原点由近到远的原则，选取n1个星座点，将n1个星座点所映射的码字作为第1集合；
其中，n1的取值范围为m为码字的分组长度。
为了提升传输容量，上述S101可以采取至少一种实施方式确定第1集合：
在一种可能的实时方式中，可以通过如下步骤，确定第1集合：
步骤一：基于信号调制的星座图中的星座点，按照距离星座图原点由近到远的原则，确定距离星座图原点第i距离的星座点的个数ci；ci与信号调制的调制阶数相关；
假设调制阶数为16，则c1＝4；c2＝8；c3＝4，假设调制阶数为8，则c1＝4；c2＝4。
步骤二：在n1不大于第一数量时，确定出所需第i1距离，第一数量为其中，
其中，i、i1、iL都代表距离的序号。
步骤三：对应于i1的值，确定距离星座图原点小于第i1距离的星座点所映射的码字，作为第一码字集合；
步骤四：基于第一码字集合，确定第二数量个星座点所映射的码字，作为第二码字集合；第二数量为
下面举例介绍本实施方式的具体过程。
参考图2及图3，以16QAM星座图为例，按照距离星座图原点由近到远的原则，距离星座点原点第1距离的星座点是：0000、0001、0010、0100；距离星座点原点第2距离的星座点是：1000、0011、1001、0101、1010、0110、1100、1011；距离星座点原点第3距离的星座点是：11001、1110、0111、1111。如果n1为8，在n1不大于第一数量时，i的值为2，则将2定义为i1；距离星座图原点小于第i1距离的星座点所映射的码字为：0000、0001、0010、0100，则将0000、0001、0010、0100作为第一码字集合；基于第一码字集合，确定4个星座点所映射的码字，作为第二码字集合。
为了提升传输容量，一种可能的实时方式中，在距离星座图原点第i1距离的星座点中，按照星座点之间欧式距离由大至小的原则，确定第二数量个星座点所映射的码字，作为第二码字集合，降低误码率。
参考图2及图3，n1为8，在n1不大于第一数量时，i1的值为2，距离星座图原点小于第i1距离的星座点所映射的码字为：0000、0001、0010、0100，则将0000、0001、0010、0100作为第一码字集合；在距离星座图原点第i1距离的星座点中的码字为1000、0011、1001、0101、1010、0110、1100、1011，先选择含1最少的星座点1000作为标准星座点，距离星座图原点第i1距离剩余的星座点，按照星座点之间欧式距离由大至小的原则，星座点1010距离标准星座点欧式距离最远，然后选择距离1000及1010距离相等的星座点1100及1001，将1000、1010、1100、1001作为第二码字集合。
为了提升传输容量，另一种可能的实时方式中，在距离星座图原点第i1距离的星座点中，任选第二数量个星座点所映射的码字，作为第二码字集合，提高确定第二码字集合的效率。
参考图2及图4，n1为8，在n1不大于第一数量时，i1的值为2，距离星座图原点小于第i1距离的星座点所映射的码字为：0000、0001、0010、0100，则将0000、0001、0010、0100作为第一码字集合；在距离星座图原点第i1距离的星座点中的码字为1000、0011、1001、0101、1010、0110、1100、1011，先选择含1最少的星座点1000作为标准星座点，距离星座图原点第i1距离剩余的星座点，任选0011、1001、0110，将1000、0011、1001、0110作为第二码字集合。
步骤五：将第一码字集合和第二码字集合，形成第1集合。
参考图3，第一码字集合为：0000、0001、0010、0100，第二码字集合为：1000、1010、1100、1001，则将第一码字集合与第二码字集合合并在一起，形成第1集合，第1集合为：0000、0001、0010、0100，1000、1010、1100、1001。
S102，从第1集合开始到第L集合结束，按照距离星座图原点由近到远的原则，从第L-1集合中，选取nL个星座点，将nL个星座点所映射的码字作为第L集合；
其中，nL小于nL-1，n1小于或等于信号调制的调制阶数M，nL的取值范围为：表示向上方向取整，L为不小于2的正整数。
为了提升传输容量，上述S102可以采取至少一种实施方式确定第L集合：
在一种可能的实时方式中，可以通过如下步骤，确定第L集合：
步骤一：从第1集合开始到第L集合结束，基于第L-1集合在星座图中的星座点，按照距离星座图原点由近到远的原则，确定距离星座图原点第i距离的星座点的个数ci；
步骤二：在nL不大于第三数量时，确定出所需第iL距离，第三数量为
其中，在nL不大于第三数量时，ci与第L-1集合对应的星座图相关。
