CN111478752A - 一种信息编码的方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供了一种信息编码的方法及装置，该方法包括：从M阶正交幅度调制的第一星座图中，选取log2M‑1个星座点集合；从log2M‑1个星座点集合中选取S个星座点集合；其中，S个星座点集合构成的第二星座图中的星座点出现的概率满足预设成型概率；针对S个星座点集合中每个星座点集合内星座点的个数，确定该星座点集合所对应的分组码字的位数；从待传输序列中选取符合分组码字的位数和值的码字，作为映射前码字；在按照补零方式将每个星座点集合所对应的分组码字的位数补至log2M位之后，得到映射前码字所对应的映射后码字，发送映射后码字。这样，利用选取符合预设成型概率的星座点集合，实现了复杂度极低的概率成型编码算法，且可以适用于多种系统。
Description
技术领域
本申请涉及通信技术领域，特别是涉及一种信息编码的方法及装置。
背景技术
在通信领域中，经常将数字信号在复平面上表示，以直观的表示信号以及信号之间的关系，通常，把信号矢量端点的分布图称为星座图。在现有技术中，在信号发射端发送待传输信息序列之前，会根据对应的星座图，通过增加冗余比特，对该待传输信息序列进行概率成型编码。
但由于现有技术中的概率成型编码随着待传输信息序列码长的增加，会导致编码的复杂度呈现指数倍的增加。
发明内容
本申请实施例的目的在于提供一种信息编码的方法及装置，以实现降低概率成型编码的复杂度。具体技术方案如下：
第一方面，提供了一种信息编码的方法，该方法包括：
从M阶正交幅度调制的第一星座图中，选取log2 M-1个星座点集合；其中，log2 M-1个星座点集合中第K个星座点集合中包括
个星座点。
从log2 M-1个星座点集合中选取S个星座点集合；其中，S个星座点集合构成的第二星座图中的星座点出现概率满足预设成型概率。
针对S个星座点集合中每个星座点集合内星座点的个数，确定该星座点集合所对应的分组码字的位数。
从待传输序列中选取符合分组码字的位数和值的码字，作为映射前码字。
在按照补零方式将每个星座点集合所对应的分组码字的位数补至log2 M位之后，得到映射前码字所对应的映射后码字，发送映射后码字。
可选的，从待传输序列中选取符合分组码字的位数和值的码字，作为映射前码字之前，还包括：
对原始待传输序列进行前向纠错编码或交织编码，得到目标序列作为待传输序列；或，对目标序列进行交织编码，得到交织编码后的序列作为待传输序列。
可选的，从M阶正交幅度调制的第一星座图中，选取log2 M-1个星座点集合，包括：
将M阶正交幅度调制的第一星座图中的M个星座点，作为第一星座点集合。
从第K星座点集合中选取
个距离第一星座图的原点最近的星座点，生成第K+1星座点集合；其中，K包括：大于等于1小于等于log2 M-2之间的整数。
可选的，从第K星座点集合中选取
个距离第一星座图的原点最近的星座点，生成第K+1星座点集合，包括：
从第K星座点集合中选取4个距离第一星座图的原点最近的星座点；
当从第K星座点集合中的
-4个星座点中选取星座点，且
-4个星座点中有a个星座点与第一星座图原点距离相同时，从a个星座点中选取预设数目个星座点；其中，预设数目个星座点任意两点之间的欧氏距离大于预设阈值；
生成包含预设数目个星座点和所选取的4个星座点的第K+1星座点集合。
可选的，分组码字的位数和值的计算公式为：
其中，n1表示选取的S个星座点集合中的第n1星座点集合；ns为选取的S个星座点集合中的第ns星座点集合；
表示第n1个星座点集合中的星座点个数；
表示第ns个星座点集合中星座点集合的个数；N表示每个星座点集合所对应的分组码字的位数的和值。
第二方面，提供了一种信息编码的装置，该装置包括：
第一选取模块，用于从M阶正交幅度调制的第一星座图中，选取log2 M-1个星座点集合；其中，log2 M-1个星座点集合中第K个星座点集合中包括
个星座点。
第二选取模块，用于从log2 M-1个星座点集合中选取S个星座点集合；其中，S个星座点集合构成的第二星座图中的星座点出现概率满足预设成型概率。
确定模块，用于针对S个星座点集合中每个星座点集合内星座点的个数，确定该星座点集合所对应的分组码字的位数。
第三选取模块，用于从待传输序列中选取符合分组码字的位数和值的码字，作为映射前码字。
发送模块，用于在按照补零方式将每个星座点集合所对应的分组码字的位数补至log2 M位之后，得到映射前码字所对应的映射后码字，发送映射后码字。
可选的，信息编码的装置还包括：
