CN113242111B - 一种适合mimo通信系统的基带速率匹配方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种适合MIMO通信系统的基带速率匹配方法,以规定的标识符,包括起始标识符A、结束标识符B和转义标识符C区分上层业务数据的范围,起始标识符A与结束标识符B之间为有效数据即上层业务数据经过信道编码、扰码、转义的数据,结束标识符B到子帧结束为填充的随机数。本发明采用编码转义的方式来避免有效数据域中出现起始标识符A、结束标识符B、转义标识符C;设计MIMO多路流的时序同步方法,增加起始标识符的位宽,且在接收机中多路联合检测起始标识符A,能够减少因空口传输发生比特误码而导致的起始标识符判断出错的概率。本发明支持MIMO通信系统传输不超过基带速率的所有上层业务。
Description
技术领域
本发明涉及一种适合MIMO通信系统的基带速率匹配方法,属于通信系统物理层的基带处理领域。
背景技术
随着电子信息技术的不断发展,全新的应用如雨后春笋般涌现,虚拟现实、人工智能、3D视频、大数据分析、无人驾驶等对无线通信和网络提出了更高的要求,无线通信的有效性和可靠性也亟待提高。增强移动宽带(Enhanced Mobile Broadband,eMBB)是5G的典型场景之一,而毫米波通信技术被认为是在eMBB场景下实现Gbps级别峰值速率最关键的技术。毫米波通信系统丰富的带宽资源使得峰值传输速率在Gbps甚至10Gbps级别,但是上层不同业务的速率需求大不相同,且同一个传输业务也会有速率波动,因此需要基带速率匹配模块。
在多输入多输出(Multiple Input Multiple Output,MIMO)通信系统中,通常基带模块会根据上层业务的数据量自适应选择带宽,而在带宽、调制阶数、编码码率确定的情况下,基带模块便以恒定的速率处理数据。对于速率波动的上层业务,需要速率匹配模块来保证基带处理的正常运行。速率匹配的中心思想是填充数据来匹配基带处理的数据量,但是需要有特定的机制来区分上层的有效数据和填充的数据。
发明内容
发明目的:为解决现有技术中存在的不足,本发明提供一种适合MIMO通信系统的基带速率匹配方法,给出了基带数据填充的基本步骤和编码转义具体实现的方法,提出增加起始标识符位宽和多路联合检测起始标识符的方法,可以提高空口传输的鲁棒性。
技术方案:为实现上述发明目的,本发明的一种适合MIMO通信系统的基带速率匹配方法包含如下步骤:
步骤1、以规定的标识符,包括起始标识符A、结束标识符B和转义标识符C区分上层业务数据的范围,设计单个链路的子帧数据填充算法:起始标识符A与结束标识符B之间为有效数据即上层业务数据经过信道编码、扰码、转义的数据,结束标识符B到子帧结束为填充的随机数;该单个链路的子帧数据填充算法采用编码转义的方式以避免有效数据域中出现起始标识符A、结束标识符B和转义标识符C;
步骤2、设计MIMO多路流的时序同步方法,保证所有链路同时开始组子帧数据,起始标识符A在同一时钟的同一时刻被传输到基带处理模块;
步骤3、在接收机中多路联合检测起始标识符A,对有效数据进行解转义、解扰码。
其中,
步骤1所述单个链路的子帧数据填充的内容如下:
其中,V为子帧数据,deep为数据缓存队列深度,ct1为数据计数,ct2为转义次数计数,Table为扰码表,Data为业务数据,Nlen表示当前子帧所需的数据长度,^符号表示异或运算,[]表示数组下标运算。
步骤1所述单个链路的子帧数据填充算法包括以下步骤:
步骤1.1、当使能信号为True时,表示开始组子帧数据,获取数据缓存队列深度deep,并将数据计数ct1、转义次数计数ct2清零;
步骤1.2、填充起始标识符A,并将数据计数ct1加1即ct1=ct1+1;
步骤1.3、判断ct1≤deep,若为False,表示缓存队列的数据已经全部读完,转至步骤1.9,填充结束标识符B和随机数;若为True,转至步骤1.4,继续填充有效数据或结束标识符B;
步骤1.4、判断ct1+ct2<Nlen-2,若为False,表示缓存队列数据较多,转至步骤1.10,填充结束标识符B;若为True,转至步骤1.5,继续填充有效数据;
步骤1.5、读出缓存队列中的业务数据Data,与Table[ct1+ct2]做异或运算即Data^Table[ct1+ct2],完成数据的加扰;
