CN113098529B - 基于循环移位的额外信息传输方法、系统及存储介质 - Google Patents

基于循环移位的额外信息传输方法、系统及存储介质 Download PDF

Info

Publication number
CN113098529B
CN113098529B CN202110339291.7A CN202110339291A CN113098529B CN 113098529 B CN113098529 B CN 113098529B CN 202110339291 A CN202110339291 A CN 202110339291A CN 113098529 B CN113098529 B CN 113098529B
Authority
CN
China
Prior art keywords
sequence
length
cyclic shift
basic
coding
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202110339291.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113098529A (zh
Inventor
马啸
王寅楚
蔡穗华
江明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sun Yat Sen University
Original Assignee
Sun Yat Sen University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sun Yat Sen University filed Critical Sun Yat Sen University
Priority to CN202110339291.7A priority Critical patent/CN113098529B/zh
Publication of CN113098529A publication Critical patent/CN113098529A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113098529B publication Critical patent/CN113098529B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M13/00—Coding, decoding or code conversion, for error detection or error correction; Coding theory basic assumptions; Coding bounds; Error probability evaluation methods; Channel models; Simulation or testing of codes
    • H03M13/03—Error detection or forward error correction by redundancy in data representation, i.e. code words containing more digits than the source words
    • H03M13/05—Error detection or forward error correction by redundancy in data representation, i.e. code words containing more digits than the source words using block codes, i.e. a predetermined number of check bits joined to a predetermined number of information bits
    • H03M13/11—Error detection or forward error correction by redundancy in data representation, i.e. code words containing more digits than the source words using block codes, i.e. a predetermined number of check bits joined to a predetermined number of information bits using multiple parity bits
    • H03M13/1102—Codes on graphs and decoding on graphs, e.g. low-density parity check [LDPC] codes
    • H03M13/1105—Decoding
    • H03M13/1108—Hard decision decoding, e.g. bit flipping, modified or weighted bit flipping

