CN110418220A - 一种广义频分复用系统、光纤信号的生成方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供了一种广义频分复用系统、光纤信号的生成方法及装置，包括：获取信号源发送的原始信号；对原始信号进行概率成形处理，确定输出序列；对输出序列进行分层处理，得到多个分层输出序列；分别对每个分层输出序列进行LDPC编码处理，得到每个分层输出序列对应的信息序列；按照预设概率分布规则，将每个分层输出序列对应的信息序列映射到星座图上，得到GFDM系统的光纤信号。应用本发明实施例提供的技术方案，可以通过概率成形和可变码率的LDPC编码技术得到GFDM系统光纤信号，降低了信号传输的能量损耗，提高了编码效率，提高了误码性能和信道容量。
Description
技术领域
本发明涉及光纤通信技术领域，特别是涉及一种广义频分复用系统、光纤信号的生成方法及装置。
背景技术
目前，OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交频分复用)技术已经广泛应用于光纤传输系统中，是第四代移动通信的主要技术手段。但基于OFDM技术的光纤传输系统，即OFDM系统，存在带外泄露高、峰均功率比高、对载波频率偏移敏感等缺点。为解决上述缺点，GFDM(Generalized Frequency Division Multiplexing，广义频分复用)技术被提出。
GFDM技术是一种非正交的频分复用技术。基于GFDM技术的光纤传输系统，即GFDM系统在很大程度上提升了信息传输的性能。但GFDM系统的子载波间是非正交的关系，这导致子载波间的互相干扰比较大，GFDM系统的误码性能不良。目前，GFDM系统中采用的QAM(Quadrature Amplitude Modulation，正交幅度调制)格式是均匀的M-QAM(MultipleQuadrature Amplitude Modulation，多进制正交幅度调制)星座。均匀的M-QAM星座使得信道传输性能损失较大，信道容量较低，无法达到香农信道容量，尤其是在调制阶数较低的情况下，信道传输性能损失趋近于信道容量更低，更加无法达到香农信道容量。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种广义频分复用系统、光纤信号的生成方法及装置，以提高GFDM系统的信道容量和误码性能。具体技术方案如下：
第一方面，本发明实施例提供了一种GFDM系统光纤信号的生成方法，包括：
获取信号源发送的原始信号；
对所述原始信号进行概率成形处理，确定输出序列；
对所述输出序列进行分层处理，得到多个分层输出序列；
分别对每个分层输出序列进行LDPC(Low Density Parity Check，低密度奇偶校验码)编码处理，得到每个分层输出序列对应的信息序列；
按照预设概率分布规则，将每个分层输出序列对应的信息序列映射到QAM星座图上，得到GFDM系统的光纤信号。
可选的，所述对所述原始信号进行概率成形处理，确定输出序列的步骤，包括：
对所述原始信号进行概率成形处理，得到中间序列；
对所述中间序列进行二进制标签处理，得到输出序列。
可选的，所述按照预设概率分布规则，将每个分层输出序列对应的信息序列映射到QAM星座图上，得到GFDM系统的光纤信号的步骤，包括：
按照预设概率分布规则，确定每个分层输出序列对应的信息序列中每一码字出现的概率；
按照每一码字出现的概率，将每个码字映射到星座图上，得到GFDM系统的光纤信号，其中，每个分层输出序列对应的信息序列中，第一码字与所述星座图的原点的距离小于第二码字与所述星座图的原点的距离，所述第一码字的概率大于所述第二码字的概率。
可选的，所述分别对每个分层输出序列进行LDPC编码处理，得到每个分层输出序列对应的信息序列的步骤，包括：
分别对每个分层输出序列进行LDPC编码处理，得到每个分层输出序列对应的LDPC编码序列；
分别对每个分层输出序列对应的LDPC编码序列进行信息交织处理，得到每个分层输出序列对应的信息序列。
可选的，所述按照预设概率分布规则，将每个分层输出序列对应的信息序列映射到正交幅度调制QAM星座图上，得到GFDM系统的光纤信号的步骤，包括：