步骤1.6、判断加扰后的数据是否与起始标识符A或结束标识符B或转义标识符C相等,若为False,表示不需要进行转义,转至步骤1.8;若为True,转至步骤1.7进行转义;
步骤1.7、填充转义数据:若加扰后的数据等于起始标识符A,则传输数据CD,其中C为转义标识符,D是起始标识符转义字符;若加扰后的数据等于结束标识符B,则传输数据CE,其中E为结束标识符转义字符;若加扰后的数据等于转义标识符C,则传输数据CF,其中F为转义标识符转义字符;且转义次数计数加1即ct2=ct2+1,转至步骤1.11;
步骤1.8、填充加扰数据,转至步骤1.11;
步骤1.9、判断ct1是否等于deep+1,若为False,填充扰码表数据Table[ct1+ct2],转至步骤1.11;若为True,需要填充结束标识符B来隔开有效数据和随机数,转至步骤1.10;
步骤1.10、填充结束标识符B;
步骤1.11、数据计数加1即ct1=ct1+1;
步骤1.12、判断ct1+ct2是否等于Nlen,若为False,表示这一子帧的数据填充还未结束,转至步骤1.3;若为True,转至步骤1.13;
步骤1.13、链路i组子帧就绪信号Streami_Ready置True,表示链路i准备好组下一子帧的数据。
步骤1.7所述填充转义数据在现场可编程逻辑门阵列(Field Programmable GateArray,FPGA)上具体实现时,将时钟速率提高一倍,构造True、False等间隔、且True的个数为Nlen的控制信号,当发生转义时,原本为False的时隙会拉高,连续两拍的True使能信号就可将转义数据写入接口。
步骤2所述MIMO多路流的时序同步方法包括以下步骤:
步骤2.1、定义单路流控制信号,Streami_Ready为链路i组子帧就绪信号,若为True代表就绪,否则未就绪;定义所有链路共同的控制信号:Sync为同步信号,Enable为所有链路当前子帧开始使能信号;若共有m条数字链路,则它们之间的关系如下:
Sync=Stream1_Ready&&……Streami_Ready&&……&&Streamm_Ready (2)
Enable=Sync (3);
步骤2.2、每一拍时钟,先根据式(2)计算Sync,判断其是否为True,若为True,则根据当前子帧所选的参数包括子帧类型、调制阶数,生成链路i当前子帧所需的数据长度Nleni,再将Enable置True和所有链路的Streami_Ready(i∈[1,m])置False;若Sync为False,则将Enable置False;
步骤2.3、每一拍时钟,先判断Enable是否为True,若为True,则所有链路同时开始传输子帧数据并计数,定义第i条链路计数为counti,当counti<Nleni时,继续组子帧数据,当counti=Nleni时,表示链路i当前子帧数据结束,将Streami_Ready置True;若Enable为False,则等待。
步骤3所述多路联合检测起始标识符A具体包括以下步骤:
步骤3.1、增加起始标识符A的位宽,当起始标识符A的位宽是其他数据的k倍时,在接收机计算输入数据与起始标识符A的汉明距离d,若d<k/2,则认为检测到单路流的起始标识符A;
步骤3.2、每一拍时钟,多路联合检测起始标识符A,若有m条数字链路,判断多路联合检测到A的个数num>m/2,若为True,即可判定为所有链路某一子帧数据的起始位置,则将所有链路的输入使能In_Validi置True,扰码表Table索引indexi=0,转义标志位Flagi置False;若为False,则等待;
步骤3.3、每一拍时钟,判断某一路流的输入数据In_Datai是否等于结束标识符B,若为True,则将输入使能In_Validi置False;若为False,则等待;
步骤3.4、每一拍时钟,判断输入使能In_Validi是否为True,若为True,则进行链路i的数据解转义、解扰码;若为False,则等待。
所述解转义、解扰码的具体步骤包括:
步骤3.4.1、判断转义标志位Flagi是否等于False,若为True,转至步骤3.4.2;若为False,表示上一拍检测到转义标识符C,转至步骤3.4.4;