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Probability & Statistics with Applications (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Error Detection And Correction (AREA)

Abstract

本发明公开了一种基于循环移位的额外信息传输方法、系统及存储介质，方法包括：以低密度奇偶校验码作为基本码，用于将长度为L*k的基本负载信息序列u及长度为l的额外信息序列v联合编码为长度为L*n的传输码字c；以合适的调制方式将长度为L*n的传输码字c调制为调制信号序列x；解调后对于长度为L*n的接收序列y，进行额外信息和基本负载信息的译码。本发明是一种基于循环移位的额外信息传输方法，在不需要额外消耗传输能量、带宽的情况下，利用额外信息序列来控制基本编码后的码字进行循环移位，并将最终生成的码字进行传输，其方法步骤简单，实现方便，可以在基本不影响负载信息译码性能的条件下，传输额外信息序列。

Description

基于循环移位的额外信息传输方法、系统及存储介质
技术领域
本发明涉及数字通信和数字存储领域，特别涉及一种基于循环移位的额外信息传输方法、系统及存储介质。
背景技术
LDPC(Low-density Parity-check，低密度奇偶校验)码是由Gallager在1963年提出的一类具有稀疏校验矩阵的线性分组码(linear block codes)，因其诸多优点，成为5G标准中长码的编码传输标准，从而成为了信道编码理论新的研究热点，在现代通信系统中有着广泛应用。
在实际的通信系统中，不仅有数据信息需要传输，同时还有控制信息需要传输。数据信息传送主要的要求是高速率，控制信息虽然没有数据信息的数据量大，但对于整个系统的传输调度十分重要，因此对其要有更高的可靠性要求。
现实通信系统中，信令信息按功能划分可分为：线路信令、路由信令和管理信令等。现有技术一般使用码率较低的编码方案对控制信息进行独立传输，达到保证控制消息较高的可靠性的要求。但这样来传输这些信息就需要额外花费能量、带宽开销，消耗了更多的资源。因此，在节省资源的情况下，存在需要传输多个比特的额外信息的需求。
发明内容
本发明的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种基于循环移位的额外信息传输方法、系统及存储介质，不需要在额外消耗传输能量、带宽的情况下，将额外信息映射成循环移位位数用以控制编码信号移位，以进行额外信息的无附加系统资源消耗的传输。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明一方面提供了一种基于循环移位的额外信息传输方法，包括下述步骤：
(1)以LDPC码C作为基本码，将长度为L*k的基本负载信息序列u及长度为l的额外信息序列v联合编码为长度为L*n的传输码字c；所述联合编码具体为：
(1.1)先将长度为L*k的基本负载信息序列u分成L段，每段长度为k，对每一段分别编码成LDPC码字，共L组，每组长度为n，并按先后顺序排列成基本编码序列w；
(1.2)将长度为l的额外信息序列v，输入至转换器得到v’；
(1.3)将基本编码序列w进行循环移位v’位，构成长度为n*L的传输码字c；
(2)将长度为L*n的传输码字c调制为调制信号序列x；
(3)对于长度为L*n的接收序列y，其额外信息序列的译码方法包括以下步骤：
(3.1)L*n长的接收序列y，从序列首位开始，进行软伴随式的计算；
(3.2)对y进行循环移位，重复(3.1)的步骤n次，找到对数似然值最大值max_LLR，找到循环位数
Figure BDA0002998645240000021
转换为二进制得到额外消息序列
Figure BDA0002998645240000022
同时找到循环移位前的码字
Figure BDA0002998645240000023
的开头；
(4)对于长度为L*n的接收序列
Figure BDA0002998645240000024
其额外信息序列的译码方法包括以下步骤：
(4.1)将循环移位的序列
Figure BDA0002998645240000025
进行移位恢复成
Figure BDA0002998645240000026
(4.2)对码字
Figure BDA0002998645240000031
进行分段的LDPC码的译码，得到消息序列
Figure BDA0002998645240000032
作为优选的技术方案，步骤(1.1)中，基本负载信息序列u的编码器是将长度为k的基本负载信息u编码成长度为n的码字w的线性分组码编码器，采用的码字是低密度奇偶校验码。
作为优选的技术方案，步骤(1.2)中，所述转换器的具体实现方法为：
将长度为l的额外信息v二进制比特序列映射成十进制表示方式v’，作为将步骤(1.1)编码后的L组码字进行循环移位的位数，而这个序列长度l是不超过log2n的。