将所述分层输出序列对应的信息序列映射到QAM星座图上，得到QAM信号；
将QAM信号分成多路信号；
分别对每路信号进行上采样处理，并添加循环前缀，得到每路信号对应的中间信号；
对每路中间信号进行滤波处理；
将滤波处理后的中间信号调制到不同频率的载波上；
将调制后的多路中间信号合并为GFDM系统的光纤信号。
可选的，所述每个分层输出序列对应的信息序列的码长相等。
第二方面，本发明实施例还提供了一种GFDM系统光纤信号的生成装置，包括：
获取单元，用于获取信号源发送的原始信号；
第一处理单元，用于对所述原始信号进行概率成形处理，确定输出序列；
分层单元，用于对所述输出序列进行分层处理，得到多个分层输出序列；
第二处理单元，用于分别对每个分层输出序列进行LDPC编码处理，得到每个分层输出序列对应的信息序列；
映射单元，用于按照预设概率分布规则，将每个分层输出序列对应的信息序列映射到QAM星座图上，得到GFDM系统的光纤信号。
可选的，所述第一处理单元，包括：
对所述原始信号进行概率成形处理，得到中间序列；
对所述中间序列进行二进制标签处理，得到输出序列。
可选的，所述映射单元，包括：
按照预设概率分布规则，确定每个分层输出序列对应的信息序列中每一码字出现的概率；
按照每一码字出现的概率，将每个码字映射到星座图上，得到GFDM系统的光纤信号，其中，每个分层输出序列对应的信息序列中，第一码字与所述星座图的原点的距离小于第二码字与所述星座图的原点的距离，所述第一码字的概率大于所述第二码字的概率。
可选的，所述第二处理单元，包括：
分别对每个分层输出序列进行LDPC编码处理，得到每个分层输出序列对应的LDPC编码序列；
分别对每个分层输出序列对应的LDPC编码序列进行信息交织处理，得到每个分层输出序列对应的信息序列。
可选的，所述映射单元，包括：
将所述分层输出序列对应的信息序列映射到QAM星座图上，得到QAM信号；
将QAM信号分成多路信号；
分别对每路信号进行上采样处理，并添加循环前缀，得到每路信号对应的中间信号；
对每路中间信号进行滤波处理；
将滤波处理后的中间信号调制到不同频率的载波上；
将调制后的多路中间信号合并为GFDM系统的光纤信号。
可选的，所述每个分层输出序列对应的信息序列的码长相等。
第三方面，本发明实施例还提供了一种GFDM系统，包括：发送端和接收端；
所述发送端，用于获取信号源发送的原始信号；对所述原始信号进行概率成形处理，确定输出序列；对所述输出序列进行分层处理，得到多个分层输出序列；分别对每个分层输出序列进行LDPC编码处理，得到每个分层输出序列对应的信息序列；按照预设概率分布规则，将每个分层输出序列对应的信息序列映射到QAM星座图上，得到GFDM系统的光纤信号；将光纤信号发送给接收端；
所述接收端，用于接收所述光纤信号；按照所述预设概率分布规则，对所述光纤信号进行解映射处理，得到多个信息序列；分别对每个信息序列进行LDPC解码处理，得到每个信息序列对应的分层输出序列；将所述多个信息序列对应的分层输出序列进行合并处理，得到输出序列；对所述输出序列进行逆概率成形处理，得到所述原始信号。
第四方面，本发明实施例还提供了一种电子设备，包括：处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信；
存储器，用于存放计算机程序；
处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现任一所述GFDM系统光纤信号的生成方法的步骤。
第五方面，本发明实施例还提供了一种可读存储介质，所述可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现任一所述GFDM系统光纤信号的生成方法的步骤。
本发明实施例提供的一种广义频分复用系统、光纤信号的生成方法及装置，将概率成形技术和可变码率的LDPC编码技术结合在一起，得到GFDM系统的光纤信号。概率成形技术优化了星座图分布，降低了光纤信号传输的能量损耗，提高了信道容量。可变码率的LDPC编码技术，可以使信道编码更加灵活，提高了编码效率，在进一步提高了信道容量的同时，提高了误码性能。