其中，信号调制时使用QAM技术进行调制，QAM技术是对信号幅度及相位的联合调制，调制时可以使用16QAM、32QAM或者64QAM星座图对信号映射，QAM技术中调制时使用的调制方式在此不作限制。
如果信号调制时使用QAM技术中使用16QAM对信号进行调制，则信号调制的调制阶数的调制阶数M为16，L可以选择为2、3或者4；如果信号调制时使用QAM技术中使用64QAM对信号进行调制，则信号调制的调制阶数的调制阶数M为64，L可以选择为2、3、4、5、6、7或者8。
步骤三：对应于iL的值，确定距离星座图原点小于第iL距离的星座点所映射的码字，作为第三码字集合；
步骤四：基于第三码字集合，确定第四数量个星座点所映射的码字，作为第四码字集合；第四数量为
为了提升传输容量，在一种可能的实时方式中，在距离星座图原点第iL距离的星座点中，按照星座点之间欧式距离由大至小的原则，确定第四数量个星座点所映射的码字，作为第四码字集合，降低误码率。
下面以16QAM对信号进行调制举例介绍本实施方式的具体过程。
参考图3及图5，假设L＝2，第1集合为：0000、0001、0010、0100，1000、1010、1100、1001。n2为6，在第1集合的星座点中，在n2不大于第二数量时，iL的值为2，距离星座图原点小于第iL距离的星座点所映射的码字为：0000、0001、0010、0100，则将0000、0001、0010、0100作为第三码字集合。在距离星座图原点第iL距离的星座点中的码字为1000、1010、1100、1001，先选择含1最少的星座点1000作为标准星座点，距离星座图原点第iL距离剩余的星座点：1010、1100、1001，按照星座点之间欧式距离由大至小的原则，星座点1010距离标准星座点欧式距离最远，则将1000及1010作为第四码字集合。
为了提升传输容量，在另一种可能的实时方式中，在确定距离星座图原点iL距离的星座点，任选第四数量个星座点所映射的码字，作为第四码字集合，提高确定第四码字集合的效率。
参考图3，第1集合为：0000、0001、0010、0100，1000、1010、1100、1001。n2为6，在第1集合的星座点中，在n2不大于第二数量时，iL的值为2，距离星座图原点小于第iL距离的星座点所映射的码字为：0000、0001、0010、0100，则将0000、0001、0010、0100作为第三码字集合。在距离星座图原点第iL距离的星座点中的码字为1000、1010、1100、1001，先选择含1最少的星座点1000作为标准星座点，距离星座图原点第iL距离剩余的星座点：1010、1100、1001，任意选一个星座点0110，将1000及0110作为第四码字集合。
步骤五：将第三码字集合和第四码字集合，形成第L集合。
参考图5，第三码字集合为：0000、0001、0010、0100，第四码字集合为：1000及1010，则将第三码字集合与第四码字集合合并在一起，形成第L集合，第L集合为：0000、0001、0010、0100，1000、1010。
S103，从第1集合开始到第L集合结束，按照第1集合的码字在前，第L集合的码字在后的顺序，将第1集合到第L集合中的每个码字进行组合；
例如：以16QAM对信号进行调制，假设L＝2，假设第1集合为：0000、0001、0010、0100，1000、1010、1100、1001；第L集合为：0000、0001、0010、0100，1000、1010。将第1集合中的码字在前，第L集合中的码字在后顺序，将第1集合与第L集合组合，组合后的码字为：
00000000、00000001、00000010、00000100、00001000、00001010、
00010000、00010001、00010010、00010100、00011000、00011010、
00100000、00100001、00100010、00100100、00101000、00101010、
01000000、01000001、01000010、01000100、01001000、01001010、
10000000、10000001、10000010、10000100、10001000、10001010、
10100000、10100001、10100010、10100100、10101000、10101010、
11000000、11000001、11000010、11000100、11001000、11001010、
10010000、10010001、10010010、10010100、10011000、10011010。
S104，基于信号中码字的分组长度m，确定分组后所有可能的码字，分组后所有可能的码字的个数为2m；