作为优选的技术方案，步骤(1.3)中，传输码字c通过下述方法实现：
将步骤(1.1)中的基本编码序列w，进行循环移位，移位的位数是步骤(1.2)中得到的十进制数v’，然后将其作为编码完成的序列c。
作为优选的技术方案，步骤(3.1)中，进行软伴随式的计算具体为：
(3.1.1)每一组长度为n的序列，可计算得到一组n-k长度的软伴随式序列λ(t)，一共有L组，λ(t)表示第t组软伴随式序列，0≤t≤L-1；
(3.1.2)将计算的L组软伴随式序列相加，得到此时整个序列满足校验矩阵的对数似然值LLR，计算公式如下:
Figure BDA0002998645240000033
Figure BDA0002998645240000034
表示第t组软伴随式序列中的第i位，0≤t≤L-1。
作为优选的技术方案，步骤(3.1.2)中，软伴随式即是计算由接收序列y得到满足校验方程的对数似然值LLR,计算公式如下：
Figure BDA0002998645240000035
其中，
Figure BDA0002998645240000041
是第t组码字满足第i行校验方程的概率。
Figure BDA0002998645240000042
是第t组码字不满足第i行校验方程的概率。H0是LDPC码的校验矩阵，H0(i,j)表示校验矩阵中第i行第j列的元素，
Figure BDA0002998645240000043
的表达式如下：
Figure BDA0002998645240000044
且
Figure BDA0002998645240000045
是由接收序列得到的等于0的概率,
Figure BDA0002998645240000046
是由信道接收得到的序列。
作为优选的技术方案，步骤(4.1)中，移位恢复具体为：
由步骤(3.2)中找到的十进制数v’作为移位位数，将接收序列y进行循环移位，得到基本码字的
Figure BDA0002998645240000047
作为优选的技术方案，步骤(4.1)中，对对码字
Figure BDA0002998645240000048
进行分段的LDPC码的译码，具体为：
将步骤(4.1)得到的码字
Figure BDA0002998645240000049
分为L段，每段的长度为n。对每一段进行LDPC码的BP译码，即可得到k长的信息，并按照顺序排列，即可得到基本负载信息序列
Figure BDA00029986452400000410
本发明另一方面提供了一种基于循环移位的额外信息传输系统，应用于所述的基于循环移位的额外信息传输方法，包括编码模块、调制模块、第一译码模块和第二译码模块；
所述编码模块，用于以LDPC码C作为基本码，将长度为L*k的基本负载信息序列u及长度为l的额外信息序列v联合编码为长度为L*n的传输码字c；所述联合编码具体为：
先将长度为L*k的基本负载信息序列u分成L段，每段长度为k，对每一段分别编码成LDPC码字，共L组，每组长度为n，并按先后顺序排列成基本编码序列w；
将长度为l的额外信息序列v，输入至转换器得到v’；
将基本编码序列w进行循环移位v’位，构成长度为n*L的传输码字c；
所述调制模块，用于将长度为L*n的传输码字c调制为调制信号序列x；
所述第一译码模块，用于对于长度为L*n的接收序列y，其额外信息序列的译码方法包括以下步骤：
L*n长的接收序列y，从序列首位开始，进行软伴随式的计算；
对y进行循环移位，重复n次，找到对数似然值最大值max_LLR，找到循环位数
Figure BDA0002998645240000051
转换为二进制得到额外消息序列
Figure BDA0002998645240000052
同时找到循环移位前的码字
Figure BDA0002998645240000053
的开头；
第二译码模块，用于对于长度为L*n的接收序列
Figure BDA0002998645240000054
其额外信息序列的译码方法包括以下步骤：
将循环移位的序列
Figure BDA0002998645240000055
进行移位恢复成
Figure BDA0002998645240000056
对码字
Figure BDA0002998645240000057
进行分段的LDPC码的译码，得到消息序列
Figure BDA0002998645240000058
本发明又一方面提供了一种存储介质，存储有程序，所述程序被处理器执行时，实现所述的基于循环移位的额外信息传输方法。
本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：
1、本发明对基本编码后的序列进行循环移位，通过移位位数来传输额外信息，整体编码设计简单。
2、本发明基于循环移位来传输额外的比特信息，通过额外信息和基本编码序列结合，在不改变传输序列长度的情况下，能够不需要消耗额外的传输能量和带宽。
3、本发明基于计算软伴随式来译额外消息序列，软伴随式计算可以看作是基本LDPC码采用BP译码方式中的一次校验节点的迭代更新过程，因此可借助译码器的部分资源来实现，无需额外的硬件资源和一次完整的迭代译码过程。
