CN114095041B - 用于短帧突发的低码率编码方法、装置及存储介质 - Google Patents

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CN114095041B CN202210058718.0A CN202210058718A CN114095041B CN 114095041 B CN114095041 B CN 114095041B CN 202210058718 A CN202210058718 A CN 202210058718A CN 114095041 B CN114095041 B CN 114095041B
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Abstract

本发明提供一种用于短帧突发的低码率编码方法、装置及存储介质。所述方法包括：获取原始信息比特的多路交织信息比特，并将每一路所述交织信息比特输入至对应的分量编码器中，输出每一路咬尾卷积编码符号；将每一路的所述交织信息比特和所述咬尾卷积编码符号进行Hadamard编码，得到每一路分量编码器的编码符号；将各路输出的分量编码器编码符号和所述原始信息比特进行并行转串行操作，得到Hadamard‑Turbo级联编码符号。本发明通过将Hadamard编码与咬尾卷积编码符号级联，实现了高增益且不损失编码效率的低码率编码，降低了译码复杂度。

Description

用于短帧突发的低码率编码方法、装置及存储介质
技术领域
本发明涉及数字信号处理技术领域，尤其涉及一种用于短帧突发的低码率编码方法、装置及存储介质。
背景技术
战术自组网是未来战争的重要通信保障手段，具有机动灵活、简易部署、集群智能的特点，但也必需克服高动态、大衰落和强干扰带来的不良影响。随着接入装备数以及通信速率需求的不断增长，频带内的干扰信号和多径效应所带来的码间串扰，会严重影响通信质量，而传统的时分多址接入以及频分多址接入等方式在抗干扰和抵抗衰落方面效果不显著。
跳频通信体制通过把不同时刻的符号调制在不同频点上，将干扰带来的影响降低，保证通信可靠性。但当某些频点上的干扰或者衰落过大时，该频点上的符号将无法被接收端正确解跳，影响通信质量。低码率编码可以将传输比特编码为多个符号，调制在不同频点上，并在接收端合并恢复比特信息。现有技术中，一种是通过重复发送相同符号序列实现低码率传输，这种方法在接收端直接合并，但无法带来编码增益。另一种是利用较长校验矩阵将信息比特编码为低码率编码，虽然这种编码方式确实可以在降低码率的同时引入额外的编码增益，但在译码过程中普遍复杂度较高，实现难度较大。
发明内容
本发明提供一种用于短帧突发的低码率编码方法、装置及存储介质，用以解决短帧突发场景下构造低码率短码中重复编码无编码增益，而低码率分组码译码复杂度高的问题，实现了低复杂度高增益编码。
本发明提供一种用于短帧突发的低码率编码方法，包括：
获取原始信息比特的多路交织信息比特，并将每一路所述交织信息比特输入至对应的分量编码器中，输出每一路咬尾卷积编码符号；
将每一路的所述交织信息比特和所述咬尾卷积编码符号进行Hadamard编码，得到每一路分量编码器的编码符号；
将各路输出的分量编码器编码符号和所述原始信息比特进行并行转串行操作，得到Hadamard-Turbo级联编码符号。
可选的，获取原始信息比特的多路交织信息比特，包括：
基于下面第一公式对所述原始信息比特进行伪随机打散，得到多路交织信息比特，所述第一公式为：
Figure 937439DEST_PATH_IMAGE001
其中，
Figure 701258DEST_PATH_IMAGE002
为第k个分量编码器接收的交织信息比特，j为
Figure 22518DEST_PATH_IMAGE002
的序号，u为原始信息 比特，
Figure 839165DEST_PATH_IMAGE003
为第k个分量编码器的交织表。
可选的，将每一路所述交织信息比特输入至对应的分量编码器中，输出每一路咬尾卷积编码符号，包括：
并行多路进行如下操作，得到每一路咬尾卷积编码符号，所述操作包括：
对所述交织信息比特进行奇偶校验，得到奇偶校验比特；
对所述奇偶校验比特进行卷积预编码，得到循环状态；