参考图6，假设信号中码字的分组长度m为5，则所有可能的码字为：00000、00001、00010、00011、00100、00101、00110、00111、01000、01001、01010、01011、01100、01101、01110、01111、10000、10001、10010、10011、10100、10101、10110、10111、11000、11001、11010、11011、11100、11101、11110、11111。所有可能码字的个数为25＝32。如果码字的分组长度m为2，则信号中所有可能的码字为00、01、10、11，所有可能码字的个数为22＝4。
S105，从组合后的码字中，选择与分组后所有可能的码字进行一一映射的2m个码字，其中，2m≤n1n2……nL≤2L×n，n＝log2(M)。
参考图6及图7，16QAM对信号进行调制，假设L＝2，假设码字的分组长度m为5，组合后的码字为：00000000、00000001、00000010、00000100、00001000、00001010、0001000、00010001、00010010、00010100、00011000、00011010、00100000、00100001、00100010、00100100、00101000、00101010、01000000、01000001、01000010、01000100、01001000、01001010、10000000、10000001、10000010、10000100、10001000、10001010、10100000、10100001、10100010、10100100、10101000、10101010、11000000、11000001、11000010、11000100、11001000、11001010、10010000、10010001、10010010、10010100、10011000、10011010。从组合后的码字中任意选择与所有可能的码字：00000、00001、00010、00011、00100、00101、00110、00111、01000、01001、01010、01011、01100、01101、01110、01111、10000、10001、10010、10011、10100、10101、10110、10111、11000、11001、11010、11011、11100、11101、11110、11111，一一映射的32个码字：00000000、00000001、00000010、00000100、00010000、00010001、00010010、00010100、00100000、00100001、00100010、00100100、01000000、01000001、01000010、01000100、10000000、10000001、10000010、10000100、10010000、10010001、10010010、10010100、10100000、10100001、10100010、10100100、11000000、11000001、11000010、11000100。
参考图8及图9，16QAM对信号进行调制，M＝16，图8中分组后所有可能的码字的概率分布为1/16，本发明实实施例通过从组合后的码字中，选择与分组后所有可能的码字进行一一映射的2m个码字，图9中映射后码字在星座图中的概率分布趋近于高斯分布。
本实施方式通过将第1集合及第L集合中的码字进行组合，构成新的码字，得到与映射前信号中所有可能的码字相等数量的高维向量空间中的码字，实现了对信号序列中25＝32个码字的一对一映射。
相比于现有技术，本发明实施例按照距离星座图中的原点由近到远的原则，选取n1个携带的能量较低的星座点所映射的码字组成第1集合，从第1集合到第L集合，在第L-1集合中选取nL个携带的能量较低的星座点所映射的码字进行组合，基于信号中码字的分组长度m，确定分组后所有可能的码字，从组合后的码字中，选择与分组后所有可能的码字进行一一映射的2m个码字，使得映射后码字在星座图中的概率分布趋近于高斯分布，此时传输容量趋近于极限。本发明实施例提供的一种概率成型的映射还包括：基于信号中码字的分组长度m及信号调制的调制阶数，确定码字添加的冗余位数及码率。
其中，码字添加的冗余位数的计算公式为：k＝L×n-m；码率的计算公式为：
本发明提供的确定码字添加的冗余位数及码率的方式，以节省信号调制的时间，提高信号传输效率。
下面继续对本发明实施例提供的一种概率成型的映射装置作介绍。
本发明实施例提供的一种概率成型的映射装置，包括：