步骤3.4.2、判断输入数据In_Datai是否不等于转义标识符C,若为True,表示不需要进行解转义,转至步骤3.4.3解扰码;若为False,表示检测到转义标识符C,转至步骤3.4.6;
步骤3.4.3、解扰码输出,输出数据Out_Datai=In_Datai^Table[indexi],其中indexi为扰码表Table索引,转至步骤3.4.7;
步骤3.4.4、根据当前一拍的输入数据In_Datai与转义的映射关系,进行解转义、解扰码,若输入数据In_Datai等于起始标识符转义字符D,则输出数据Out_Datai=A^Table[indexi-1];若输入数据In_Datai等于结束标识符转义字符E,则输出数据Out_Datai=B^Table[indexi-1];若输入数据In_Datai等于转义标识符转义字符F,则输出数据Out_Datai=C^Table[indexi-1];
步骤3.4.5、将转义标志位Flagi置False,转至步骤3.4.7;
步骤3.4.6、将转义标志位Flagi置True;
步骤3.4.7、扰码表Table索引indexi加1即indexi=indexi+1。
有益效果:与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
给出了基带数据填充的基本步骤和编码转义具体实现的方法,对于实现的基带速率匹配模块,只要上层业务的传输速率低于基带处理的最大速率,都可以正确传输;提出的增加起始标识符位宽和多路联合检测起始标识符的方法,可以提高空口传输的鲁棒性,减少因比特级错误而导致起始标识符判断出错的概率;本发明支持在毫米波MIMO通信系统上传输速率为Gbps级别的数据流,支持不超过基带速率的所有上层业务。
附图说明
图1是本发明的框图;
图2是子帧数据填充流程;
图3是多路流时序同步;
图4是多路联合检测起始标识符A及数据解转义、解扰码流程。
具体实施方式
下面对本发明技术方法进行详细说明,但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。
本发明提供一种适合MIMO通信系统的基带速率匹配方法,该方法将基带速率匹配问题转化为数据填充和有效数据的边界判断问题,如图1所示,包含如下步骤:
步骤1.以规定的标识符区分上层业务数据的范围,设计单个链路的子帧数据填充算法。
以规定的标识符,包括起始标识符A、结束标识符B和转义标识符C区分上层业务数据的范围,设计单个链路的子帧数据填充算法:起始标识符A与结束标识符B之间为有效数据即上层业务数据经过信道编码、扰码、转义的数据,结束标识符B到子帧结束为填充的随机数;该单个链路的子帧数据填充算法采用编码转义的方法来避免有效数据域中出现起始标识符A、结束标识符B和转义标识符C,上层业务数据经过信道编码、扰码后,若结果等于起始标识符A,则传输数据CD,其中C为转义标识符,D是起始标识符转义字符,若等于结束标识符B,则传输数据CE,其中E为结束标识符转义字符,若等于转义标识符C,则传输数据CF,其中F为转义标识符转义字符。
其中,单个链路的子帧数据V填充的内容如下:
其中,deep为数据缓存队列深度,ct1为数据计数,ct2为转义次数计数,Table为扰码表,Data为业务数据,Nlen表示当前子帧所需的数据长度,^符号表示异或运算,[]表示数组下标运算。
之所以在Nlen-2位置处不填充有效数据,是原因如果在该处发生转义,则会占用Nlen-2、Nlen-1两位置,该子帧在结束就会无法填充结束标识符B。
单个链路的子帧数据填充算法如图2所示,具体步骤如下:
步骤1.1、当使能信号为True时,表示开始组子帧数据,获取数据缓存队列深度deep,并将数据计数ct1、转义次数计数ct2清零;
步骤1.2、填充起始标识符A,并将数据计数ct1加1,ct1=ct1+1;
步骤1.3、判断ct1≤deep,若为False,表示缓存队列的数据已经全部读完,转至步骤1.9,填充结束标识符B和随机数;若为True,转至步骤1.4,继续填充有效数据或结束标识符B;
步骤1.4、判断ct1+ct2<Nlen-2,若为False,表示缓存队列数据较多,转至步骤1.10,填充结束标识符B;若为True,转至步骤1.5,继续填充有效数据;
步骤1.5、读出缓存队列中的业务数据Data,与Table[ct1+ct2]做异或运算即Data^Table[ct1+ct2],完成数据的加扰;