编码模块，用于在从待传输序列中选取符合分组码字的位数和值的码字，作为映射前码字之前，对原始待传输序列进行前向纠错编码或交织编码，得到目标信息序列作为待传输序列；或，
对目标信息序列进行交织编码，得到交织编码后的信息序列作为待传输序列。
可选的，第一选取模块，包括：
确定单元，用于将M阶正交幅度调制的第一星座图中的M个星座点，作为第一星座点集合；
生成单元，用于从第K星座点集合中选取
个距离第一星座图的原点最近的星座点，生成第K+1星座点集合；其中，K包括：大于等于1小于等于log2 M-2之间的整数。
可选的，生成单元，具体用于：
从第K星座点集合中选取4个距离第一星座图的原点最近的星座点。
当从第K星座点集合中的
-4个星座点中选取星座点，且
-4个星座点中有a个星座点与第一星座图原点距离相同时，从a个星座点中选取预设数目个星座点，生成第K+1星座点集合；其中，预设数目个星座点任意两点之间的欧氏距离大于预设阈值。
生成包含预设数目个星座点和所选取的4个星座点的第K+1星座点集合。
可选的，分组码字的位数和值的计算公式为：
其中，n1表示选取的S个星座点集合中的第n1星座点集合；ns为选取的S个星座点集合中的第ns星座点集合；
表示第n1个星座点集合中的星座点个数；
表示第ns个星座点集合中星座点集合的个数；N表示每个星座点集合所对应的分组码字的位数的和值。
第三方面，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，实现第一方面任一项的方法步骤。
第四方面，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第一方面任一项的方法步骤。
第五方面，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，使得计算机执行第一方面任一项的方法步骤法。
本申请实施例提供的一种信息编码的方法及装置，电子设备可以从M阶正交幅度调制的第一星座图中，选取log2 M-1个星座点集合；其中，log2 M-1个星座点集合中第K个星座点集合中包括
个星座点。从log2 M-1个星座点集合中选取S个星座点集合；其中，S个星座点集合构成的第二星座图中的星座点出现概率满足预设成型概率；针对S个星座点集合中每个星座点集合内星座点的个数，确定该星座点集合所对应的分组码字的位数；从待传输序列中选取符合分组码字的位数和值的码字，作为映射前码字；在按照补零方式将每个星座点集合所对应的分组码字的位数补至log2 M位之后，得到映射前码字所对应的映射后码字，发送映射后码字。这样，利用选取符合预设成型概率的星座点集合，实现了对待传输序列的编码，且编码算法的复杂度不会因待传输序列码长的增加而增大，实现了复杂度极低的概率成型编码算法，且可以适用于多种系统。同时，由于选取S个星座点集合构成的第二星座图中的星座点出现的概率满足预设成型概率，并按照该选取的星座点集合中的星座点个数，对待传输序列进行分组编码，实现了编码后待传输序列中的码字出现的概率满足高斯分布，提高了信道容量。
当然，实施本申请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申请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申请的一些实施例，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为本申请实施例提供的一种信息编码的方法流程图；
图2为本申请实施例提供的一种第一星座图的编号示意图；
图3为本申请实施例提供的一种编码前码字概率的分布示意图；
图4为本申请实施例提供的一种编码后码字概率的分布示意图；
图5为本申请实施例提供的一种联合编码的方法流程图；
图6为本申请实施例提供的一种信息编码装置的结构示意图；
图7为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
在数字通信领域中，经常将数字信号在复平面上表示，以直观的表示信号以及信号之间的关系，通常，把信号矢量端点的分布图称为星座图，在星座图上每一个星座点唯一对应一个一定幅度和相位的模拟信号。星座点经常采用水平和垂直方向等间距的正方网格配置，当然也有其他的配置方式。由于数字通信中数据常采用二进制数表示，因此星座点的个数一般是2的幂。例如，当采用4阶正交幅度调制(QAM，Quadrature AmplitudeModulation)调制时，对应的星座图中星座点的个数为22；当采用16阶QAM调制时，对应的星座图中星座点的个数为24，该星座图的正方网格配置可以参见图2。