根据所述循环状态对所述奇偶校验比特进行咬尾卷积编码，得到咬尾卷积编码符号。
可选的，将每一路的所述交织信息比特和所述咬尾卷积编码符号进行Hadamard编码，得到每一路分量编码器的编码符号，包括：
并行多路进行如下操作，得到每一路分量编码器的编码符号，所述操作包括：
基于下面第二公式对所述交织信息比特和所述咬尾卷积编码符号进行Hadamard编码，得到分量编码器的编码符号，所述第二公式为：
Figure 638493DEST_PATH_IMAGE004
其中，
Figure 725660DEST_PATH_IMAGE005
为第k个分量编码器的咬尾卷积编码符号，
Figure 952242DEST_PATH_IMAGE006
为Hadamard编码函数，
Figure 990605DEST_PATH_IMAGE007
为第k个分量编码器的编码符号，
Figure 593625DEST_PATH_IMAGE002
为第k个分量编码器接收的交织信息比特。
可选的，将各路输出的分量编码器编码符号和所述原始信息比特进行并行转串行操作，得到Hadamard-Turbo级联编码符号，包括：
基于下面第三公式对各路输出的分量编码器编码符号和所述原始信息比特进行并行拼接，得到并行拼接后的符号，并基于下面第四公式对所述并行拼接后的符号进行转串行操作，得到Hadamard-Turbo级联编码符号；其中，所述第三公式为：
Figure 789159DEST_PATH_IMAGE008
其中，x为并行拼接后的符号，u为原始信息比特，h 1为第一个分量编码器的编码符号，q 1为第一个咬尾卷积编码符号，M为分量编码器个数；
其中，所述第四公式为：
Figure 186642DEST_PATH_IMAGE009
其中，c为Hadamard-Turbo级联编码符号，i为奇偶校验比特的序号，j为交织信息比特的序号，r为Hadamard编码阶数。
可选的，对所述交织信息比特进行奇偶校验，得到奇偶校验比特，包括：
基于下面第五公式对所述交织信息比特进行奇偶校验，得到奇偶校验比特，所述第五公式为：
Figure 977881DEST_PATH_IMAGE010
其中，j为交织信息比特的序号，mod为求模运算，
Figure 119012DEST_PATH_IMAGE011
为第k个分量编码器的奇偶校 验比特，i为奇偶校验比特的序号，r为Hadamard编码阶数，
Figure 180771DEST_PATH_IMAGE002
为第k个分量编码器接收的交 织信息比特。
可选的，对所述奇偶校验比特进行卷积预编码，得到循环状态，包括：
基于下面第六公式对所述奇偶校验比特进行卷积预编码，得到循环状态，所述第六公式为：
Figure 749156DEST_PATH_IMAGE012
其中，
Figure 293270DEST_PATH_IMAGE013
为第k个分量编码器以零状态作为初始状态，将奇偶校验比特
Figure 238092DEST_PATH_IMAGE011
经过K 步预编码得到的终止状态，
Figure 154358DEST_PATH_IMAGE014
为第k个分量编码器的循环状态，G为卷积码生成矩阵，K为卷 积码长度，I为与G大小相同的单位矩阵。
可选的，根据所述循环状态对所述奇偶校验比特进行咬尾卷积编码，得到咬尾卷积编码符号，包括：
基于下面第七公式根据所述循环状态对所述奇偶校验比特进行咬尾卷积编码，得到咬尾卷积编码符号，所述第七公式为：
Figure 159223DEST_PATH_IMAGE015
其中，
Figure 659474DEST_PATH_IMAGE005
为第k个分量编码器的咬尾卷积编码符号，
Figure 142408DEST_PATH_IMAGE016
为咬尾卷积编码函数，
Figure 178760DEST_PATH_IMAGE011
为第k个分量编码器的奇偶校验比特，
Figure 88947DEST_PATH_IMAGE014
为第k个分量编码器的循环状态，G为卷积码生 成矩阵。
本发明还提供一种用于短帧突发的低码率编码装置，包括：
第一处理模块，用于获取原始信息比特的多路交织信息比特，并将每一路所述交织信息比特输入至对应的分量编码器中，输出每一路咬尾卷积编码符号；