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，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为本发明实施例提供的GFDM系统的一种架构图；
图2为本发明实施例提供的GFDM系统信号处理的一种流程示意图；
图3为本发明实施例提供的GFDM系统光纤信号的生成方法的一种流程图；
图4为本发明实施例提供的概率成形处理的一种示意图；
图5为本发明实施例提供的映射规则的一种示意图；
图6为本发明实施例提供的均匀QAM星座图的一种示意图；
图7为本发明实施例提供的概率成形后的星座图的一种示意图；
图8为本发明实施例提供的GFDM调制的一种示意图；
图9为本发明实施例提供的GFDM系统光纤信号的生成装置的一种结构图；
图10为本发明实施例提供的GFDM系统光纤信号的生成装置的另一种结构图；
图11为本发明实施例提供的电子设备的一种结构图。
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。
为提高GFDM系统的信道容量和误码性能，本发明实施例提供了一种GFDM系统。如图1所示的GFDM系统，包括发送端101和接收端102。
发送端101，获取信号源发送的原始信号；对原始信号进行概率成形处理，确定输出序列；对输出序列进行分层处理，得到多个分层输出序列；分别对每个分层输出序列进行LDPC编码处理，得到每个分层输出序列对应的信息序列；按照预设概率分布规则，将每个分层输出序列对应的信息序列映射到星座图上，得到GFDM系统的光纤信号；将光纤信号发送给接收端102。
接收端102，接收光纤信号；按照预设概率分布规则，对光纤信号进行解映射处理，得到多个信息序列；分别对每个信息序列进行LDPC解码处理，得到每个信息序列对应的分层输出序列；将多个信息序列对应的分层输出序列进行合并处理，得到输出序列；对输出序列进行逆概率成形处理，得到原始信号。
在本发明的一个实施例中，如图2所示，图2为本发明实施例提供的GFDM系统信号处理的一种流程示意图。
GFDM系统的发送端用于获取信号源发送的随机二进制比特序列；将二进制比特序列送入分布匹配器中进行概率成形处理，得到符合麦克斯韦玻尔兹曼分布的多进制比特序列；将多进制比特序列进行二进制标签处理，得到二进制输出序列；将二进制输出序列进行可变码率的LDPC编码，包括：对二进制输出序列进行分层处理得到多个分层输出序列；分别对每个分层输出序列进行LDPC编码处理，得到每个分层输出序列对应的信息序列；按照预设概率分布规则将每个分层输出序列对应的信息序列映射到星座图上进行QAM调制得到QAM信号；对QAM信号进行GFDM调制，得到GFDM系统的光纤信号。
发送端通过光纤将光纤信号给接收端。
GFDM系统的接收端用于接收光纤信道中输出的光纤信号；对该光纤信号进行GFDM解调，得到QAM信号；按照预设概率分布规则，对QAM信号进行解映射处理，得到多个信息序列；分别对每个信息序列进行LDPC解码处理，得到每个信息序列对应的分层输出序列；将多个信息序列对应的分层输出序列进行合并处理，得到二进制输出序列；对二进制输出序列进行解二进制标签处理，得到多进制比特序列；对多进制比特序列进行逆概率成形处理，得到原始信号。
本发明实施例提供的一种GFDM系统，将概率成形技术和可变码率的LDPC编码技术结合在一起，得到GFDM系统的光纤信号。概率成形技术优化了星座图分布，降低了光纤信号传输的能量损耗，提高了信道容量。可变码率的LDPC编码技术，可以使信道编码更加灵活，提高了编码效率，在进一步提高了信道容量的同时，提高了误码性能。
基于本发明实施例提供的GFDM系统，本发明实施例还提供了一种GFDM系统光纤信号的生成方法。如图3所示，图3为本发明实施例提供的GFDM系统光纤信号的生成方法的一种流程图。该GFDM系统光纤信号的生成方法可以应用于GFDM系统的发送端。该GFDM系统光纤信号的生成方法包括如下步骤。
步骤301，获取信号源发送的原始信号。
本发明实施例中，上述原始信号可以是二进制比特序列。原始信号可以为其他电子设备作为信号源输入给该电子设备的信号，上述待输入信号还可以是该电子设备的信号发生器作为信号源直接输入给该电子设备的信号。