第一确定模块1001，用于基于信号调制的星座图中的星座点，按照距离星座图原点由近到远的原则，选取n1个星座点，将n1个星座点所映射的码字作为第1集合；
第二确定模块1002，用于从第1集合开始到第L集合结束，按照距离星座图原点由近到远的原则，从第L-1集合中，选取nL个星座点，将nL个星座点所映射的码字作为第L集合，nL小于nL-1，n1小于或等于信号调制的调制阶数M，
组合模块1003，用于从第1集合开始到第L集合结束，按照第1集合的码字在前，第L集合的码字在后的顺序，将第1集合到第L集合中的每个码字进行组合。
码字确定模块1004，用于基于信号中码字的分组长度m，确定分组后所有可能的码字，分组后所有可能的码字的个数为2m；
映射模块1005，用于从组合后的码字中，选择与分组后所有可能的码字进行一一映射的2m个码字，其中，2m≤n1n2……nL≤2L×n，n＝log2(M)。
可选的，第一确定模块具体用于：
基于信号调制的星座图中的星座点，按照距离星座图原点由近到远的原则，确定距离星座图原点第i距离的星座点的个数ci；ci与信号调制的调制阶数相关；
在n1不大于第一数量时，确定出所需第i1距离，第一数量为其中，
对应于i1的值，确定距离星座图原点小于第i1距离的星座点所映射的码字，作为第一码字集合；
基于第一码字集合，确定第二数量个星座点所映射的码字，作为第二码字集合；第二数量为：
将第一码字集合和第二码字集合，形成第1集合。
可选的，基于第一码字集合，确定第二数量个星座点所映射的码字，作为第二码字集合，包括：
在距离星座图原点第i1距离的星座点中，按照星座点之间欧式距离由大至小的原则，确定第二数量个星座点所映射的码字，作为第二码字集合。
可选的，基于第一码字集合，确定第二数量个星座点所映射的码字，作为第二码字集合，包括：
在距离星座图原点第i1距离的星座点中，任选第二数量个星座点所映射的码字，作为第二码字集合。
可选的，第二确定模块，具体用于：
从第1集合开始到第L集合结束，基于第L-1集合在星座图中的星座点，按照距离星座图原点由近到远的原则，确定距离星座图原点第i距离的星座点的个数ci；
在nL不大于第三数量时，确定出所需第iL距离，第三数量为其中，在nL不大于第三数量时，ci与第L-1集合对应的星座图相关；
对应于iL的值，确定距离星座图原点小于第iL距离的星座点所映射的码字，作为第三码字集合；
基于第三码字集合，确定第四数量个星座点所映射的码字，作为第四码字集合；第四数量为
将第三码字集合和第四码字集合，形成第L集合。
可选的，基于第三码字集合，确定第四数量个星座点所映射的码字，作为第四码字集合，包括：
在距离星座图原点第iL距离的星座点中，按照星座点之间欧式距离由大至小的原则，确定第四数量个星座点所映射的码字，作为第四码字集合。
可选的，基于第三码字集合，确定第四数量个星座点所映射的码字，作为第四码字集合，包括：
在确定距离星座图原点iL距离的星座点，任选第四数量个星座点所映射的码字，作为第四码字集合。
本发明实施例提供的一种概率成型的映射装置还包括：
码率确定模块，用于基于信号中码字的分组长度m及信号调制的调制阶数，确定码字添加的冗余位数及码率。
本发明实施例还提供了一种电子设备，如图11所示，包括处理器1101、通信接口1102、存储器1103和通信总线1104，其中，处理器1101，通信接口1102，存储器1103通过通信总线1104完成相互间的通信，
存储器1103，用于存放计算机程序；
处理器1101，用于执行存储器1103上所存放的程序时，实现如下步骤：
基于信号调制的星座图中的星座点，按照距离星座图原点由近到远的原则，选取n1个星座点，将n1个星座点所映射的码字作为第1集合；
从第1集合开始到第L集合结束，按照距离星座图原点由近到远的原则，从第L-1集合中，选取nL个星座点，将nL个星座点所映射的码字作为第L集合，nL小于nL-1，n1小于或等于信号调制的调制阶数M，
从第1集合开始到第L集合结束，按照第1集合的码字在前，第L集合的码字在后的顺序，将第1集合到第L集合中的每个码字进行组合。
基于信号中码字的分组长度m，确定分组后所有可能的码字，分组后所有可能的码字的个数为2m；
从组合后的码字中，选择与分组后所有可能的码字进行一一映射的2m个码字，其中，2m≤n1n2……nL≤2L×n，n＝log2(M)。
上述电子设备提到的通信总线可以是外设部件互连标准(Peripheral ComponentInterconnect，简称PCI)总线或扩展工业标准结构(Extended Industry StandardArchitecture，简称EISA)总线等。该通信总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