第二处理模块，用于将每一路的所述交织信息比特和所述咬尾卷积编码符号进行Hadamard编码，得到每一路分量编码器的编码符号；
第三处理模块，用于将各路输出的分量编码器编码符号和所述原始信息比特进行并行转串行操作，得到Hadamard-Turbo级联编码符号。
本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述用于短帧突发的低码率编码方法的步骤。
本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述用于短帧突发的低码率编码方法的步骤。
本发明提供的用于短帧突发的低码率编码方法、装置及存储介质。首先获取原始信息比特的多路交织信息比特，并将每一路交织信息比特输入至对应的分量编码器中，输出每一路咬尾卷积编码符号；然后将每一路的交织信息比特和咬尾卷积编码符号进行Hadamard编码，得到每一路分量编码器的编码符号；最后将各路输出的分量编码器编码符号和原始信息比特进行并行转串行操作，得到Hadamard-Turbo级联编码符号。由此可见，本发明通过将Hadamard编码与咬尾卷积编码符号级联，得到的Hadamard-Turbo级联编码符号既具有Hadamard码的低码率结构，同时具有咬尾Turbo码的高编码增益和短帧时不损失编码效率的特性，适用于短帧突发跳频通信体制抗干扰场景，实现了高增益且不损失编码效率的低码率编码，可降低译码复杂度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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是本发明提供的用于短帧突发的低码率编码方法的流程示意图；
图2是本发明提供的用于短帧突发的低码率编码装置的结构示意图；
图3是本发明提供的用于短帧突发的低码率编码系统的结构示意图；
图4是本发明提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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作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。
如图1所示，本发明提供的用于短帧突发的低码率编码方法，包括：
步骤101：获取原始信息比特的多路交织信息比特，并将每一路所述交织信息比特输入至对应的分量编码器中，输出每一路咬尾卷积编码符号；
在本步骤中，首先将原始信息比特输入至编码器，通过不同的交织方案，得到多路的交织信息比特，然后将每一路的交织信息比特输入至一个分量编码器，可以理解的是，一路交织信息比特对应一个分量编码器。其中，分量编码器接收交织比特并分组进行奇偶校验，得到奇偶校验比特序列。奇偶校验比特序列先经过卷积编码操作，得到终止状态后，再计算出循环状态，依据循环状态再次卷积编码，输出咬尾卷积编码符号。
步骤102：将每一路的所述交织信息比特和所述咬尾卷积编码符号进行Hadamard编码，得到每一路分量编码器的编码符号；
在本步骤中，并行多路将交织信息比特和咬尾卷积编码一同分组并行进行Hadamard编码，得到分量编码器编码符号。
步骤103：将各路输出的分量编码器编码符号和所述原始信息比特进行并行转串行操作，得到Hadamard-Turbo级联编码符号。
在本步骤中，将各路分量编码器编码符号与原始信息比特经过并行转串行操作后，输出为流式Hadamard-Turbo级联编码符号。由此可见，本发明通过将Hadamard编码与咬尾卷积编码符号级联，得到的Hadamard-Turbo级联编码符号既具有Hadamard码的低码率结构，同时具有咬尾Turbo码的高编码增益和短帧时不损失编码效率的特性。然而现有技术中，常规的低码率编码构造方法使用重传方式，并没有引入额外的编码增益。