下面将结合具体实施方式，对本申请实施例提供的一种信息编码的方法进行详细的说明，如图1所示，具体步骤如下：
步骤101，从M阶正交幅度调制的第一星座图中，选取log2 M-1个星座点集合；其中，log2 M-1个星座点集合中第K个星座点集合中包括
个星座点。
本申请实施例中，首先基于M阶QAM的第一星座图，对该第一星座图中的星座点进行编号。其中，编号包括数值小于0大于M的二进制数。具体的，该第一星座图中的星座点，按与该第一星座图原点距离的由近到远依次进行编号。
例如，4阶QAM调制的第一星座图中存在四个星座点，且该四个星座点与该第一星座图的原点距离相同，那么对该四个星座点的编号依次为：00、01、10、11。对于16阶QAM调制的第一星座图来说，如图2所示，为本申请实施例提供的一种第一星座图编号示意图，图中I轴表示同相分量，Q轴表示正交分量，该第一星座图中存在16个星座点。如图2所示，先对与该第一星座图原点距离最近的四个点进行编号，依次为：0000、0001、0010、0011；再对与该第一星座图原点距离最近的八个点进行编号，依次为：0100、1000、1011、0101、0111、1001、1010、0110；最后对与该第一星座图原点距离最远的四个点进行编号，依次为1100、1101、1111、1110。
具体的，从M阶正交幅度调制的第一星座图中，选取log2 M-1个星座点集合，包括：
将M阶正交幅度调制的第一星座图中的M个星座点，作为第一星座点集合；
本申请实施例中，电子设备可以将星座点对应的编号记入相应的星座点集合中。例如，4阶QAM调制的第一星座图的第一星座点集合为{00，01，10，11}；16阶QAM调制的第一星座图的第一星座点集合为{0000，0001，0010，0011，0100，0101，0110，0111，1000，1001，1010，1011，1100，1101，1110，1111}。
从第K星座点集合中选取
个距离第一星座图的原点最近的星座点，生成第K+1星座点集合；其中，K包括：大于等于1小于等于log2 M-2之间的整数。
在星座图中，星座点与该星座图原点之间的距离表示该星座点对应信号的能量，其中，离该星座图原点越远的星座点，能量越大。因此本申请实施例中，在选取星座点生成星座点集合时，选取距离第一星座图的原点最近的星座点，使得星座点集合的能量逐渐减小。
当从16阶QAM调制的第一星座图的第一星座点集合中选取星座点记入第二星座点集合，并且第一星座点集合为{0000，0001，0010，0011，0100，0101，0110，0111，1000，1001，1010，1011，1100，1101，1110，1111}时，此时需要从第一星座点集合中选取
(即8)个点记入第二星座点集合；由图2可知，星座点编号为：0000、0001、0010和0011的星座点距离该第一星座图原点最近，因此可以将0000、0001、0010和0011记入第二星座点集合。然后需要在与该第一星座图原点距离较近的八个点中选取四个星座点，由图2可知，该八个点1000、1001、1010、1011、0100、0101、0110、0111均与该第一星座图原点的距离相同，此时则按下文中描述的方法进一步选取星座点。
例如，当从16阶QAM调制的第一星座图的第二星座点集合中选取星座点记入第三星座点集合时，第二星座点集合为{0000，0001，0010，0011，0100，0101，0110，0111}时，此时需要从第二星座点集合选取
(即4)个点记入第三星座点集合；由图2可知，星座点编号为0000、0001、0010和0011的星座点距离该第一星座图原点最近，因此可以将0000、0001、0010和0011记入第三星座点集合，得到第三星座点集合：{0000，0001，0010，0011}。
其中，从第K星座点集合中选取
个距离第一星座图的原点最近的星座点，生成第K+1星座点集合，包括：
从第K星座点集合中选取4个距离第一星座图的原点最近的星座点；
当从第K星座点集合中的
-4个星座点中选取星座点，且
-4个星座点中有a个星座点与第一星座图原点距离相同时，从a个星座点中选取预设数目个星座点；其中，预设数目个星座点任意相邻两点之间的欧氏距离大于预设阈值；
生成包含预设数目个星座点和所选取的4个星座点的第K+1星座点集合。
具体的，预设数目根据需要选入第K+1个星座点集合中个数确定；预设阈值可以为a个星座点中任意相邻两星座点之间的欧氏距离；预设数目个星座点和所选取的4个星座点的和值为