步骤1.6、判断加扰后的数据是否与起始标识符A或结束标识符B或转义标识符C相等,若为False,表示不需要进行转义,转至步骤1.8;若为True,转至步骤1.7进行转义;
步骤1.7、填充转义数据,若加扰后的数据等于起始标识符A,则传输数据CD,其中D是起始标识符转义字符,若加扰后的数据等于结束标识符B,则传输数据CE,其中E为结束标识符转义字符,若加扰后的数据等于转义标识符C,则传输数据CF,其中F为转义标识符转义字符;且转义次数计数加1即ct2=ct2+1,转至步骤1.11;
步骤1.8、填充加扰数据,转至步骤1.11;
步骤1.9、判断ct1是否等于deep+1,若为False,填充扰码表数据Table[ct1+ct2],转至步骤1.11;若为True,表示需要填充结束标识符B来隔开有效数据和随机数,转至步骤1.10;
步骤1.10、填充结束标识符B;
步骤1.11、数据计数加1即ct1=ct1+1;
步骤1.12、判断ct1+ct2是否等于Nlen,若为False,表示这一子帧的数据填充还未结束,转至步骤1.3;若为True,转至步骤1.13;
步骤1.13、链路i组子帧就绪信号Streami_Ready置True,表示链路i准备好组下一子帧的数据。
步骤2.设计MIMO多路流的时序同步方法。
保证所有链路同时开始组子帧数据,起始标识符A在同一时钟的同一时刻被传输到基带处理模块,如图3所示,具体步骤如下:
步骤2.1、定义单路流控制信号,Streami_Ready为链路i组子帧就绪信号,若为True代表就绪,否则未就绪;定义所有链路共同的控制信号,Sync为同步信号,Enable为所有链路当前子帧开始使能信号;若共有m条数字链路,则它们之间的关系如下:
Sync=Stream1_Ready&&……Streami_Ready&&……&&Streamm_Ready (2)
Enable=Sync (3);
步骤2.2、每一拍时钟,先根据式(2)计算Sync,判断其是否为True,若为True,则根据当前子帧所选的参数包括子帧类型、调制阶数,生成链路i当前子帧所需的数据长度Nleni,再将Enable置True和所有链路的Streami_Ready(i∈[1,m])置False;若Sync为False,则将Enable置False;
步骤2.3、每一拍时钟,先判断Enable是否为True,若为True,则所有链路同时开始传输子帧数据并计数,定义第i条链路计数为counti,counti等于步骤1.4中ct1+ct2,当counti<Nleni时,继续组子帧数据,当counti=Nleni时,表示链路i当前子帧数据结束,将Streami_Ready置True;若Enable为False,则等待。
步骤3.在接收机中多路联合检测起始标识符A,对有效数据进行解转义、解扰码。
若有m条数字链路,当某一时刻检测到起始标识符A的个数超过m/2,则标志子帧数据的起始,将扰码表索引清零,对有效数据进行解转义、解扰码,直到检测到结束标识符B结束,如图4所示,具体步骤如下:
步骤3.1、如果起始标识符A的位宽与其他数据的位宽相等,则在空口传输时起始标识符A发生1比特错误就被判别为其他数据,导致这一子帧数据的丢失,也有可能其他数据发生1比特错误成为起始标识符A,导致整个扰码表不对齐。解决的方法一是先增加起始标识符A的位宽,当起始标识符A的位宽是其他数据的k倍时,在接收机计算输入数据与起始标识符A的汉明距离d,若d<k/2,则认为检测到单路流的起始标识符A;
步骤3.2、每一拍时钟,多路联合检测起始标识符A,判断多路联合检测到的起始标识符A的个数num>m/2,若为True,即可判定为所有链路某一子帧数据的起始位置,则将所有链路的输入使能In_Validi置True,扰码表Table索引indexi=0,表示是否发生转义的转义标志位Flagi置False;若为False,则等待;
步骤3.3、每一拍时钟,判断某一路流的输入数据In_Datai是否等于结束标识符B,若为True,则将输入使能In_Validi置False;若为False,则等待;
步骤3.4、每一拍时钟,判断输入使能In_Validi是否为True,若为True,则进行链路i的解转义、解扰码;若为False,则等待。