通信接口用于上述电子设备与其他设备之间的通信。
存储器可以包括随机存取存储器(Random Access Memory，简称RAM)，也可以包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。可选的，存储器还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。
上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital Signal Processing，简称DSP)、专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit，简称ASIC)、现场可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
在本发明提供的又一实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述实施例中任一所述的一种概率成型的映射方法。
在本发明提供的又一实施例中，还提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述实施例中任一所述的一种概率成型的映射方法。
在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘Solid State Disk(SSD))等。
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，对于装置/电子设备/计算机可读存储介质/计算机程序产品实施例而言，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)
1.一种概率成型的映射方法，其特征在于，所述方法包括：
基于信号调制的星座图中的星座点，按照距离所述星座图原点由近到远的原则，选取n1个星座点，将n1个星座点所映射的码字作为第1集合；
从第1集合开始到第L集合结束，按照距离所述星座图原点由近到远的原则，从第L-1集合中，选取nL个星座点，将nL个星座点所映射的码字作为第L集合，所述nL小于所述nL-1，所述n1小于或等于信号调制的调制阶数M，
从第1集合开始到第L集合结束，按照所述第1集合的码字在前，第L集合的码字在后的顺序，将所述第1集合到第L集合中的每个码字进行组合；
基于信号中码字的分组长度m，确定分组后所有可能的码字，所述分组后所有可能的码字的个数为2m；
从组合后的码字中，选择与所述分组后所有可能的码字进行一一映射的2m个码字，其中，2m≤n1n2……nL≤2L×n，n＝log2(M)。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述nL的取值范围为
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于信号调制的星座图中的星座点，按照距离所述星座图原点由近到远的原则，选取n1个星座点，将n1个星座点所映射的码字作为第1集合，包括：
基于信号调制的星座图中的星座点，按照距离所述星座图原点由近到远的原则，确定距离星座图原点第i距离的星座点的个数ci；所述ci与信号调制的调制阶数相关；
在n1不大于第一数量时，确定出所需第i1距离，所述第一数量为其中，
对应于i1的值，确定距离所述星座图原点小于第i1距离的星座点所映射的码字，作为第一码字集合；
基于第一码字集合，确定第二数量个星座点所映射的码字，作为第二码字集合；所述第二数量为：
将所述第一码字集合和所述第二码字集合，形成第1集合。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于第一码字集合，确定第二数量个星座点所映射的码字，作为第二码字集合，包括：
在距离星座图原点第i1距离的星座点中，按照星座点之间欧式距离由大至小的原则，确定第二数量个星座点所映射的码字，作为第二码字集合。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于第一码字集合，确定第二数量个星座点所映射的码字，作为第二码字集合，包括：
在距离星座图原点第i1距离的星座点中，任选第二数量个星座点所映射的码字，作为第二码字集合。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，从第1集合开始到第L集合结束，按照距离所述星座图原点由近到远的原则，从第L-1集合中，选取nL个星座点，将nL个星座点所映射的码字作为第L集合，包括：