个星座点，即第K+1个星座点集合中包括
个星座点。
例如，在16阶QAM调制的第一星座图中，当从第一星座点集合中的16个星座点中选取8个星座点，生成第二星座点集合时，由图2可知，星座点编号为：0000、0001、0010和0011的星座点距离该第一星座图原点最近，因此可以将0000、0001、0010和0011记入第二星座点集合。然后需要在与该第一星座图原点距离较近的八个点中选取四个星座点，由图2可以确定预设阈值可以为1000、1001、1010、1011、0100、0101、0110、0111中任意相邻两星座点之间的距离，可以确定的0100、0101、0110、0111之间任意相邻两点之间的距离大于该预设阈值，因此将0100、0101、0110和0111记入第二星座点集合，再加上星座点0000、0001、0010和0011，得到第二星座点集合：{0000，0001，0010，0011，0100，0101，0110，0111}。或者，由于1000、1001、1010、1011之间任意相邻两点之间的距离大于该预设阈值，因此将1000、1001、1010和1011记入第二星座点集合，再加上星座点0000、0001、0010和0011，得到第二星座点集合：{0000，0001，0010，0011，1000，1001，1010，1011}。
本申请实施例中，星座图中的星座点之间的欧氏距离表示该星座图对应的调制方法所具有的抗干扰能力，其中，欧氏距离越大，抗干扰能力越好。因此，在星座点与坐标轴原点的距离相同时，以欧氏距离最大为原则，进一步选取星座点，实现了提高抗干扰能力。
步骤102，从log2 M-1个星座点集合中选取S个星座点集合；其中，S个星座点集合构成的第二星座图中的星座点出现概率满足预设成型概率。
具体的，S个星座点集合构成的第二星座图中的星座点出现的概率，满足预设的麦克斯韦-玻尔兹曼分布，即近似满足服从高斯分布。
例如，如图3所示，为本申请实施例提供的一种编码前码字概率的分布示意图，如图3所示，I路与第一星座图中的I轴相对应，Q路与第一星座图中的Q轴相对应，图3中每个柱状体与第一星座图中星座点一一对应，柱状体的高度则表示该柱状体对应的星座点的出现概率，此时在16阶QAM的第一星座点集合中的每个星座点对应的每种码字出现概率为0.0625，因此第一星座点集合中的每个星座点出现的概率也为0.0625。如图4所示，为本申请实施例提供的一种编码后码字概率的分布示意图，如图4所示，I路与第二星座图中的I轴相对应，Q路与第二星座图中的Q轴相对应，图3中每个柱状体与第二星座图中星座点一一对应，柱状体的高度则表示该柱状体对应的星座点的出现概率。其中由于根据预设成型概率选取的第二星座点集合和第三星座点集合构成的第二星座图中所有星座点对应的所有码字出现的概率分布满足预设的麦克斯韦-玻尔兹曼分布，即趋近于高斯分布，因此第二星座点集合和第三星座点集合构成的第二星座图中的所有星座点出现的概率分布趋近于高斯分布。
本申请实施例中，技术人员还可以根据不同的实际应用的场景，设置不同的成型概率，实现了概率成型编码的分布概率可控，提高了编码方法的适用性。
步骤103，针对S个星座点集合中每个星座点集合内星座点的个数，确定该星座点集合所对应的分组码字的位数。
步骤104，从待传输序列中选取符合分组码字的位数和值的码字，作为映射前码字。
具体的，分组码字的位数和值的计算公式为：
其中，n1表示选取的S个星座点集合中的第n1星座点集合；ns为选取的S个星座点集合中的第ns星座点集合；
表示第n1个星座点集合中的星座点个数；
表示第ns个星座点集合中星座点集合的个数；N表示每个星座点集合所对应的分组码字的位数的和值。
例如，根据预设成型概率从16阶QAM调制的三个星座点集合中选取两个星座点集合时，分别选取了第二星座点集合和第三星座点集合。计算可得，第二星座点集合对应的分组码字的位数为3位，第三星座点集合对应的分组码字的位数为2位，每个星座点集合所对应的分组码字的位数的和值为5。然后电子设备可以将待传输序列即二进制代码，按5位码字一组，划分为若干组映射前码字。其中，在该若干组码字内，按先划分2位码字为一组，再划分为3位码字为一组。
本申请实施例中，通过简单计算即可确定分组码字的位数，实现了简单地确定映射前的码字，使得算法更简单。同时分组码字的位数根据选取的星座点集合中的星座点的个数计算得到，既确保了映射前的分组码字与映射后的分组码字一一对应。
步骤105，在按照补零方式将每个星座点集合所对应的分组码字的位数补至log2M位之后，得到映射前码字所对应的映射后码字，发送映射后码字。