其中,解转义、解扰码的具体步骤如下:
步骤3.4.1、判断转义标志位Flagi是否等于False,若为True,转至步骤3.4.2;若为False,表示上一拍检测到转义标识符C,转至步骤3.4.4;
步骤3.4.2、判断输入数据In_Datai是否不等于转义标识符C,若为True,表示不需要进行解转义,转至步骤3.4.3解扰码;若为False,表示检测到转义标识符C,转至步骤3.4.6;
步骤3.4.3、解扰码输出,输出数据Out_Datai=In_Datai^Table[indexi],其中indexi为扰码表索引,转至步骤3.4.7;
步骤3.4.4、根据当前一拍的输入数据In_Datai与转义的映射关系,进行解转义、解扰码,若输入数据In_Datai等于起始标识符转义字符D,则输出数据Out_Datai=A^Table[indexi-1];若输入数据In_Datai等于结束标识符转义字符E,则输出数据Out_Datai=B^Table[indexi-1];若输入数据In_Datai等于转义标识符转义字符F,则输出数据Out_Datai=C^Table[indexi-1];
步骤3.4.5、将转义标志位Flagi置False,转至步骤3.4.7;
步骤3.4.6、将转义标志位Flagi置True;
步骤3.4.7、扰码表索引indexi加1即indexi=indexi+1。
本发明实施例的基带处理以U32为基本数据单元,规定起始标识符A为7E7E7E7E,结束标识符B为3E3E3E3E,转义标识符C为7D7D7D7D,当发生转义时,会多出一个数据,该时钟下所需要传输的数据量翻倍,而接口数据类型是固定的,对于位宽固定为U32的数据接口,每一拍时钟只能写一个U32,因此在单个时钟拍下难以完成数据传输。本发明解决的方法是把时钟速率提高一倍,构造True、False等间隔、且True的个数为Nlen的控制信号,。当发生转义时,原本为False的时隙会拉高,这样连续两拍的True使能信号就可以将转义数据写入接口中。在具体实现时,基于NI Labview平台进行现场可编程逻辑门阵列(FieldProgrammable Gate Array,FPGA)的开发。
数据填充的各分支条件:当条件1(ct1==0)为True时,表示当前子帧起始位置,填充起始标志符A即7E7E7E7E;
当条件2(0<ct1≤deep&&ct1+ct2<Nlen-2)为True时,表示填充有效数据,从缓存队列中读出业务数据并加扰,若等于7E7E7E7E或3E3E3E3E或7D7D7D7D,则需要转义输出;
当条件3(0<ct1≤deep&&(ct1+ct2==Nlen-2||ct1+ct2==Nlen-1))为True时,表示有效数据较多,一个子帧无法全部容纳,需要填充两个结束标识符B即3E3E3E3E来指示子帧结束,之所以在Nlen-2位置处不填充有效数据,原因是如果在该处发生转义,则会占用Nlen-2、Nlen-1两位置,那么该子帧在结束就会无法填充3E3E3E3E;
当条件4或5(ct1>deep&&ct1+ct2<Nlen)为True时,表示缓存队列中数据全部取出但是子帧并没有结束,在deep+1处填充结束标识符B即3E3E3E3E,大于deep+1的位置填充扰码表Table[ct1+ct2],直到ct1+ct2==Nlen结束。数据填充条件与式(1)一致。
转义模块:若输入数据等于7E7E7E7E,则转义成7D7D7D7D 5E5E5E5E,若输入数据等于3E3E3E3E,则转义成7D7D7D7D 1E1E1E1E,若输入数据等于7D7D7D7D,则转义成7D7D7D7D 5D5D5D5D。当发生转义时,转义次数计数ct2加1,单脉冲扩展2倍,依次输出2个U32的转义结果。当子帧开始信号Enable为True时,转义次数计数ct2清零。
解转义:当多路联合检测到7E7E7E7E时,In_Validi拉高,且扰码表Table的索引indexi清零,当检测到3E3E3E3E,In_Validi拉低。若输入数据In_Datai不等于7D7D7D7D,直接将In_Datai与Table[indexi]异或的结果作为输出;若输入数据等于7D7D7D7D,需要判断下一拍的数据,如果下一拍数据等于5E5E5E5E,则将7E7E7E7E与Table[indexi-1]异或的结果作为输出,如果下一拍数据等于1E1E1E1E,则将3E3E3E3E与Table[indexi-1]异或的结果作为输出,如果下一拍数据等于5D5D5D5D,则将7D7D7D7D与Table[indexi-1]异或的结果作为输出。