步骤302，对原始信号进行概率成形处理，确定输出序列。
在本发明的一个实施例中，概率成形处理可以利用分布匹配器实现。具体的，如图4所示，将独立分布的原始信号输入DM(Distribute Matcher，分布匹配器)，将原始信号转换成符合麦克斯韦玻尔兹曼分布的多进制比特序列，即中间序列，将该中间序列进行二进制标签处理，将中间序列转换成二进制比特序列，得到输出序列。
另一个实施例中，概率成形处理可以利用霍夫曼编码技术成形实现。具体的，将独立分布的原始信号通过霍夫曼编码转换成符合期望分布的二进制比特序列，得到输出序列。
步骤303，对输出序列进行分层处理，得到多个分层输出序列。
本发明实施例中，电子设备获取到输出序列后，对输出序列进行分层处理，得到多个分层输出序列。这样，可降低每个分层输出序列的生成矩阵的维数，从而缩短编码时间，提高了编码效率。
步骤304，分别对每个分层输出序列进行LDPC编码处理，得到每个分层输出序列对应的LDPC编码序列。
本发明实施例中，电子设备获取到多个分层输出序列后，分别对每个分层输出序列进行LDPC编码处理，得到每个分层输出序列对应的LDPC编码序列。
一个可选的实施例中，上述分别对每个分层输出序列进行LDPC编码处理，得到每个分层输出序列对应的信息序列的步骤(步骤304)，可以细化为如下步骤。
步骤3041，分别对每个分层输出序列进行LDPC编码处理，得到每个分层输出序列对应的LDPC编码序列。
由于LDPC技术具有逼近香农信道容量的优异性能。对各分层输出序列进行LDPC编码处理，可以通过改变各层输出序列的码率组合，从而实现总码率的可变，提高了信道容量。
步骤3042，分别对每个分层输出序列对应的LDPC编码序列进行信息交织处理，得到每个分层输出序列对应的信息序列。
在本发明的一个实施例中，根据交织信息决定是否对每个分层输出序列对应的LDPC编码序列进行信息交织处理。
例如，若预设的交织信息是1，则分别对每个分层输出序列对应的LDPC编码进行信息交织处理，若预设的交织信息是0，则将每个分层输出序列对应的LDPC编码序列作为每个分层输出序列对应的信息序列。信息交织处理是将比特流中的比特重新排列，从而使差错随机化，提高了误码性能。预设交织信息也可以根据用户的需要进行设定，若预设的交织信息是0，则对每个分层输出序列对应的LDPC编码进行信息交织处理，若预设的交织信息是1，则将每个分层输出序列对应的LDPC编码序列作为每个分层输出序列对应的信息序列。本发明实施例对此不进行限定。
步骤305，按照预设概率分布规则，将每个分层输出序列对应的信息序列映射到QAM星座图上，得到GFDM系统的光纤信号。
按照预设的概率分布规则，每个分层输出序列对应的信息序列映射到星座图上，经过QAM调制得到GFDM系统的光纤信号。
上述按照预设概率分布规则，将每个分层输出序列对应的信息序列映射到星座图上，得到GFDM系统的光纤信号的步骤(步骤305)，可以细化为如下步骤。
步骤3051，按照预设概率分布规则，确定每个分层输出序列对应的信息序列中每一码字出现的概率；
经发明人观察发现，二进制序列中的码字的概率分布规则为：具有二进制数0出现的概率远远大于二进制数1出现的概率。分层输出序列对应的信息序列中这一特点更加明显。信息序列的码字中的二进制数0的个数越多，概率越大。例如，码字“0000”和“0011”。码字“0000”中二进制数0的个数多于码字“0001”中二进制数0的个数，因此，码字“0000”的概率大于“0011”的概率。
步骤3052，按照每一码字出现的概率，将每个码字映射到星座图上，得到GFDM系统的光纤信号，其中，每个分层输出序列对应的信息序列中，第一码字与星座图的原点的距离小于第二码字与所述星座图的原点的距离，第一码字的概率大于第二码字的概率。
如图5所示，十六个四位数二进制序列中，“0000”、“0001”、“0010”、“0100”这四个四位数二进制序列中二进制数0出现的次数较多，于是将这四个四位二进制序列映射到距离原点近的地方。如图6所示，图6为均匀的十六进制正交幅度调制的星座图，等间距均匀分布的圆表示星座点等间距分布。图7为16QAM概率成形后的星座图，靠近原点的4个大圆表示出现概率大的4个码字，即图5中的“0000”、“0001”、“0010”、“0100”，8个中等的圆表示出现概率比上述4个码字的概率要小，即图5中的“0101”、“0110”、“1000”、“1001”、“1010”、“1100”、“1101”、“0011”,4个小圆表示出现概率最小的4个码字，即图5中的“0111”、“1111”、“1110”、“1011”。星座点离原点越近，出现概率越大。这样，降低了信号传输的能量消耗，提高了信道容量。