本申请实施例中，电子设备在每个星座点集合所对应的分组码字的左端补零，直至该分组码字的位数到达log2 M位。例如，如表1所示，为16QAM调制中的一种编码前后码字的映射关系表。
| 00 000 | 00 001 | 00 010 | 00 011 |
| 0000 0000 | 0000 0001 | 0000 0010 | 0000 0011 |
| 00 100 | 00 101 | 00 110 | 00 111 |
| 0000 0100 | 0000 0101 | 0000 0110 | 0000 0111 |
| 01 000 | 01 001 | 01 010 | 01 011 |
| 0001 0000 | 0001 0001 | 0001 0010 | 0001 0011 |
| 01 100 | 01 101 | 01 110 | 01 111 |
| 0001 0100 | 0001 0101 | 0001 0110 | 0001 0111 |
| 10 000 | 10 001 | 10 010 | 10 011 |
| 0010 0000 | 0010 0001 | 0010 0010 | 0010 0011 |
| 10 100 | 10 101 | 10 110 | 10 111 |
| 0010 0100 | 0010 0101 | 0010 0110 | 0010 0111 |
| 11 000 | 11 001 | 11 010 | 11 011 |
| 0011 0000 | 0011 0001 | 0011 0010 | 0011 0011 |
| 11 100 | 11 101 | 11 110 | 11 111 |
| 0011 0100 | 0011 0101 | 0011 0110 | 0011 0111 |
表1
以表1中第一行的四列和第二行的四列为例，其中，第一行的四列单元格中的码字为映射前的分组码字，第二行的四列单元格中的码字为与第一行相对应的映射后的分组码字。具体的，映射前的分组码字包括：00 000、00 001、00 010、00 011；相对应的映射后的分组码字为0000 0000、0000 0001、0000 0010、0000 0011，其中映射前的分组码字中的空格，表示将映射前的分组码字先按2位码字，再按3位码字划分为两组；相应的，映射后的分组码字中的空格表示映射后的对应的两组码字。由于使用的是16阶QAM调制，因此在映射前的分组码字的位数分别补零至log2 M＝4位。例如，当映射前的分组码字为00 011时，在该映射前的分组码字的前两位的左端补零至四位码字，该映射前的分组码字的后三位的左端补零至四位码字，得到映射后的分组码字为0000 0011。
发送端的电子设备按照表1对待传输序列进行了概率成型编码之后，将该编码后的对待传输序列，发送至接收端。相应的，接收端的电子设备在接收该编码后的待传输序列时，只按表1中的映射关系，将编码时添加的冗余码字删除，即可获得编码前的待传输序列。这样，由于接收端解码时只进行删除编码时添加的冗余码字，解码方式简单且降低了解码时的误码率。
可选的，从待传输序列中选取符合分组码字的位数和值的码字，作为映射前码字之前，还包括：
对原始待传输序列进行前向纠错编码或交织编码，得到目标序列作为待传输序列；或，
对目标序列进行交织编码，得到交织编码后的序列作为待传输序列。
本申请实施例中，电子设备可以先对原始待传输序列进行前向纠错编码，再对前向纠错编码后的待传输序列进行概率成型编码，得到并发送编码后的待传输序列；也可以先对原始待传输序列进行交织编码，再对交织编码后的待传输序列进行概率成型编码，得到并发送编码后的待传输序列；也可以先对原始待传输序列进行前向纠错编码，再对前向纠错编码后的待传输序列进行交织编码，最后进行概率成型编码，得到并发送编码后的待传输序列。这样，先进行前向纠错编码和/或交织编码，再进行概率成型编码，避免了前向纠错编码和交织编码破坏概率成型编码的成型效果，消除了码型的使用限制，从而实现了在该通信系统中可以使用任意成熟的码型。另外，前向纠错编码后进一步进行交织编码，可以改善前向纠错编码技术无法难以识别连续错误情况，提高了纠错能力，提高了概率成型编码方法与前向纠错技术兼容性，进一步提升系统的传输性能。