4、本发明对于额外信息序列的检测误帧率可以随着基本编码码字的组数增大而降低，同时相比基本信息序列，对于重要的额外信息能够提供更高的准确率。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明编码及译码方案的流程框图；
图2是本发明循环移位的编码结构示意；
图3是本发明使用采用L＝2时，传输的额外信息的误帧率的示意图；
图4是本发明使用采用L＝2时，传输额外信息的情况下和不传送额外信息情况下的基本信息的性能示意图；
图5是本发明使用采用L＝4时，传输的额外信息的误帧率的示意图。
图6是本发明使用采用L＝4时，传输额外信息的情况下和不传送额外信息情况下的基本信息的性能示意图。
图7是本发明实施例基于循环移位的额外信息传输系统的结构示意图；
图8是本发明实施例的存储介质的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，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。
实施例1
本实施例1的一种基于星座旋转的额外信息传输方法，如图1所示，包括下述步骤：
(1)以LDPC码C作为基本码，用于将长度为L*k的基本负载信息序列u及长度为l的额外信息序列v联合编码为长度为L*n的传输码字c；其编码方法包括以下步骤：
(1.1)先将长度为L*k的基本负载信息序列u分成L段，每段长度为k，对每一段分别编码成LDPC码字，共L组，每组长度为n，并按先后顺序排列成基本编码序列w；
(1.2)再将长度为l的额外信息序列v，输入至转换器得到v’，如101即可转化成5。
(1.3)将基本编码序列w进行循环移位v’位，构成长度为n*L的传输码字c；
(2)以合适的调制方式将长度为L*n的传输码字c调制为调制信号序列x；
(3)对于长度为L*n的接收序列y，其额外信息序列的译码方法包括以下步骤：
(3.1)L*n长的接收序列y，从序列首位开始，进行软伴随式的计算。
(3.1.1)每一组长度为n的序列，可计算得到一组n-k长度的软伴随式序列λ(t)，一共有L组。
(3.1.2)将计算的L组软伴随式序列相加，得到此时整个序列满足校验矩阵的对数似然值LLR。计算公式如下:
Figure BDA0002998645240000081
Figure BDA0002998645240000082
表示第t(0≤t≤L-1)组软伴随式序列中的第i位。
进一个的，计算满足校验方程的对数似然值，具体实现方法包括：
软伴随式即是计算由接收序列y得到满足校验方程的对数似然值LLR。计算公式如下：
Figure BDA0002998645240000083
其中，
Figure BDA0002998645240000084
是第t组码字满足第i行校验方程的概率。
Figure BDA0002998645240000085
是第t组码字不满足第i行校验方程的概率。H0是LDPC码的校验矩阵，H0(i,j)表示校验矩阵中第i行第j列的元素，
Figure BDA0002998645240000086
的表达式如下：
Figure BDA0002998645240000087
且
Figure BDA0002998645240000088
是由接收序列得到的等于0的概率,
Figure BDA0002998645240000089
是由信道接收得到的序列。
(3.2)对y进行循环移位，重复(3.1)的步骤，一共重复n次，找到对数似然值最大值max_LLR，找到循环位数
Figure BDA00029986452400000810
转换为二进制得到额外消息序列
Figure BDA00029986452400000811
同时找到循环移位前的码字
Figure BDA00029986452400000812
的开头。
(4)对于长度为L*n的接收序列
Figure BDA00029986452400000813
其额外信息序列的译码方法包括以下步骤：
(4.1)将循环移位的序列
Figure BDA0002998645240000091
进行移位恢复成
Figure BDA0002998645240000092
(4.2)对码字
Figure BDA0002998645240000093
进行分段的LDPC码的译码，得到消息序列
Figure BDA0002998645240000094
通过本实施例1基于循环移位的额外信息传输方法，在不需要额外消耗传输能量、带宽的情况下，将所需传输的额外信息序列编码后控制基本编码序列循环移位来进行传输，其方法步骤简单，实现方便，可以在对基本负载信息的译码性能可忽略的条件下，传输额外信息序列。
实施例2
本实施例2使用码长为n＝1024，码率为r＝0.5，校验矩阵H行重为6，列重为3的LDPC码，星座调制方式为二进制相移键控调制(Binary Phase Shift Keying，BPSK)，说明本发明提出的基于循环移位的额外信息传输方法的有效性。以传输长度l＝10的额外信息序列，基本编码序列组数L＝2为例，具体步骤如下：
将2组长度为512的基本负载信息u进行LDPC编码后得到2组长度为1024的基本编码序列w。将额外消息序列v映射成十进制表示v’后，将基本编码序列进行循环移位得到c。进行BPSK调制后传至信道。接收端解调后，对接收序列y进行译码，即可得到基本负载信息序列