如上所述,尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明,但其不得解释为对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下,可对其在形式上和细节上做出各种变化。
Claims (7)
1.一种适合MIMO通信系统的基带速率匹配方法,其特征在于,包含如下步骤:
步骤1、以规定的标识符,包括起始标识符A、结束标识符B和转义标识符C区分上层业务数据的范围,设计单个链路的子帧数据填充算法:起始标识符A与结束标识符B之间为有效数据即上层业务数据经过信道编码、扰码、转义的数据,结束标识符B到子帧结束为填充的随机数;该单个链路的子帧数据填充算法采用编码转义的方式以避免有效数据域中出现起始标识符A、结束标识符B和转义标识符C;
步骤2、设计MIMO多路流的时序同步方法,保证所有链路同时开始组子帧数据,起始标识符A在同一时钟的同一时刻被传输到基带处理模块;
步骤3、在接收机中多路联合检测起始标识符A,对有效数据进行解转义、解扰码。
3.根据权利要求1所述的一种适合MIMO通信系统的基带速率匹配方法,其特征在于,步骤1所述单个链路的子帧数据填充算法包括以下步骤:
步骤1.1、当使能信号为True时,表示开始组子帧数据,获取数据缓存队列深度deep,并将数据计数ct1、转义次数计数ct2清零;
步骤1.2、填充起始标识符A,并将数据计数ct1加1即ct1=ct1+1;
步骤1.3、判断ct1≤deep,若为False,表示缓存队列的数据已经全部读完,转至步骤1.9,填充结束标识符B和随机数;若为True,转至步骤1.4,继续填充有效数据或结束标识符B;
步骤1.4、判断ct1+ct2<Nlen-2,若为False,表示缓存队列数据较多,转至步骤1.10,填充结束标识符B;若为True,转至步骤1.5,继续填充有效数据;
步骤1.5、读出缓存队列中的业务数据Data,与Table[ct1+ct2]做异或运算即Data^Table[ct1+ct2],完成数据的加扰;
步骤1.6、判断加扰后的数据是否与起始标识符A或结束标识符B或转义标识符C相等,若为False,表示不需要进行转义,转至步骤1.8;若为True,转至步骤1.7进行转义;
步骤1.7、填充转义数据:若加扰后的数据等于起始标识符A,则传输数据CD,其中C为转义标识符,D是起始标识符转义字符;若加扰后的数据等于结束标识符B,则传输数据CE,其中E为结束标识符转义字符;若加扰后的数据等于转义标识符C,则传输数据CF,其中F为转义标识符转义字符;且转义次数计数加1即ct2=ct2+1,转至步骤1.11;
步骤1.8、填充加扰数据,转至步骤1.11;
步骤1.9、判断ct1是否等于deep+1,若为False,填充扰码表数据Table[ct1+ct2],转至步骤1.11;若为True,需要填充结束标识符B来隔开有效数据和随机数,转至步骤1.10;
步骤1.10、填充结束标识符B;
步骤1.11、数据计数加1即ct1=ct1+1;
步骤1.12、判断ct1+ct2是否等于Nlen,若为False,表示这一子帧的数据填充还未结束,转至步骤1.3;若为True,转至步骤1.13;
步骤1.13、链路i组子帧就绪信号Streami_Ready置True,表示链路i准备好组下一子帧的数据。
4.根据权利要求3所述的一种适合MIMO通信系统的基带速率匹配方法,其特征在于,步骤1.7所述填充转义数据在现场可编程逻辑门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)上具体实现时,将时钟速率提高一倍,构造True、False等间隔、且True的个数为Nlen的控制信号,当发生转义时,原本为False的时隙会拉高,连续两拍的True使能信号就可将转义数据写入接口。
5.根据权利要求1所述的一种适合MIMO通信系统的基带速率匹配方法,其特征在于,步骤2所述MIMO多路流的时序同步方法包括以下步骤:
步骤2.1、定义单路流控制信号,Streami_Ready为链路i组子帧就绪信号,若为True代表就绪,否则未就绪;定义所有链路共同的控制信号:Sync为同步信号,Enable为所有链路当前子帧开始使能信号;若共有m条数字链路,则它们之间的关系如下:
Sync=Stream1_Ready&&……Streami_Ready&&……&&Streamm_Ready (2)
Enable=Sync (3);
步骤2.2、每一拍时钟,先根据式(2)计算Sync,判断其是否为True,若为True,则根据当前子帧所选的参数包括子帧类型、调制阶数,生成链路i当前子帧所需的数据长度Nleni,再将Enable置True和所有链路的Streami_Ready(i∈[1,m])置False;若Sync为False,则将Enable置False;
步骤2.3、每一拍时钟,先判断Enable是否为True,若为True,则所有链路同时开始传输子帧数据并计数,定义第i条链路计数为counti,当counti<Nleni时,继续组子帧数据,当counti=Nleni时,表示链路i当前子帧数据结束,将Streami_Ready置True;若Enable为False,则等待。
6.根据权利要求1所述的一种适合MIMO通信系统的基带速率匹配方法,其特征在于,步骤3所述多路联合检测起始标识符A具体包括以下步骤:
步骤3.1、增加起始标识符A的位宽,当起始标识符A的位宽是其他数据的k倍时,在接收机计算输入数据与起始标识符A的汉明距离d,若d<k/2,则认为检测到单路流的起始标识符A;
步骤3.2、每一拍时钟,多路联合检测起始标识符A,若有m条数字链路,判断多路联合检测到A的个数num>m/2,若为True,即可判定为所有链路某一子帧数据的起始位置,则将所有链路的输入使能In_Validi置True,扰码表Table索引indexi=0,转义标志位Flagi置False;若为False,则等待;
步骤3.3、每一拍时钟,判断某一路流的输入数据In_Datai是否等于结束标识符B,若为True,则将输入使能In_Validi置False;若为False,则等待;
步骤3.4、每一拍时钟,判断输入使能In_Validi是否为True,若为True,则进行链路i的数据解转义、解扰码;若为False,则等待。
7.根据权利要求1或6所述的一种适合MIMO通信系统的基带速率匹配方法,其特征在于,所述解转义、解扰码的具体步骤包括:
步骤3.4.1、判断转义标志位Flagi是否等于False,若为True,转至步骤3.4.2;若为False,表示上一拍检测到转义标识符C,转至步骤3.4.4;
步骤3.4.2、判断输入数据In_Datai是否不等于转义标识符C,若为True,表示不需要进行解转义,转至步骤3.4.3解扰码;若为False,表示检测到转义标识符C,转至步骤3.4.6;
步骤3.4.3、解扰码输出,输出数据Out_Datai=In_Datai^Table[indexi],其中indexi为扰码表Table索引,转至步骤3.4.7;
步骤3.4.4、根据当前一拍的输入数据In_Datai与转义的映射关系,进行解转义、解扰码,若输入数据In_Datai等于起始标识符转义字符D,则输出数据Out_Datai=A^Table[indexi-1];若输入数据In_Datai等于结束标识符转义字符E,则输出数据Out_Datai=B^Table[indexi-1];若输入数据In_Datai等于转义标识符转义字符F,则输出数据Out_Datai=C^Table[indexi-1];
步骤3.4.5、将转义标志位Flagi置False,转至步骤3.4.7;
步骤3.4.6、将转义标志位Flagi置True;
步骤3.4.7、扰码表Table索引indexi加1即indexi=indexi+1。
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"大规模 MIMO 系统能效优化算法研究综述";王正强 等;《重庆邮电大学学报( 自然科学版)》;20191231;全文 * |
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