一个实施例中，可采用如下方式得到光纤信号。具体的，如图8所示，将分层输出序列对应的信息序列映射到QAM星座图上，得到QAM信号；将QAM信号分成多路信号；分别对每路信号进行上采样处理，并添加循环前缀，得到每路信号对应的中间信号；滤波器对每路中间信号进行滤波处理；将滤波处理后的中间信号调制到不同频率的载波上；将调制后的多路中间信号合并为GFDM系统的光纤信号。
本发明实施例提供的一种GFDM系统光纤信号的生成方法中，将概率成形技术和可变码率的LDPC编码技术结合在一起，得到GFDM系统的光纤信号。概率成形技术优化了星座图分布，降低了信号传输的能量损耗，提高了信道容量。可变码率的LDPC编码技术，可以使信道编码更加灵活，提高了编码效率，在进一步提高了信道容量的同时，提高了误码性能。
与光纤信号的生成方法实施例对应，本发明实施例还提供了一种光纤信号的生成装置。如图9所示，图9为本发明实施例提供的光纤信号的生成装置的一种结构图。该装置包括：
获取单元901，用于获取信号源发送的原始信号；
第一处理单元902，用于对原始信号进行概率成形处理，确定输出序列；
分层单元903，用于对输出序列进行分层处理，得到多个分层输出序列；
第二处理单元904，用于分别对每个分层输出序列进行LDPC编码处理，得到每个分层输出序列对应的信息序列；
映射单元905，用于按照预设概率分布规则，将每个分层输出序列对应的信息序列映射到QAM星座图上，得到GFDM系统的光纤信号。
一个实施例中，第一处理单元902具体可以用于对原始信号进行概率成形处理，得到中间序列；对中间序列进行二进制标签处理，得到输出序列。
一个实施例中，第二处理单元904具体可以用于分别对每个分层输出序列进行LDPC编码处理，得到每个分层输出序列对应的LDPC编码序列；分别对每个分层输出序列对应的LDPC编码序列进行信息交织处理，得到每个分层输出序列对应的信息序列。
一个实施例中，映射单元905具体可以用于按照预设概率分布规则，确定每个分层输出序列对应的信息序列中每一码字出现的概率；按照每一码字出现的概率，将每个码字映射到星座图上，得到GFDM系统的光纤信号，其中，每个分层输出序列对应的信息序列中，第一码字与星座图的原点的距离小于第二码字与星座图的原点的距离，第一码字的概率大于第二码字的概率。
一个实施例中，映射单元905具体可以用于将所述分层输出序列对应的信息序列映射到QAM星座图上，得到QAM信号；将QAM信号分成多路信号；分别对每路信号进行上采样处理，并添加循环前缀，得到每路信号对应的中间信号；对每路中间信号进行滤波处理；将滤波处理后的中间信号调制到不同频率的载波上；将调制后的多路中间信号合并为GFDM系统的光纤信号。
本发明实施例提供的一种GFDM系统光纤信号的生成装置中，将概率成形技术和可变码率的LDPC编码技术结合在一起，得到GFDM系统的光纤信号。概率成形技术优化了星座图分布，降低了信号传输的能量损耗，提高了信道容量。可变码率的LDPC编码技术，可以使信道编码更加灵活，提高了编码效率，在进一步提高了信道容量的同时，提高了误码性能。
与光纤信号的生成方法实施例对应，本发明实施例还提供了一种光纤信号的生成装置，如图10所示。本发明实施例提供的一种光纤信号的生成装置包括：
随机比特发生器模块，用于对输入的原始信号进行处理，得到二进制比特序列。
判决模块，用于根据用户预先设定的方案，得到判决信息，判决信息包括比特划分规则、交织信息和调制格式等。
比特分割模块，用于按照判决信息中的比特划分规则，决定将二进制比特序列分割为多个分层输出序列。
编码器1-4，用于对多个分层输出序列分别进行LDPC编码处理，每个分层输出序列对应的信息序列。图10中仅以4个编码器为例进行说明，即对4个分层输出序列进行LDPC编码处理，得到4个分层输出序列对应的信息序列为例进行说明，并不起限定。