本发明提供的用于短帧突发的低码率编码方法。首先获取原始信息比特的多路交织信息比特，并将每一路交织信息比特输入至对应的分量编码器中，输出每一路咬尾卷积编码符号；然后将每一路的交织信息比特和咬尾卷积编码符号进行Hadamard编码，得到每一路分量编码器的编码符号；最后将各路输出的分量编码器编码符号和原始信息比特进行并行转串行操作，得到Hadamard-Turbo级联编码符号。由此可见，本发明通过将Hadamard编码与咬尾卷积编码符号级联，得到的Hadamard-Turbo级联编码符号既具有Hadamard码的低码率结构，同时具有咬尾Turbo码的高编码增益和短帧时不损失编码效率的特性，适用于短帧突发跳频通信体制抗干扰场景，实现了低码率高增益无效率损耗编码，可降低译码复杂度。
基于上述实施例的内容，在本实施例中，输入原始信息比特长度和Hadamard编码阶数需满足如下关系：
Figure 76494DEST_PATH_IMAGE017
其中，L为输入原始信息比特长度，r为Hadamard 编码阶数，K为卷积码长度。
其中，输入卷积码长度和卷积码生成矩阵
Figure 363119DEST_PATH_IMAGE018
可逆， 其中，G为卷积码生成矩 阵，K为卷积码长度，I与G大小相同的单位矩阵。
其中，Hadamard-Turbo分量编码器个数M至少为两个或两个以上。
基于上述实施例的内容，在本实施例中，获取原始信息比特的多路交织信息比特，包括：
基于下面第一公式对所述原始信息比特进行伪随机打散，得到多路交织信息比特，所述第一公式为：
Figure 253977DEST_PATH_IMAGE001
其中，
Figure 803907DEST_PATH_IMAGE002
为第k个分量编码器接收的交织信息比特，j为
Figure 278751DEST_PATH_IMAGE002
的序号，u为原始信息 比特，
Figure 103487DEST_PATH_IMAGE003
为第k个分量编码器的交织表。
基于上述实施例的内容，在本实施例中，将每一路所述交织信息比特输入至对应的分量编码器中，输出每一路咬尾卷积编码符号，包括：
并行多路进行如下操作，得到每一路咬尾卷积编码符号，所述操作包括：
对所述交织信息比特进行奇偶校验，得到奇偶校验比特；
对所述奇偶校验比特进行卷积预编码，得到循环状态；
根据所述循环状态对所述奇偶校验比特进行咬尾卷积编码，得到咬尾卷积编码符号。
基于上述实施例的内容，在本实施例中，将每一路的所述交织信息比特和所述咬尾卷积编码符号进行Hadamard编码，得到每一路分量编码器的编码符号，包括：
并行多路进行如下操作，得到每一路分量编码器的编码符号，所述操作包括：
基于下面第二公式对所述交织信息比特和所述咬尾卷积编码符号进行Hadamard编码，得到分量编码器的编码符号，所述第二公式为：
Figure 848852DEST_PATH_IMAGE004
其中，
Figure 366421DEST_PATH_IMAGE005
为第k个分量编码器的咬尾卷积编码符号，
Figure 328560DEST_PATH_IMAGE006
为Hadamard编码函数，
Figure 222567DEST_PATH_IMAGE007
为第k个分量编码器的编码符号，
Figure 556859DEST_PATH_IMAGE002
为第k个分量编码器接收的交织信息比特。
基于上述实施例的内容，在本实施例中，将各路输出的分量编码器编码符号和所述原始信息比特进行并行转串行操作，得到Hadamard-Turbo级联编码符号，包括：
基于下面第三公式对各路输出的分量编码器编码符号和所述原始信息比特进行并行拼接，得到并行拼接后的符号，并基于下面第四公式对所述并行拼接后的符号进行转串行操作，得到Hadamard-Turbo级联编码符号；其中，所述第三公式为：
Figure 510908DEST_PATH_IMAGE008
其中，x为并行拼接后的符号，u为原始信息比特，h 1为第一个分量编码器的编码符号，q 1为第一个咬尾卷积编码符号，M为分量编码器个数；
其中，所述第四公式为：
Figure 960344DEST_PATH_IMAGE009
其中，c为Hadamard-Turbo级联编码符号，i为奇偶校验比特的序号，j为交织信息比特的序号，r为Hadamard编码阶数。
基于上述实施例的内容，在本实施例中，对所述交织信息比特进行奇偶校验，得到奇偶校验比特，包括：
基于下面第五公式对所述交织信息比特进行奇偶校验，得到奇偶校验比特，所述第五公式为：
Figure 126883DEST_PATH_IMAGE010