从第1集合开始到第L集合结束，基于第L-1集合在星座图中的星座点，按照距离所述星座图原点由近到远的原则，确定距离星座图原点第i距离的星座点的个数ci；
在nL不大于第三数量时，确定出所需第iL距离，所述第三数量为其中，在nL不大于第三数量时，所述ci与第L-1集合对应的星座图相关；
对应于iL的值，确定距离所述星座图原点小于第iL距离的星座点所映射的码字，作为第三码字集合；
基于第三码字集合，确定第四数量个星座点所映射的码字，作为第四码字集合；所述第四数量为
将所述第三码字集合和所述第四码字集合，形成第L集合。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述基于第三码字集合，确定第四数量个星座点所映射的码字，作为第四码字集合，包括：
在距离星座图原点第iL距离的星座点中，按照星座点之间欧式距离由大至小的原则，确定第四数量个星座点所映射的码字，作为第四码字集合。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述基于第三码字集合，确定第四数量个星座点所映射的码字，作为第四码字集合，包括：
在确定距离星座图原点iL距离的星座点，任选第四数量个星座点所映射的码字，作为第四码字集合。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
基于信号中码字的分组长度m及信号调制的调制阶数，确定码字添加的冗余位数及码率。
10.一种概率成型的映射装置，其特征在于，所述装置包括：
第一确定模块，用于基于信号调制的星座图中的星座点，按照距离所述星座图原点由近到远的原则，选取n1个星座点，将n1个星座点所映射的码字作为第1集合；
第二确定模块，用于从第1集合开始到第L集合结束，按照距离所述星座图原点由近到远的原则，从第L-1集合中，选取nL个星座点，将nL个星座点所映射的码字作为第L集合，所述nL小于所述nL-1，所述n1小于或等于信号调制的调制阶数M，
组合模块，用于从第1集合开始到第L集合结束，按照所述第1集合的码字在前，第L集合的码字在后的顺序，将所述第1集合到第L集合中的每个码字进行组合；
码字确定模块，用于基于信号中码字的分组长度m，确定分组后所有可能的码字，所述分组后所有可能的码字的个数为2m；
映射模块，用于从组合后的码字中，选择与所述分组后所有可能的码字进行一一映射的2m个码字，其中，2m≤n1n2……nL≤2L×n，n＝log2(M)。
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| 琚琛: "高阶调制光传输系统中多级编码调制技术研究与设计", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 信息科技辑》 * |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111064514A (zh) * | 2019-12-18 | 2020-04-24 | 南京信息工程大学 | 一种基于少模多芯光纤的光子概率成型信号传输方法 |
| CN111064514B (zh) * | 2019-12-18 | 2020-12-29 | 南京信息工程大学 | 一种基于少模多芯光纤的光子概率成型信号传输方法 |
| CN111478752A (zh) * | 2020-04-03 | 2020-07-31 | 北京邮电大学 | 一种信息编码的方法及装置 |
| CN111478752B (zh) * | 2020-04-03 | 2021-04-16 | 北京邮电大学 | 一种信息编码的方法及装置 |
| CN112804049A (zh) * | 2021-04-14 | 2021-05-14 | 南京信息工程大学 | 基于动态压缩和多混沌加密的六边形cap光传输方法 |
| CN112804049B (zh) * | 2021-04-14 | 2021-07-06 | 南京信息工程大学 | 基于动态压缩和多混沌加密的六边形cap光传输方法 |
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| CN109412999B (zh) | 2020-04-17 |
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