如图5所示，为本申请实施例提供的一种联合编码的方法流程图。如图所示，发送端的电子设备先对原始的待传输序列进行前向纠错编码，再进行交织编码，最后进行概率成型编码，得到编码后的待传输序列并通过高斯信道发送至接收端；接收端的电子设备对接收到的编码后的待传输序列进行概率成型解码，再进行交织解码，最后进行前向纠错解码，得到原始的待传输序列。
本申请实施例中，电子设备可以从M阶正交幅度调制的第一星座图中，选取log2M-1个星座点集合；其中，log2 M-1个星座点集合中第K个星座点集合中包括
个星座点。从log2 M-1个星座点集合中选取S个星座点集合；其中，S个星座点集合构成的第二星座图中的星座点出现概率满足预设成型概率；针对S个星座点集合中每个星座点集合内星座点的个数，确定该星座点集合所对应的分组码字的位数；从待传输序列中选取符合分组码字的位数和值的码字，作为映射前码字；在按照补零方式将每个星座点集合所对应的分组码字的位数补至log2 M位之后，发送映射后码字。这样，利用选取符合预设成型概率的星座点集合，实现了对待传输序列的编码，且编码算法的复杂度不会因待传输序列码长的增加而增大，实现了复杂度极低的概率成型编码算法，且可以适用于多种系统。同时，由于选取S个星座点集合构成的第二星座图中的星座点出现的概率满足预设成型概率，并按照该选取的星座点集合中的星座点个数，对待传输序列进行分组编码，实现了编码后待传输序列中的码字出现的概率满足高斯分布，提高了信道容量。
由于本申请实施例中的编码算法复杂度低，因此还可以适用于时延敏感的光通信网络，用于数据中心中的光网络传输。在涉及数据中心光通信和信息传输处理等领域有着重要的应用前景。此外，本申请实施例中的编码算法还可以适用于高阶调制。例如，在极化分割多路复用中，相干发射机将数据调制到两个极化中，并且在每个极化中，载波的同相和正交分量均被分别调制。具体的，在极化复用系统中，只需分别对单一极化方向下的信号独立使用算法即可实现成型编码。
基于相同的技术构思，本申请实施例还提供了一种信息编码的装置，如图6所示，该装置包括：
第一选取模块601，用于从M阶正交幅度调制的第一星座图中，选取log2 M-1个星座点集合；其中，log2 M-1个星座点集合中第K个星座点集合中包括
个星座点；
第二选取模块602，用于从log2 M-1个星座点集合中选取S个星座点集合；其中，S个星座点集合构成的第二星座图中的星座点出现概率满足预设成型概率；
确定模块603，用于针对S个星座点集合中每个星座点集合内星座点的个数，确定该星座点集合所对应的分组码字的位数；
第三选取模块604，用于从待传输序列中选取符合分组码字的位数和值的码字，作为映射前码字；
发送模块605，用于在按照补零方式将每个星座点集合所对应的分组码字的位数补至log2 M位之后，得到映射前码字所对应的映射后码字，发送映射后码字。
本申请实施例中，电子设备可以从M阶正交幅度调制的第一星座图中，选取log2M-1个星座点集合；其中，log2 M-1个星座点集合中第K个星座点集合中包括
个星座点。从log2 M-1个星座点集合中选取S个星座点集合；其中，S个星座点集合构成的第二星座图中的星座点出现概率满足预设成型概率；针对S个星座点集合中每个星座点集合内星座点的个数，确定该星座点集合所对应的分组码字的位数；从待传输序列中选取符合分组码字的位数和值的码字，作为映射前码字；在按照补零方式将每个星座点集合所对应的分组码字的位数补至log2 M位之后，得到映射前码字所对应的映射后码字，发送映射后码字。这样，利用选取符合预设成型概率的星座点集合，实现了对待传输序列的编码，且编码算法的复杂度不会因待传输序列码长的增加而增大，实现了复杂度极低的概率成型编码算法，且可以适用于多种系统。同时，由于选取S个星座点集合构成的第二星座图中的星座点出现的概率满足预设成型概率，并按照该选取的星座点集合中的星座点个数，对待传输序列进行分组编码，实现了编码后待传输序列中的码字出现的概率满足高斯分布，实现了提高了信道容量。
可选的，信息编码的装置还包括：
编码模块，用于在从待传输序列中选取符合分组码字的位数和值的码字，作为映射前码字之前，对原始待传输序列进行前向纠错编码或交织编码，得到目标信息序列作为待传输序列；或，对目标信息序列进行交织编码，得到交织编码后的信息序列作为待传输序列。
可选的，第一选取模块601，包括：
确定单元，用于将M阶正交幅度调制的第一星座图中的M个星座点，作为第一星座点集合；
生成单元，用于从第K星座点集合中选取
个距离第一星座图的原点最近的星座点，生成第K+1星座点集合；其中，K包括：大于等于1小于等于log2 M-2之间的整数。
可选的，生成单元，具体用于：
从第K星座点集合中选取4个距离第一星座图的原点最近的星座点；