其中，j为交织信息比特的序号，mod为求模运算，
Figure 846840DEST_PATH_IMAGE011
为第k个分量编码器的奇偶校 验比特，i为奇偶校验比特的序号，r为Hadamard编码阶数，
Figure 706211DEST_PATH_IMAGE002
为第k个分量编码器接收的交 织信息比特。
基于上述实施例的内容，在本实施例中，对所述奇偶校验比特进行卷积预编码，得到循环状态，包括：
基于下面第六公式对所述奇偶校验比特进行卷积预编码，得到循环状态，所述第六公式为：
Figure 580627DEST_PATH_IMAGE012
其中，
Figure 816436DEST_PATH_IMAGE013
为第k个分量编码器以零状态作为初始状态，将奇偶校验比特
Figure 889434DEST_PATH_IMAGE011
经过K 步预编码得到的终止状态，
Figure 432891DEST_PATH_IMAGE014
为第k个分量编码器的循环状态，G为卷积码生成矩阵，K为 卷积码长度，I为与G大小相同的单位矩阵。
基于上述实施例的内容，在本实施例中，根据所述循环状态对所述奇偶校验比特进行咬尾卷积编码，得到咬尾卷积编码符号，包括：
基于下面第七公式根据所述循环状态对所述奇偶校验比特进行咬尾卷积编码，得到咬尾卷积编码符号，所述第七公式为：
Figure 591339DEST_PATH_IMAGE015
其中，
Figure 365260DEST_PATH_IMAGE005
为第k个分量编码器的咬尾卷积编码符号，
Figure 292765DEST_PATH_IMAGE016
为咬尾卷积编码函数，
Figure 260983DEST_PATH_IMAGE011
为第k个分量编码器的奇偶校验比特，
Figure 906728DEST_PATH_IMAGE014
为第k个分量编码器的循环状态，G为卷积码生 成矩阵。
下面对本发明提供的用于短帧突发的低码率编码装置进行描述，下文描述的用于短帧突发的低码率编码装置与上文描述的用于短帧突发的低码率编码方法可相互对应参照。
如图2所示，本发明提供的用于短帧突发的低码率编码装置，包括：
第一处理模块1，用于获取原始信息比特的多路交织信息比特，并将每一路所述交织信息比特输入至对应的分量编码器中，输出每一路咬尾卷积编码符号；
第二处理模块2，用于将每一路的所述交织信息比特和所述咬尾卷积编码符号进行Hadamard编码，得到每一路分量编码器的编码符号；
第三处理模块3，用于将各路输出的分量编码器编码符号和所述原始信息比特进行并行转串行操作，得到Hadamard-Turbo级联编码符号。
在本实施例中，首先将原始信息比特输入至编码器，通过不同的交织方案，得到多路的交织信息比特，然后将每一路的交织信息比特输入至一个分量编码器，可以理解的是，一路交织信息比特对应一个分量编码器。其中，分量编码器接收交织比特并分组进行奇偶校验，得到奇偶校验比特序列。奇偶校验比特序列先经过卷积编码操作，得到终止状态后，再计算出循环状态，依据循环状态再次卷积编码，输出咬尾卷积编码符号。
在本实施例中，并行多路将交织信息比特和咬尾卷积编码一同分组并行进行Hadamard编码，得到分量编码器编码符号。
在本实施例中，将各路分量编码器编码符号与原始信息比特经过并行转串行操作后，输出为流式Hadamard-Turbo级联编码符号。由此可见，本发明通过将Hadamard编码与咬尾卷积编码符号级联，得到的Hadamard-Turbo级联编码符号既具有Hadamard码的低码率结构，同时具有咬尾Turbo码的高编码增益和短帧时不损失编码效率的特性。然而现有技术中，常规的低码率编码构造方法使用重传方式，并没有引入额外的编码增益。
本发明提供的用于短帧突发的低码率编码装置。首先获取原始信息比特的多路交织信息比特，并将每一路交织信息比特输入至对应的分量编码器中，输出每一路咬尾卷积编码符号；然后将每一路的交织信息比特和咬尾卷积编码符号进行Hadamard编码，得到每一路分量编码器的编码符号；最后将各路输出的分量编码器编码符号和原始信息比特进行并行转串行操作，得到Hadamard-Turbo级联编码符号。由此可见，本发明通过将Hadamard编码与咬尾卷积编码符号级联，得到的Hadamard-Turbo级联编码符号既具有Hadamard码的低码率结构，同时具有咬尾Turbo码的高编码增益和短帧时不损失编码效率的特性，适用于短帧突发跳频通信体制抗干扰场景，实现了低码率高增益无效率损耗编码，可降低译码复杂度。