Figure BDA0002998645240000095
和额外信息序列
Figure BDA0002998645240000096
进行蒙特卡洛仿真实验，由图3和图4可见，使用本发明的方案，可以在不影响LDPC码性能的情况下传输长度为l＝10的额外信息序列v。
实施例3
本实施例3使用码长为n＝1024，码率为r＝0.5，校验矩阵H行重为6，列重为3的的LDPC码，星座调制方式为二进制相移键控调制(Binary Phase Shift Keying，BPSK)，说明本发明提出的基于循环移位的额外信息传输方法的有效性。以传输长度l＝10的额外信息序列，基本编码序列组数L＝4为例，具体步骤如下：
将4组长度为512的基本负载信息u进行LDPC编码后得到4组长度为1024的基本编码序列w。将额外消息序列v映射成十进制表示v’后，将基本编码序列进行循环移位得到c。进行BPSK调制后传至信道。接收端解调后，对接收序列y进行译码，即可得到基本负载信息序列
Figure BDA0002998645240000101
和额外信息序列
Figure BDA0002998645240000102
进行蒙特卡洛仿真实验，由图5和图6可见，使用本发明的方案，可以在不影响LDPC码性能的情况下传输长度为l＝10的额外信息序列v。
实施例4
如图7所示，在另一个实施例中，提供了一种基于循环移位的额外信息传输系统，该系统包括编码模块、调制模块、第一译码模块和第二译码模块；
所述编码模块，用于以LDPC码C作为基本码，将长度为L*k的基本负载信息序列u及长度为l的额外信息序列v联合编码为长度为L*n的传输码字c；
进一步的，所述联合编码具体为：
先将长度为L*k的基本负载信息序列u分成L段，每段长度为k，对每一段分别编码成LDPC码字，共L组，每组长度为n，并按先后顺序排列成基本编码序列w；
将长度为l的额外信息序列v，输入至转换器得到v’；
将基本编码序列w进行循环移位v’位，构成长度为n*L的传输码字c；
所述调制模块，用于将长度为L*n的传输码字c调制为调制信号序列x；
所述第一译码模块，用于对于长度为L*n的接收序列y，其额外信息序列的译码方法包括以下步骤：
L*n长的接收序列y，从序列首位开始，进行软伴随式的计算；
对y进行循环移位，重复n次，找到对数似然值最大值max_LLR，找到循环位数
Figure BDA0002998645240000111
转换为二进制得到额外消息序列
Figure BDA0002998645240000112
同时找到循环移位前的码字
Figure BDA0002998645240000113
的开头；
第二译码模块，用于对于长度为L*n的接收序列
Figure BDA0002998645240000114
其额外信息序列的译码方法包括以下步骤：
将循环移位的序列
Figure BDA0002998645240000115
进行移位恢复成
Figure BDA0002998645240000116
对码字
Figure BDA0002998645240000117
进行分段的LDPC码的译码，得到消息序列
Figure BDA0002998645240000118
在此需要说明的是，上述实施例提供的系统仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，在实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能，该系统是应用于上述实施例的基于同源性分析的APT攻击识别及归属方法。
实施例5
如图8所示，在本申请的另一个实施例中，还提供了一种存储介质，存储有程序，所述程序被处理器执行时，实现基于循环移位的额外信息传输方法，具体为：
(1)以LDPC码C作为基本码，将长度为L*k的基本负载信息序列u及长度为l的额外信息序列v联合编码为长度为L*n的传输码字c；所述联合编码具体为：
(1.1)先将长度为L*k的基本负载信息序列u分成L段，每段长度为k，对每一段分别编码成LDPC码字，共L组，每组长度为n，并按先后顺序排列成基本编码序列w；
(1.2)将长度为l的额外信息序列v，输入至转换器得到v’；
(1.3)将基本编码序列w进行循环移位v’位，构成长度为n*L的传输码字c；
(2)将长度为L*n的传输码字c调制为调制信号序列x；
(3)对于长度为L*n的接收序列y，其额外信息序列的译码方法包括以下步骤：
(3.1)L*n长的接收序列y，从序列首位开始，进行软伴随式的计算；
(3.2)对y进行循环移位，重复(3.1)的步骤n次，找到对数似然值最大值max_LLR，找到循环位数
Figure BDA0002998645240000121
转换为二进制得到额外消息序列
Figure BDA0002998645240000122
同时找到循环移位前的码字
Figure BDA0002998645240000123
的开头；
(4)对于长度为L*n的接收序列
Figure BDA0002998645240000124
其额外信息序列的译码方法包括以下步骤：
(4.1)将循环移位的序列