交织器，用于按照判决信息中的交织信息决定对分层输出序列对应的LDPC编码序列进行信息交织处理，得到分层信息序列；
映射模块，用于按照判决信息中的调制格式对分层信息序列进行QAM调制，得到光纤信号。
本发明实施例提供的一种GFDM系统光纤信号的生成装置中，将概率成形技术和可变码率的LDPC编码技术结合在一起，得到GFDM系统的光纤信号。概率成形技术优化了星座图分布，降低了信号传输的能量损耗，提高了信道容量。可变码率的LDPC编码技术，可以使信道编码更加灵活，提高了编码效率，在进一步提高了信道容量的同时，提高了误码性能。
与GFDM系统的光纤信号的生成方法实施例对应，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：
获取信号源发送的原始信号；
对原始信号进行概率成形处理，确定输出序列；
对输出序列进行分层处理，得到多个分层输出序列；
分别对每个分层输出序列进行LDPC编码处理，得到每个分层输出序列对应的信息序列；
按照预设概率分布规则，将每个分层输出序列对应的信息序列映射到QAM星座图上，得到GFDM系统的光纤信号。
本发明实施例提供的电子设备中，将概率成形技术和可变码率的LDPC编码技术结合在一起，得到GFDM系统的光纤信号。概率成形技术优化了星座图分布，降低了信号传输的能量损耗，提高了信道容量。可变码率的LDPC编码技术，可以使信道编码更加灵活，提高了编码效率，在进一步提高了信道容量的同时，提高了误码性能。
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，PCI)总线或扩展工业标准结构(Extended Industry StandardArchitecture，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，RAM)，也可以包括非易失性存储器(Non-Volatile Memory，NVM)，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，CPU)、网络处理器(Network Processor，NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital SignalProcessing，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，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。
与GFDM系统光纤信号的生成方法实施例对应，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内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一GFDM系统光纤信号的生成方法的步骤。
与GFDM系统光纤信号的生成方法实施例对应，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GFDM系统光纤信号的生成方法的步骤。
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、存储介质及计算机程序产品实施例而言，由于其基本相似于系统和方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见系统和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)
1.一种广义频分复用GFDM系统光纤信号的生成方法，其特征在于，包括：
获取信号源发送的原始信号；
对所述原始信号进行概率成形处理，确定输出序列；
对所述输出序列进行分层处理，得到多个分层输出序列；
分别对每个分层输出序列进行低密度奇偶校验码LDPC编码处理，得到每个分层输出序列对应的信息序列；
按照预设概率分布规则，将每个分层输出序列对应的信息序列映射到正交幅度调制QAM星座图上，得到GFDM系统的光纤信号。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述原始信号进行概率成形处理，确定输出序列的步骤，包括：