如图3所示，本发明还提供一种用于短帧突发的低码率编码系统，包括：交织单元、奇偶校验单元、卷积预编码单元、咬尾卷积编码单元、Hadamard编码单元、并行转串行单元；
所述交织单元，用于对原始信息比特进行伪随机打散，输出交织信息比特；
所述奇偶校验单元，用于对交织信息比特进行奇偶校验，输出奇偶校验比特；
所述卷积预编码单元，用于对奇偶校验比特进行卷积预编码，输出咬尾编码所需的循环状态；
所述咬尾卷积编码单元，利用循环状态对奇偶校验比特进行咬尾卷积编码，输出咬尾卷积编码符号；
所述Hadamard编码单元，用于将交织信息比特和咬尾卷积编码符号进行Hadamard编码，输出分量编码器编码符号；
所述并行转串行单元，用于将原始信息比特与分量编码器编码符号进行并行转串行操作，输出Hadamard-Turbo级联编码符号。
本发明过通过将Hadamard编码与咬尾卷积编码符号级联，实现了可低复杂度译码的低码率高增益无效率损耗的编码方法。原始信息比特进入本发明编码器，通过不同的交织方案，得到多路的交织信息比特，分别给入不同的分量编码器。分量编码器接收交织比特并分组进行奇偶校验，得到奇偶校验比特序列。奇偶校验比特序列先经过卷积编码操作，得到终止状态后，再计算出循环状态，依据循环状态再次卷积编码，输出咬尾卷积编码符号。交织信息比特和咬尾卷积编码一同分组并行进行Hadamard编码，得到分量编码器编码符号。最后各路分量编码器编码符号与原始信息比特经过并行转串行操作，输出为流式Hadamard-Turbo级联编码符号。本发明解决了短帧突发场景下构造低码率短码中重复编码无编码增益，而低码率分组码译码复杂度高的问题，实现了低复杂度高增益编码。需要说明的是，Hadamard码作为一种特殊的重复结构，在进行置信度计算时可以通过类似快速傅里叶变换FFT的蝶形乘加结构大幅减少计算量。此外，一般咬尾卷积编码Turbo码起始于零状态并且终止于零状态，终止处需要添加额外比特完成归零，存在编码效率的损耗，短帧突发场景下短码长时损耗显著。本发明通过预编码计算出循环状态，使得起始状态与终止状态相同，消除了短码长时的效率损耗。由此可见，本发明在实现低码率编码的同时结合了Hadamard码与Turbo码带来的编码增益，通过状态咬尾解决了短码长时的效率损耗，增大了通信系统的链路容量，实现了具有快速运算结构的低码率高增益编码，具有较高的应用价值。
图4示例了一种电子设备的实体结构示意图，如图4所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)410、通信接口(Communications Interface)420、存储器(memory)430和通信总线440，其中，处理器410，通信接口420，存储器430通过通信总线440完成相互间的通信。处理器410可以调用存储器430中的逻辑指令，以执行用于短帧突发的低码率编码方法，该方法包括：获取原始信息比特的多路交织信息比特，并将每一路所述交织信息比特输入至对应的分量编码器中，输出每一路咬尾卷积编码符号；将每一路的所述交织信息比特和所述咬尾卷积编码符号进行Hadamard编码，得到每一路分量编码器的编码符号；将各路输出的分量编码器编码符号和所述原始信息比特进行并行转串行操作，得到Hadamard-Turbo级联编码符号。
此外，上述的存储器430中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
另一方面，本发明还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序，计算机程序可存储在非暂态计算机可读存储介质上，所述计算机程序被处理器执行时，计算机能够执行上述各方法所提供的用于短帧突发的低码率编码方法，该方法包括：获取原始信息比特的多路交织信息比特，并将每一路所述交织信息比特输入至对应的分量编码器中，输出每一路咬尾卷积编码符号；将每一路的所述交织信息比特和所述咬尾卷积编码符号进行Hadamard编码，得到每一路分量编码器的编码符号；将各路输出的分量编码器编码符号和所述原始信息比特进行并行转串行操作，得到Hadamard-Turbo级联编码符号。