Figure BDA0002998645240000125
进行移位恢复成
Figure BDA0002998645240000126
(4.2)对码字
Figure BDA0002998645240000127
进行分段的LDPC码的译码，得到消息序列
Figure BDA0002998645240000128
应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.基于循环移位的额外信息传输方法，其特征在于，包括下述步骤：
(1)以LDPC码作为基本码，将长度为L*k的基本负载信息序列u及长度为l的额外信息序列v联合编码为长度为L*n的传输码字c；所述联合编码具体为：
(1.1)先将长度为L*k的基本负载信息序列u分成L段，每段长度为k，对每一段分别编码成LDPC码字，共L组，每组长度为n，并按先后顺序排列成基本编码序列w；
(1.2)将长度为l的额外信息序列v，输入至转换器得到v’，v’是额外信息v二进制比特序列映射成十进制的表示方式；
(1.3)将基本编码序列w进行循环移位v’位，构成长度为n*L的传输码字c；
(2)将长度为L*n的传输码字c调制为调制信号序列x；
(3)对于长度为L*n的接收序列y，其额外信息序列的译码方法包括以下步骤：
(3.1)L*n长的接收序列y，从序列首位开始，进行软伴随式的计算，进行软伴随式的计算具体为：
(3.1.1)每一组长度为n的序列，可计算得到一组n-k长度的软伴随式序列λ(t)，一共有L组，λ(t)表示第t组软伴随式序列，0≤t≤L-1；
(3.1.2)将计算的L组软伴随式序列相加，得到此时整个序列满足校验矩阵的对数似然值LLR，计算公式如下:
Figure FDA0003630261590000011
Figure FDA0003630261590000012
表示第t组软伴随式序列中的第i位，0≤t≤L-1；
软伴随式即是计算由接收序列y得到满足校验方程的对数似然值LLR,计算公式如下：
Figure FDA0003630261590000013
其中，
Figure FDA0003630261590000021
是第t组码字满足第i行校验方程的概率，
Figure FDA0003630261590000022
是第t组码字不满足第i行校验方程的概率，H0是LDPC码的校验矩阵，H0(i,j)表示校验矩阵中第i行第j列的元素，
Figure FDA0003630261590000023
的表达式如下：
Figure FDA0003630261590000024
且
Figure FDA0003630261590000025
是由接收序列得到的等于0的概率,
Figure FDA0003630261590000026
是由信道接收得到的序列；
(3.2)对y进行循环移位，重复(3.1)的步骤n次，找到对数似然值最大值max_LLR，找到循环位数
Figure FDA0003630261590000027
转换为二进制得到额外消息序列
Figure FDA0003630261590000028
同时找到进行移位恢复的序列
Figure FDA0003630261590000029
的开头；
(4)对于长度为L*n的进行移位恢复的序列
Figure FDA00036302615900000210
其额外信息序列的译码方法包括以下步骤：
(4.1)将循环移位的序列
Figure FDA00036302615900000211
进行移位恢复成
Figure FDA00036302615900000212
(4.2)对进行移位恢复的序列
Figure FDA00036302615900000213
进行分段的LDPC码的译码，得到消息序列
Figure FDA00036302615900000214
2.根据权利要求1所述基于循环移位的额外信息传输方法，其特征在于，步骤(1.1)中，基本负载信息序列u的编码器是将长度为k的基本负载信息序列u编码成长度为n的基本编码序列w的线性分组码编码器，采用的码字是低密度奇偶校验码。
3.根据权利要求1所述基于循环移位的额外信息传输方法，其特征在于，步骤(1.2)中，所述转换器的具体实现方法为：
将长度为l的额外信息v二进制比特序列映射成十进制表示方式v’，作为将步骤(1.1)编码后的L组码字进行循环移位的位数，而这个序列长度l是不超过log2n的。
4.根据权利要求1所述基于循环移位的额外信息传输方法，其特征在于，步骤(1.3)中，传输码字c通过下述方法实现：
将步骤(1.1)中的基本编码序列w，进行循环移位，移位的位数是步骤(1.2)中得到的十进制数v’，然后将其作为编码完成的传输码字c。
5.根据权利要求1所述基于循环移位的额外信息传输方法，其特征在于，步骤(4.1)中，移位恢复具体为：
由步骤(3.2)中找到的十进制数v’作为移位位数，将接收序列y进行循环移位，得到进行移位恢复的序列
Figure FDA0003630261590000031
6.根据权利要求1所述基于循环移位的额外信息传输方法，其特征在于，步骤(4.1)中，对进行移位恢复的序列
Figure FDA0003630261590000032
进行分段的LDPC码的译码，具体为：