当从第K星座点集合中的
-4个星座点中选取星座点，且
-4个星座点中有a个星座点与第一星座图原点距离相同时，从a个星座点中选取预设数目个星座点；其中，预设数目个星座点任意相邻两点之间的欧氏距离大于预设阈值；
生成包含预设数目个星座点和所选取的4个星座点的第K+1星座点集合。
具体的，分组码字的位数和值的计算公式为：
其中，n1表示选取的S个星座点集合中的第n1星座点集合；ns为选取的S个星座点集合中的第ns星座点集合；
表示第n1个星座点集合中的星座点个数；
表示第ns个星座点集合中星座点集合的个数；N表示每个星座点集合所对应的分组码字的位数的和值。
本申请实施例还提供了一种电子设备，如图7所示，包括处理器701、通信接口702、存储器703和通信总线704，其中，处理器701，通信接口702，存储器703通过通信总线704完成相互间的通信，
存储器703，用于存放计算机程序；
处理器701，用于执行存储器703上所存放的程序时，实现信息编码的方法实施例中的任一方法步骤。
上述网络设备提到的通信总线可以是外设部件互连标准(英文：PeripheralComponent Interconnect，简称：PCI)总线或扩展工业标准结构(英文：Extended IndustryStandard Architecture，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。
通信接口用于上述网络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(英文：Random Access Memory，简称：RAM)，也可以包括非易失性存储器(英文：Non-Volatile Memory，简称：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(英文：Central ProcessingUnit，简称：CPU)、网络处理器(英文：Network Processor，简称：NP)等；还可以是数字信号处理器(英文：Digital Signal Processing，简称：DSP)、专用集成电路(英文：ApplicationSpecific Integrated Circuit，简称：ASIC)、现场可编程门阵列(英文：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。
基于相同的技术构思，本申请实施例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信息编码的方法实施例中的任一方法步骤。
基于相同的技术构思，本申请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信息编码的方法实施例中的任一方法步骤。
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申请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。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并非用于限定本申请的保护范围。凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本申请的保护范围内。
Claims (10)
1.一种信息编码的方法，其特征在于，所述方法包括：
从M阶正交幅度调制的第一星座图中，选取log2M-1个星座点集合；其中，所述log2M-1个星座点集合中第K个星座点集合中包括
个星座点；
从所述log2M-1个星座点集合中选取S个星座点集合；其中，所述S个星座点集合构成的第二星座图中的星座点出现的概率满足预设成型概率；
针对所述S个星座点集合中每个星座点集合内星座点的个数，确定该星座点集合所对应的分组码字的位数；
从待传输序列中选取符合所述分组码字的位数和值的码字，作为映射前码字；
在按照补零方式将每个星座点集合所对应的分组码字的位数补至log2M位之后，得到所述映射前码字所对应的映射后码字，发送所述映射后码字。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述从待传输序列中选取符合所述分组码字的位数和值的码字，作为映射前码字之前，还包括：
对原始待传输序列进行前向纠错编码或交织编码，得到目标序列作为所述待传输序列；或，
对所述目标序列进行交织编码，得到交织编码后的序列作为所述待传输序列。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述从M阶正交幅度调制的第一星座图中，选取log2M-1个星座点集合，包括：
将所述M阶正交幅度调制的第一星座图中的M个星座点，作为第一星座点集合；
从第K星座点集合中选取
个距离所述第一星座图的原点最近的星座点，生成第K+1星座点集合；其中，所述K包括：大于等于1小于等于log2M-2之间的整数。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述从第K星座点集合中选取
个距离所述第一星座图的原点最近的星座点，生成第K+1星座点集合，包括：
从第K星座点集合中选取4个距离所述第一星座图的原点最近的星座点；
当从所述第K星座点集合中的
个星座点中选取星座点，且所述
个星座点中有a个星座点与所述第一星座图原点距离相同时，从所述a个星座点中选取预设数目个星座点；其中，所述预设数目个星座点任意相邻两点之间的欧氏距离大于预设阈值；
生成包含所述预设数目个星座点和所选取的4个星座点的第K+1星座点集合。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分组码字的位数和值的计算公式为：
其中，所述n1表示选取的所述S个星座点集合中的第n1星座点集合；所述ns为选取的所述S个星座点集合中的第ns星座点集合；所述
表示所述第n1个星座点集合中的星座点个数；所述
表示所述第ns个星座点集合中星座点集合的个数；所述N表示所述每个星座点集合所对应的分组码字的位数的和值。
6.一种信息编码的装置，其特征在于，所述装置包括：
第一选取模块，用于从M阶正交幅度调制的第一星座图中，选取log2M-1个星座点集合；其中，所述log2M-1个星座点集合中第K个星座点集合中包括
个星座点；
第二选取模块，用于从所述log2M-1个星座点集合中选取S个星座点集合；其中，所述S个星座点集合构成的第二星座图中的星座点出现概率满足预设成型概率；
确定模块，用于针对所述S个星座点集合中每个星座点集合内星座点的个数，确定该星座点集合所对应的分组码字的位数；
第三选取模块，用于从待传输序列中选取符合所述分组码字的位数和值的码字，作为映射前码字；
发送模块，用于在按照补零方式将每个星座点集合所对应的分组码字的位数补至log2M位之后，得到所述映射前码字所对应的映射后码字，发送所述映射后码字。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
编码模块，用于在从待传输序列中选取符合所述分组码字的位数和值的码字，作为映射前码字之前，对原始待传输序列进行前向纠错编码或交织编码，得到目标信息序列作为所述待传输序列；或，
对所述目标信息序列进行交织编码，得到交织编码后的信息序列作为所述待传输序列。
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第一选取模块，包括：
确定单元，用于将所述M阶正交幅度调制的第一星座图中的M个星座点，作为第一星座点集合；
生成单元，用于从第K星座点集合中选取
个距离所述第一星座图的原点最近的星座点，生成第K+1星座点集合；其中，所述K包括：大于等于1小于等于log2M-2之间的整数。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述生成单元，具体用于：
从第K星座点集合中选取4个距离所述第一星座图的原点最近的星座点；
当从第K星座点集合中的
个星座点中选取星座点，且所述
个星座点中有a个星座点与所述第一星座图原点距离相同时，从所述a个星座点中选取预设数目个星座点，；其中，所述预设数目个星座点任意相邻两点之间的欧氏距离大于预设阈值；
生成包含所述预设数目个星座点和所选取的4个星座点的第K+1星座点集合。
10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述分组码字的位数和值的计算公式为：
其中，所述n1表示选取的所述S个星座点集合中的第n1星座点集合；所述ns为选取的所述S个星座点集合中的第ns星座点集合；所述
表示所述第n1个星座点集合中的星座点个数；所述
表示所述第ns个星座点集合中星座点集合的个数；所述N表示所述每个星座点集合所对应的分组码字的位数的和值。
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