又一方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各方法提供的用于短帧突发的低码率编码方法，该方法包括：获取原始信息比特的多路交织信息比特，并将每一路所述交织信息比特输入至对应的分量编码器中，输出每一路咬尾卷积编码符号；将每一路的所述交织信息比特和所述咬尾卷积编码符号进行Hadamard编码，得到每一路分量编码器的编码符号；将各路输出的分量编码器编码符号和所述原始信息比特进行并行转串行操作，得到Hadamard-Turbo级联编码符号。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种用于短帧突发的低码率编码方法，其特征在于，包括：
获取原始信息比特的多路交织信息比特，并将每一路所述交织信息比特输入至对应的分量编码器中，输出每一路咬尾卷积编码符号；
将每一路的所述交织信息比特和所述咬尾卷积编码符号进行Hadamard编码，得到每一路分量编码器的编码符号；
将各路输出的分量编码器编码符号和所述原始信息比特进行并行转串行操作，得到Hadamard-Turbo级联编码符号；
其中，所述将每一路所述交织信息比特输入至对应的分量编码器中，输出每一路咬尾卷积编码符号，包括：
并行多路进行如下操作，得到每一路咬尾卷积编码符号，所述操作包括：
对所述交织信息比特进行奇偶校验，得到奇偶校验比特；
对所述奇偶校验比特进行卷积预编码，得到循环状态；
根据所述循环状态对所述奇偶校验比特进行咬尾卷积编码，得到咬尾卷积编码符号。
2.根据权利要求1所述的用于短帧突发的低码率编码方法，其特征在于，获取原始信息比特的多路交织信息比特，包括：
基于下面第一公式对所述原始信息比特进行伪随机打散，得到多路交织信息比特，所述第一公式为：
Figure 536678DEST_PATH_IMAGE001
其中，
Figure 310861DEST_PATH_IMAGE002
为第
Figure 194503DEST_PATH_IMAGE003
个分量编码器接收的交织信息比特，j为
Figure 543576DEST_PATH_IMAGE002
的序号，u为原始信息比特，
Figure 512669DEST_PATH_IMAGE004
为第
Figure 589079DEST_PATH_IMAGE003
个分量编码器的交织表。
3.根据权利要求1所述的用于短帧突发的低码率编码方法，其特征在于，将每一路的所述交织信息比特和所述咬尾卷积编码符号进行Hadamard编码，得到每一路分量编码器的编码符号，包括：
并行多路进行如下操作，得到每一路分量编码器的编码符号，所述操作包括：
基于下面第二公式对所述交织信息比特和所述咬尾卷积编码符号进行Hadamard编码，得到分量编码器的编码符号，所述第二公式为：
Figure 592807DEST_PATH_IMAGE005
其中，
Figure 847202DEST_PATH_IMAGE006
为第k个分量编码器的咬尾卷积编码符号，
Figure 726427DEST_PATH_IMAGE007
为Hadamard编码函数，
Figure 216314DEST_PATH_IMAGE008
为第k个分量编码器的编码符号，
Figure 746653DEST_PATH_IMAGE002
为第
Figure 686796DEST_PATH_IMAGE003
个分量编码器接收的交织信息比特。
4.根据权利要求1所述的用于短帧突发的低码率编码方法，其特征在于，将各路输出的分量编码器编码符号和所述原始信息比特进行并行转串行操作，得到Hadamard-Turbo级联编码符号，包括：
基于下面第三公式对各路输出的分量编码器编码符号和所述原始信息比特进行并行拼接，得到并行拼接后的符号，并基于下面第四公式对所述并行拼接后的符号进行转串行操作，得到Hadamard-Turbo级联编码符号；其中，所述第三公式为：
Figure 630481DEST_PATH_IMAGE009
其中，x为并行拼接后的符号，u为原始信息比特，h 1为第一个分量编码器的编码符号，q 1为第一个咬尾卷积编码符号，M为分量编码器个数；
其中，所述第四公式为：
Figure 799425DEST_PATH_IMAGE010
其中，c为Hadamard-Turbo级联编码符号，i为奇偶校验比特的序号，j为交织信息比特的序号，r为Hadamard编码阶数。
5.根据权利要求1所述的用于短帧突发的低码率编码方法，其特征在于，对所述交织信息比特进行奇偶校验，得到奇偶校验比特，包括：
基于下面第五公式对所述交织信息比特进行奇偶校验，得到奇偶校验比特，所述第五公式为：
Figure 512166DEST_PATH_IMAGE011
其中，j为交织信息比特的序号，mod为求模运算，
Figure 124676DEST_PATH_IMAGE012
为第
Figure 555657DEST_PATH_IMAGE003
个分量编码器的奇偶校验比 特，i为奇偶校验比特的序号，r为Hadamard编码阶数，
Figure 262713DEST_PATH_IMAGE002
为第
Figure 829961DEST_PATH_IMAGE003
个分量编码器接收的交织信 息比特。
6.根据权利要求1所述的用于短帧突发的低码率编码方法，其特征在于，对所述奇偶校验比特进行卷积预编码，得到循环状态，包括：
基于下面第六公式对所述奇偶校验比特进行卷积预编码，得到循环状态，所述第六公式为：
Figure 111906DEST_PATH_IMAGE013
其中，
Figure 30184DEST_PATH_IMAGE014
为第
Figure 337668DEST_PATH_IMAGE003
个分量编码器以零状态作为初始状态，将奇偶校验比特
Figure 651100DEST_PATH_IMAGE012
经过K步预 编码得到的终止状态，
Figure 979313DEST_PATH_IMAGE015
为第
Figure 994674DEST_PATH_IMAGE003
个分量编码器的循环状态，G为卷积码生成矩阵，K为卷积 码长度，I为与G大小相同的单位矩阵。
7.根据权利要求1所述的用于短帧突发的低码率编码方法，其特征在于，根据所述循环状态对所述奇偶校验比特进行咬尾卷积编码，得到咬尾卷积编码符号，包括：
基于下面第七公式根据所述循环状态对所述奇偶校验比特进行咬尾卷积编码，得到咬尾卷积编码符号，所述第七公式为：
Figure 699325DEST_PATH_IMAGE016
其中，
Figure 365798DEST_PATH_IMAGE006
为第k个分量编码器的咬尾卷积编码符号，
Figure 864913DEST_PATH_IMAGE017
为咬尾卷积编码函数，
Figure 101990DEST_PATH_IMAGE012
为第
Figure 79173DEST_PATH_IMAGE003
个分量编码器的奇偶校验比特，
Figure 367197DEST_PATH_IMAGE015
为第
Figure 37213DEST_PATH_IMAGE003
个分量编码器的循环状态，G为卷积码生成矩 阵。
8.一种用于短帧突发的低码率编码装置，其特征在于，包括：
第一处理模块，用于获取原始信息比特的多路交织信息比特，并将每一路所述交织信息比特输入至对应的分量编码器中，输出每一路咬尾卷积编码符号；
第二处理模块，用于将每一路的所述交织信息比特和所述咬尾卷积编码符号进行Hadamard编码，得到每一路分量编码器的编码符号；
第三处理模块，用于将各路输出的分量编码器编码符号和所述原始信息比特进行并行转串行操作，得到Hadamard-Turbo级联编码符号；
其中，所述第一处理模块还用于：
并行多路进行如下操作，得到每一路咬尾卷积编码符号，所述操作包括：
对所述交织信息比特进行奇偶校验，得到奇偶校验比特；
对所述奇偶校验比特进行卷积预编码，得到循环状态；
根据所述循环状态对所述奇偶校验比特进行咬尾卷积编码，得到咬尾卷积编码符号。
9.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述用于短帧突发的低码率编码方法的步骤。
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