将步骤(4.1)得到的进行移位恢复的序列
Figure FDA0003630261590000033
分为L段，每段的长度为n，对每一段进行LDPC码的BP译码，即可得到k长的信息，并按照顺序排列，即可得到基本负载信息序列
Figure FDA0003630261590000034
7.基于循环移位的额外信息传输系统，其特征在于，应用于权利要求1-6中任一项所述的基于循环移位的额外信息传输方法，包括编码模块、调制模块、第一译码模块和第二译码模块；
所述编码模块，用于以LDPC码作为基本码，将长度为L*k的基本负载信息序列u及长度为l的额外信息序列v联合编码为长度为L*n的传输码字c；所述联合编码具体为：
先将长度为L*k的基本负载信息序列u分成L段，每段长度为k，对每一段分别编码成LDPC码字，共L组，每组长度为n，并按先后顺序排列成基本编码序列w；
将长度为l的额外信息序列v，输入至转换器得到v’，v’是额外信息v二进制比特序列映射成十进制的表示方式；
将基本编码序列w进行循环移位v’位，构成长度为n*L的传输码字c；
所述调制模块，用于将长度为L*n的传输码字c调制为调制信号序列x；
所述第一译码模块，用于对于长度为L*n的接收序列y，其额外信息序列的译码方法包括以下步骤：
L*n长的接收序列y，从序列首位开始，进行软伴随式的计算，进行软伴随式的计算具体为：
(3.1.1)每一组长度为n的序列，可计算得到一组n-k长度的软伴随式序列λ(t)，一共有L组，λ(t)表示第t组软伴随式序列，0≤t≤L-1；
(3.1.2)将计算的L组软伴随式序列相加，得到此时整个序列满足校验矩阵的对数似然值LLR，计算公式如下:
Figure FDA0003630261590000041
Figure FDA0003630261590000042
表示第t组软伴随式序列中的第i位，0≤t≤L-1；
软伴随式即是计算由接收序列y得到满足校验方程的对数似然值LLR,计算公式如下：
Figure FDA0003630261590000043
其中，
Figure FDA0003630261590000044
是第t组码字满足第i行校验方程的概率，
Figure FDA0003630261590000045
是第t组码字不满足第i行校验方程的概率，H0是LDPC码的校验矩阵，H0(i,j)表示校验矩阵中第i行第j列的元素，
Figure FDA0003630261590000046
的表达式如下：
Figure FDA0003630261590000047
且
Figure FDA0003630261590000048
是由接收序列得到的等于0的概率,
Figure FDA0003630261590000049
是由信道接收得到的序列；
对y进行循环移位，重复n次，找到对数似然值最大值max_LLR，找到循环位数
Figure FDA00036302615900000410
转换为二进制得到额外消息序列
Figure FDA00036302615900000411
同时找到进行移位恢复的序列
Figure FDA00036302615900000412
的开头；
第二译码模块，用于对于长度为L*n的进行移位恢复的序列
Figure FDA00036302615900000413
其额外信息序列的译码方法包括以下步骤：
将循环移位的序列
Figure FDA0003630261590000051
进行移位恢复成
Figure FDA0003630261590000052
对进行移位恢复的序列
Figure FDA0003630261590000053
进行分段的LDPC码的译码，得到消息序列
Figure FDA0003630261590000054
8.一种存储介质，存储有程序，其特征在于：所述程序被处理器执行时，实现权利要求1-6任一项所述的基于循环移位的额外信息传输方法。
CN202110339291.7A 2021-03-30 2021-03-30 基于循环移位的额外信息传输方法、系统及存储介质 Active CN113098529B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110339291.7A CN113098529B (zh) 2021-03-30 2021-03-30 基于循环移位的额外信息传输方法、系统及存储介质

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110339291.7A CN113098529B (zh) 2021-03-30 2021-03-30 基于循环移位的额外信息传输方法、系统及存储介质

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113098529A CN113098529A (zh) 2021-07-09
CN113098529B true CN113098529B (zh) 2022-06-21

Family

ID=76670864