对所述原始信号进行概率成形处理，得到中间序列；
对所述中间序列进行二进制标签处理，得到输出序列。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述按照预设概率分布规则，将每个分层输出序列对应的信息序列映射到QAM星座图上，得到GFDM系统的光纤信号的步骤，包括：
按照预设概率分布规则，确定每个分层输出序列对应的信息序列中每一码字出现的概率；
按照每一码字出现的概率，将每个码字映射到星座图上，得到GFDM系统的光纤信号，其中，每个分层输出序列对应的信息序列中，第一码字与所述星座图的原点的距离小于第二码字与所述星座图的原点的距离，所述第一码字的概率大于所述第二码字的概率。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分别对每个分层输出序列进行LDPC编码处理，得到每个分层输出序列对应的信息序列的步骤，包括：
分别对每个分层输出序列进行LDPC编码处理，得到每个分层输出序列对应的LDPC编码序列；
分别对每个分层输出序列对应的LDPC编码序列进行信息交织处理，得到每个分层输出序列对应的信息序列。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述按照预设概率分布规则，将每个分层输出序列对应的信息序列映射到QAM星座图上，得到GFDM系统的光纤信号的步骤，包括：
将所述分层输出序列对应的信息序列映射到QAM星座图上，得到QAM信号；
将QAM信号分成多路信号；
分别对每路信号进行上采样处理，并添加循环前缀，得到每路信号对应的中间信号；
对每路中间信号进行滤波处理；
将滤波处理后的中间信号调制到不同频率的载波上；
将调制后的多路中间信号合并为GFDM系统的光纤信号。
6.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，所述每个分层输出序列对应的信息序列的码长相等。
7.一种广义频分复用GFDM系统光纤信号的生成装置，其特征在于，包括：
获取单元，用于获取信号源发送的原始信号；
第一处理单元，用于对所述原始信号进行概率成形处理，确定输出序列；
分层单元，用于对所述输出序列进行分层处理，得到多个分层输出序列；
第二处理单元，用于分别对每个分层输出序列进行低密度奇偶校验码LDPC编码处理，得到每个分层输出序列对应的信息序列；
映射单元，用于按照预设概率分布规则，将每个分层输出序列对应的信息序列映射到QAM星座图上，得到GFDM系统的光纤信号。
8.一种广义频分复用GFDM系统，其特征在于，包括：发送端和接收端；
所述发送端，用于获取信号源发送的原始信号；对所述原始信号进行概率成形处理，确定输出序列；对所述输出序列进行分层处理，得到多个分层输出序列；分别对每个分层输出序列进行低密度奇偶校验码LDPC编码处理，得到每个分层输出序列对应的信息序列；按照预设概率分布规则，将每个分层输出序列对应的信息序列映射到正交幅度调制QAM星座图上，得到GFDM系统的光纤信号；将光纤信号发送给接收端；
所述接收端，用于接收所述光纤信号；按照所述预设概率分布规则，对所述光纤信号进行解映射处理，得到多个信息序列；分别对每个信息序列进行LDPC解码处理，得到每个信息序列对应的分层输出序列；将所述多个信息序列对应的分层输出序列进行合并处理，得到输出序列；对所述输出序列进行逆概率成形处理，得到所述原始信号。
9.一种电子设备，其特征在于，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信；
存储器，用于存放计算机程序；
处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现权利要求1-6任一所述的方法步骤。
10.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-6任一所述的方法步骤。
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