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110339291.7A Active CN113098529B (zh) 2021-03-30 2021-03-30 基于循环移位的额外信息传输方法、系统及存储介质

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113098529B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113765623B (zh) * 2021-09-02 2022-06-07 中山大学 基于叠加编码和额外信息传输的双向通信方法
CN114039701B (zh) * 2021-11-04 2023-12-26 中山大学 一种ldpc码结合额外信息传输的编译码方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8572460B2 (en) * 2009-03-17 2013-10-29 Broadcom Corporation Communication device employing binary product coding with selective additional cyclic redundancy check (CRC) therein
CN103716127B (zh) * 2013-12-02 2017-05-17 北京星河亮点技术股份有限公司 一种基于ttcn‑3的压缩编解码的方法和系统
BR112019016156A2 (pt) * 2017-02-03 2020-03-24 Idac Holdings, Inc. Unidade de transmissão/recepção sem fio, e, método implementado em uma unidade de transmissão/recepção sem fio
CN108737017A (zh) * 2017-04-20 2018-11-02 华为技术有限公司 信息处理的方法、装置和通信设备
CN109379086B (zh) * 2018-10-11 2021-06-08 西安电子科技大学 低复杂度的码率兼容的5g ldpc编码方法和编码器
CN110311755B (zh) * 2019-06-25 2020-09-22 中山大学 一种利用线性分组码传输额外信息的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN113098529A (zh) 2021-07-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101141133B (zh) 一种结构化低密度校验码的编码方法
CN111030783B (zh) 比特交织联合信源信道编码调制的数据传输方法及系统
CN113098529B (zh) 基于循环移位的额外信息传输方法、系统及存储介质
CN101453297B (zh) 低密度生成矩阵码的编码方法和装置、及译码方法和装置
CN102138282B (zh) 减小复杂性的ldpc解码器
CN101459430B (zh) 低密度生成矩阵码的编码方法及装置
KR20040056972A (ko) 계산이 간단한 저밀도 패리티 검사 부호를 위한 메시지 전달 복호기
CN103401564A (zh) 编码器、解码器、发送装置、接收装置及其方法
CN102075198A (zh) 准循环低密度奇偶校验卷积码编译码系统及其编译码方法
CN111200444A (zh) 基于可靠性的系统极化码删余方法及系统
CN104954099B (zh) 译码迭代次数约束下累积无率码的优化设计方法
CN101488760A (zh) 一种低码率ldpc码的编码方法
CN108063623B (zh) 一种降低复杂度的Polar码的串行消除译码方法
CN100417031C (zh) 宽带无线接入系统中里德索洛门卷积级联码的实现方法
CN108512553B (zh) 一种降低带宽消耗的截短再生码构造方法
CN103475378B (zh) 一种适用于光通信的高吞吐率ldpc译码器
JP5523064B2 (ja) 復号装置及び方法
KR20230124036A (ko) 저밀도 패리티 체크 인코딩 방법, 저밀도 패리티 체크디코딩 방법, 인코딩 장치, 디코딩 장치 및 매체
CN104796158A (zh) 一种针对固定信息长度的ldpc编译码系统平台
CN113541871A (zh) 一种生成码字的方法及编解码器
WO2017214851A1 (zh) 一种信号传输的方法、发射端及接收端
CN208316741U (zh) 基于极化码的高效率检测器
CN102655589B (zh) 基于变长码与算术码的联合信源信道解码方法
CN112187290B (zh) 一种基于Polar编译码树的多元码编译码方法及系统
CN112350737B (zh) 一种基于ldpc码的分组信息更新的传输方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant