CN115276910B - Ldpc速率匹配和解速率匹配方法、信号发送和接收装置 - Google Patents

Ldpc速率匹配和解速率匹配方法、信号发送和接收装置 Download PDF

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Abstract

本申请适用于通信领域，提供了一种LDPC速率匹配方法、信号发送装置和信号接收装置。所述方法包括：从待编码块的信息位的任意位置选取填充位的长度的信息位作为补短数据位填充到填充位，进行LDPC编码后得到的码字级联起来，得到编码后总的编码比特，如果总的编码比特的长度小于预设的用于承载所述总的编码比特的时频资源可承载比特长度，则对总的编码比特填充补丁位，从每个码字对应的待编码块的信息位的任意位置选取补丁位的长度的信息位作为补丁位级联到一起，附在总的编码比特后面，实现补丁位的填充，将填充了补丁位的总的编码比特进行传输。本申请降低了信道影响，提升了系统的译码性能，使得系统低信噪比下，可靠性得到增强。

Description

LDPC速率匹配和解速率匹配方法、信号发送和接收装置
技术领域
本申请属于通信领域，尤其涉及一种LDPC速率匹配方法、信号发送装置和信号接收装置。
背景技术
LDPC(Low Density Parity Check Code，低密度奇偶校验码)编码技术，由于其优异的信道编码性能和较低的译码复杂度，在IEEE 802.11标准中的WiFi5、WiFi6、WiFi7和3GPP 5G标准中都得到了广泛应用。IEEE 802.11标准中的WiFi5、WiFi6、WiFi7标准采用的是OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交频分复用)技术，在室内覆盖通信中得到了成熟运用。因此，在一些专用通信领域制定私有通信协议的时候，也借鉴了IEEE 802.11标准中LDPC的编码和速率匹配方法。然而，由于IEEE802.11的应用场景考虑的初衷，是基于类似短距离和室内覆盖的场景，此时信号的多径衰落较小，信噪比(SNR)较高，也即信道模型没有考虑室外长距离覆盖、低信噪比的场景。因此，如果在设计LDPC速率匹配的时候，完全按照IEEE 802.11设计的思路，并不能满足室外长距离覆盖的应用场景，无法满足通信系统的可靠性。
请参阅图1，IEEE 802.11LDPC的速率匹配设计的大体思想，首先由待编码的有效载荷数据(Payload Data)的总长度Npld、目标编码率R以及一个资源调度单位可承载的编码比特数NCBPS确定编完码后所有数据的OFDM符号总的可承载的比特数Navbits，进一步确定有效载荷数据要分割成的待编码块的数量NCW和选用的LDPC编码后码字长度LLDPC，然后确定需要给有效载荷数据填充上的补短数据位(Shortened Bits)Nshort，以便使得NCW个待编码块经过LDPC编码后码字的长度都为LLDPC。填充上的Shortened Bits，尽可能的均匀分配到各个待编码块，凑成一个LDPC编码长度，才进行LDPC编码。Nshort填充Shortened Bits的值在编完码后，将填充的Shortened Bits丢掉，并不进行发射传输，占用系统带宽。如果丢掉Nshort位后的比特长度大于可承载的比特数Navbits，则需要对编完码后的校验位进行删余，以适配到可承载的比特数Navbits，删余的比特数为Npunctured，Npunctured＝NCW×LLDPC-Nshort-Navbits。
从图1中可以看到，如果存在填充的Shortened Bits，则填充的Shortened Bits参与了LDPC编码，但传输的时候却被丢弃了；如果存在删余位(Punctured Bits)，校验位的一部分也被丢弃了。这两项操作必然会引起实际上的编码效率要高于原理上的码率，因为发送的编码冗余变少了。特别是当每个待编码块编码时需要填充的Shortened Bits非常大的时候，信号接收装置解速率匹配的时候，将Shortened Bits恢复填充，填充的比特无法做到精确表示信号发送装置编码时填充的Shortened Bits经过信道后解调得到的软比特，如此，传递的译码信息受损，在室外宽覆盖存在多径信道、低信噪比的场景下，必然会造成译码性能激烈下降。802.11LDPC编码后码字长度LLDPC可供选择的为648、1296和1944，可供选择的LDPC编码后码字长度LLDPC非常少，意味着任意一个长度的待编码块要进行编码时，必然会存在填充的Shortened Bits的长度比待编码块的信息位的长度更长的情况，而且待编码块的信息位的长度越小，这种场景发生的概率越大。另外，802.11LDPC在信号接收装置解速率匹配的时候，删余的校验位，恢复的时候也同样是填0，这样的操作同样会影响到信号接收装置的译码性能，因为删得也多，信道编码损失的信息也就越大，影响性能就越大。在5G标准协议中，虽然可供选择的编码后码字长度更多，这样使得编码时对待编码块填充的Shortened Bits尽可能少，但同样存在编码后对填充的Shortened Bits进行丢弃，不进行传输的问题。
发明内容
本申请的目的在于提供一种LDPC速率匹配方法、信号发送装置、LDPC解速率匹配方法和信号接收装置，旨在解决针对802.11和5G标准协议中LDPC编码后将填充位进行丢弃，从而引起信号接收装置低信噪比场景下译码性能不足的问题。
第一方面，本申请提供了一种LDPC速率匹配方法，包括以下步骤：
S101、根据待编码的有效载荷数据的长度、目标编码率和一个资源调度单位可承载的编码比特数确定LDPC编码后码字长度、待编码的有效载荷数据需要分割成的待编码块的数量以及每个待编码块的信息位对应的长度，将待编码的有效载荷数据进行分割得到多个待编码块；
S102、针对每个待编码块，分别计算待编码块的填充位的长度，从待编码块的信息位的任意位置选取所述填充位的长度的信息位作为补短数据位填充到填充位，组成长度为预设长度的待编码块，其中，预设长度由目标编码率和选用的LDPC编码后码字长度确定；
S103、分别对每个填充了补短数据位的待编码块进行LDPC编码，得到对应的包含信息位、填充位和校验位的总长度为LLDPC的码字；
S104、将所有填充了补短数据位的待编码块进行LDPC编码后得到的码字级联起来，得到编码后总的编码比特，如果总的编码比特的长度小于预设的用于承载所述总的编码比特的时频资源可承载比特长度，则对总的编码比特填充补丁位，以凑满时频资源可承载比特长度，分别给每个码字分配补丁位，从每个码字对应的待编码块的信息位的任意位置选取补丁位的长度的信息位作为补丁位级联到一起，附在总的编码比特后面，实现补丁位的填充，将填充了补丁位的总的编码比特进行传输。
进一步地，有效载荷数据是任意长度的或者选择优选的长度，优选的有效载荷数据的长度通过以下方式计算：
S201、设置一个资源调度单位可承载的编码比特数NCBPS、目标编码率R以及有效载荷数据的长度初始变量i＝1，i∈[1,Lmax]，Lmax为系统可用的最大有效载荷数据的长度，单位为字节，1字节＝8比特；
S202、将有效载荷数据的长度i作为LDPC速率匹配处理过程中有效载荷数据的长度的输入，进行LDPC速率匹配过程，得到长度i的场景下LDPC速率匹配处理输出的系统资源调度单位个数Nsymbol；
S203、计算实际的编码率
Figure GDA0004051824540000041
并令i＝i+1；
S204、判断i是否小于或等于Lmax，如果是，则返回S202，否则执行S205；
S205、计算所有ηi与R的比值
Figure GDA0004051824540000042
保存Pi≥threshold时所有i的集合，得到有效载荷数据的长度Npld的优选表格，threshold是门限值。
第二方面，本申请提供了一种信号发送装置，括：一个或多个处理器、存储器、以及一个或多个计算机程序，其中所述处理器和所述存储器通过总线连接，所述一个或多个计算机程序被存储在所述存储器中，并且被配置成由所述一个或多个处理器执行，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述的LDPC速率匹配方法的步骤。
第三方面，本申请提供了一种LDPC解速率匹配方法，包括以下步骤：
S301、将上述的LDPC速率匹配方法生成的填充了补丁位的总的编码比特进行解调得到总的软比特，所述总的软比特包括多个级联的待译码块和级联的补丁位；
S302、将位于每个待译码块的填充位的软比特和与填充位对应的信息位的软比特做软比特平均，将平均后得到的软比特值同时替代填充位的软比特和与填充位对应的信息位的软比特；将每个待译码块对应的补丁位的软比特和与补丁位对应的信息位的软比特做软比特平均，将平均后得到的软比特值替代与补丁位对应的信息位的软比特，得到替代后的待译码块；与填充位对应的信息位是指作为补短数据位填充到填充位的信息位，与补丁位对应的信息位是指作为补丁位的信息位；
S303、对替代后的待译码块进行LDPC译码。
第四方面，本申请提供了一种信号接收装置，包括：一个或多个处理器、存储器、以及一个或多个计算机程序，其中所述处理器和所述存储器通过总线连接，所述一个或多个计算机程序被存储在所述存储器中，并且被配置成由所述一个或多个处理器执行，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述的LDPC解速率匹配方法的步骤。
在本申请中，由于从待编码块的信息位的任意位置选取填充位的长度的信息位作为补短数据位填充到填充位，组成长度为预设长度的待编码块，将填充了补短数据位的待编码块进行LDPC编码后得到的码字级联起来，得到编码后总的编码比特，如果总的编码比特的长度小于预设的用于承载所述总的编码比特的时频资源可承载比特长度，则对总的编码比特填充补丁位，以凑满时频资源可承载比特长度，分别给每个码字分配补丁位，从每个码字对应的待编码块的信息位的任意位置选取补丁位的长度的信息位作为补丁位级联到一起，附在总的编码比特后面，实现补丁位的填充，将填充了补丁位的总的编码比特进行传输。又由于将位于每个待译码块的填充位的软比特和与填充位对应的信息位的软比特做软比特平均，将平均后得到的软比特值同时替代填充位的软比特和与填充位对应的信息位的软比特；将每个待译码块对应的补丁位的软比特和与补丁位对应的信息位的软比特做软比特平均，将平均后得到的软比特值替代与补丁位对应的信息位的软比特，得到替代后的待译码块。因此降低了信道影响，提升了系统的译码性能，使得系统低信噪比下，可靠性得到增强；相比传统的802.11n方法，性能增加近10dB增益，可用覆盖更远距离。
又由于采用上述方法得到有效载荷数据的长度的优选表格，因此增加了物理层的使用效率，提升了系统的实际编码效率，逼近编码率的理论值，增强了系统的吞吐率。
附图说明
图1是传统的802.11LDPC速率匹配过程的示意图。
图2是本申请一实施例提供的LDPC速率匹配方法的流程图。
图3是本申请一实施例提供的LDPC速率匹配过程的示意图。
图4是本申请一实施例提供的信号发送装置的具体结构框图。
图5是本申请一实施例提供的LDPC解速率匹配方法的流程图。
图6是本申请一实施例提供的LDPC解速率匹配过程的示意图。
图7是本申请一实施例提供的信号接收装置的具体结构框图。
图8是传统的802.11LDPC速率匹配与本申请一实施例提供的LDPC速率匹配的性能比较示意图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
为了说明本申请所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
请参阅图2和图3，本申请一实施例主要以该LDPC速率匹配方法应用于信号发送装置为例来举例说明，本申请一实施例提供的LDPC速率匹配方法包括以下步骤：
S101、根据待编码的有效载荷数据(Payload Data)的长度Npld、目标编码率R和一个资源调度单位可承载的编码比特数NCBPS确定LDPC编码后码字长度LLDPC、待编码的有效载荷数据需要分割成的待编码块的数量NCW以及每个待编码块的信息位Datai对应的长度，将待编码的有效载荷数据进行分割得到多个待编码块。
S102、针对每个待编码块，分别计算待编码块的填充位的长度，从待编码块的信息位的任意位置选取所述填充位的长度的信息位作为补短数据位(Shortened Bits)填充到填充位，组成长度为预设长度k的待编码块，其中，预设长度k由目标编码率R和选用的LDPC编码后码字长度LLDPC确定。
在本申请一实施例中，k＝(Li+Si)＝LLDPC×R，其中Si是待编码块的填充位的长度，Li是NCW个待编码块的信息位Datai对应的长度，其中i∈[0,NCW-1]，NCW是待编码块的数量。
不同于802.11或者5G对待编码块采用空比特或者0比特或者其它非信息位对待编码块的填充位进行填充，本申请选取一部分待编码块的信息位对填充位进行填充。
S103、分别对每个填充了Shortened Bits的待编码块进行LDPC编码，得到对应的包含信息位、填充位和校验位的总长度为LLDPC的码字。
不同于802.11和5G协议，将每个填充了Shortened Bits的待编码块进行LDPC编码后的填充位丢掉，不进行传输处理，本申请对每个填充了Shortened Bits的待编码块进行LDPC编码后，不对填充位进行丢弃，而是进行发射处理。
S104、将所有填充了Shortened Bits的待编码块进行LDPC编码后得到的码字级联起来，得到编码后总的编码比特(ALLCodeBits)，如果总的编码比特的长度小于预设的用于承载所述总的编码比特的时频资源可承载比特长度，则对总的编码比特填充补丁位(PadBits)，以凑满时频资源可承载比特长度，分别给每个码字分配补丁位，从每个码字对应的待编码块的信息位的任意位置选取补丁位的长度的信息位作为补丁位级联到一起，附在总的编码比特后面，实现补丁位的填充，将填充了补丁位的总的编码比特进行传输。
在本申请一实施例中，补丁位填充的信息位可以与补短数据位填充的信息位完全相同、部分不同或者全部不同，当全部不同时，相对于填充的信息位完全相同时发送的比特信息变多了，因此信号接收装置译码性能更好。比如存在一种场景，当全部不同时，信噪比达到3dB就可以译码正确了，而当完全相同时，却需要信噪比达到4dB才可以译码正确，这是因为完全相同时，发送的编码信息变少了。
在本申请一实施例中，所述分别给每个码字分配补丁位，从每个码字对应的待编码块的信息位的任意位置选取补丁位的长度的信息位作为补丁位级联到一起，具体可以为：
给每个码字分配补丁位时，将补丁位尽可能按码字均匀分配，每个码字分到的补丁位为Mi位，从每个码字对应的待编码块的信息位的任意位置选取Mi位的信息位作为补丁位级联到一起。
所述从每个码字对应的待编码块的信息位的任意位置选取Mi位的信息位作为补丁位级联到一起具体可以是将码字对应的补丁位按码字的顺序级联(例如前面是码字1对应的补丁位M1，后面是码字2对应的补丁位M2)或者按预设的顺序级联(例如前面是码字2对应的补丁位M2，后面是码字1对应的补丁位M1)。
在本申请一实施例中，S104还包括：如果总的编码比特的长度大于预设的用于承载所述总的编码比特的时频资源可承载比特数，则增加一个时频资源的调度单位，并对总的编码比特补充补丁位，以凑满新增时频资源可承载比特数。
如果总的编码比特的长度大于预设的用于承载所述总的编码比特的时频资源可承载比特数，802.11协议里的做法是，将经LDPC编码后得到的部分校验位进行删余，不对编码后总的编码比特补充补丁位，以适配预设的时频资源，这会影响信号接收装置解调性能。
有效载荷数据(Payload Data)可以是任意长度的，也可以选择优选的长度，在本申请一实施例中，优选的有效载荷数据(Payload Data)的长度Npld可以通过以下方式计算：
S201、设置一个资源调度单位可承载的编码比特数NCBPS、目标编码率R以及有效载荷数据(Payload Data)的长度初始变量i＝1，i∈[1,Lmax]，Lmax为系统可用的最大有效载荷数据的长度，单位为字节(Byte)，1字节(Byte)＝8比特(Bit)；
S202、将有效载荷数据的长度i作为LDPC速率匹配处理过程中有效载荷数据的长度的输入，进行LDPC速率匹配过程，得到长度i的场景下LDPC速率匹配处理输出的系统资源调度单位个数Nsymbol；
S203、计算实际的编码率
Figure GDA0004051824540000091
并令i＝i+1；
S204、判断i是否小于或等于Lmax，如果是，则返回S202，否则执行S205；
S205、计算所有ηi与R的比值
Figure GDA0004051824540000092
保存Pi≥threshold时所有i的集合，得到有效载荷数据(Payload Data)的长度Npld的优选表格，threshold是门限值，可按实际需要灵活设置。
有效载荷数据(Payload Data)的长度Npld的优选表格供上层调度物理层使用，使得物理层在采用本申请LDPC速率匹配方法过程中，存在对待编码块填充Shortened Bits和对编码后总的编码比特填充补丁位的情况，实际的总体编码效率仍然接近原始设定的编码效率。
图4示出了本申请一实施例提供的信号发送装置的具体结构框图，一种信号发送装置100包括：一个或多个处理器101、存储器102、以及一个或多个计算机程序，其中所述处理器101和所述存储器102通过总线连接，所述一个或多个计算机程序被存储在所述存储器102中，并且被配置成由所述一个或多个处理器101执行，所述处理器101执行所述计算机程序时实现如本申请一实施例提供的LDPC速率匹配方法的步骤。
请参阅图5，本申请一实施例主要以该LDPC解速率匹配方法应用于信号接收装置为例来举例说明，本申请一实施例提供的LDPC解速率匹配方法包括以下步骤：
S301、将本申请一实施例提供的LDPC速率匹配方法生成的填充了补丁位的总的编码比特进行解调得到总的软比特AllSoftBits，所述总的软比特AllSoftBits包括多个级联的待译码块和级联的补丁位。
S302、将位于每个待译码块的填充位的软比特和与填充位对应的信息位的软比特做软比特平均，将平均后得到的软比特值同时替代填充位的软比特和与填充位对应的信息位的软比特；将每个待译码块对应的补丁位的软比特和与补丁位对应的信息位的软比特做软比特平均，将平均后得到的软比特值替代与补丁位对应的信息位的软比特，得到替代后的待译码块，以降低信道对译码软比特的影响；与填充位对应的信息位是指作为补短数据位填充到填充位的信息位，与补丁位对应的信息位是指作为补丁位的信息位。
请参阅图6，码字1的A、S1位置的软比特平均后，结果X分别替换A、S1位置的软比特；B、M1位置的软比特平均后，结果Y替换B位置的软比特；码字2的C、S2位置的软比特平均后，结果Z分别替换C、S2位置的软比特；D、M2位置的软比特平均后，结果Q替换D位置的软比特；L1是待译码块1的信息位，S1是待译码块1的填充位，P1是待译码块1的校验位，M1是待译码块1的补丁位；L2是待译码块2的信息位，S2是待译码块2的填充位，P2是待译码块2的校验位，M2是待译码块2的补丁位。
根据本申请一实施例提供的LDPC速率匹配方法知，对于每一个长度为k的待编码块，信息位的Si个比特和填充到填充位的比特是一样的，经过信道后，受信道的影响，两者不一样。为增加译码性能，译码前，这部分软比特由两者的均值作为译码输入，从而降低信道差异，提高译码性能。
S303、对替代后的待译码块进行LDPC译码。
在本申请一实施例中，当待编码块的填充位是从待编码块的0至Si-1的信息位选取时，当Mi是从待编码块的K-Si至K-Si-Mi的信息位选取时，S302具体可以为：
S3021、每一个待译码块的编码长度为k＝LLDPC×R，解调得到的待译码块的软比特长度为LLDPC，对于每一个待译码块，将第i个待译码块的信息位第n＝0,1,...,Si-1位的软比特和填充位的软比特取均值为：
Figure GDA0004051824540000111
其中SoftDatai(n)是第i个待译码块的第n位信息位的软比特，Si是编码时填充位的长度，填充位第n＝k-Si,k-Si+1,k-Si+2,...,k-1位与待译码块的信息位第n＝0,1,...,Si-1相同，即LLRi(n)＝LLRi(n-(k-Si)),n∈[k-Si,k-1]；
令接收解速率匹配处理完成后的NCW个码字的译码器输入软比特为LLRi(n),n∈[0,LLDPC]，i∈[0,NCW-1]；
S3022、将第i个待译码块分配的补丁位Mi的软比特设为Pi(j),j∈[0,Mi-1]，当n＝k-Si-Mi，k-Si-Mi+1,k-Si-Mi+2,...,k-Si-1时，第i个待译码块的第n位信息位的软比特的值采用SoftDatai(n)和Pi(j)取均值，表示为
Figure GDA0004051824540000112
当n是其它位置时，第i个待译码块的第n位信息位的软比特为LLRi(n)＝softDatai(n),。
图7示出了本申请一实施例提供的信号接收装置的具体结构框图，一种信号接收装置200包括：一个或多个处理器201、存储器202、以及一个或多个计算机程序，其中所述处理器201和所述存储器202通过总线连接，所述一个或多个计算机程序被存储在所述存储器202中，并且被配置成由所述一个或多个处理器201执行，所述处理器201执行所述计算机程序时实现如本申请一实施例提供的LDPC解速率匹配方法的步骤。
请参阅图8，显示了在相同的仿真参数下，采用本申请的LDPC速率匹配方法与原802.11n LDPC编码速率匹配方法在高斯信道下不同的信噪比(SNR)的误包率(PER)性能仿真差异。采用OFDM调制方式的误码仿真，具体仿真参数为64点FFT，可用子载波为52，payload包长为3000个Byte，码率为1/2，调制方式为BPSK。从仿真结果可以看到，在达到万分之一的误码率量级，采用本申请的LDPC速率匹配方法性能要比传统的802.11n速率匹配方法要好近10dB。而万分之一的误码率，意味着接近1200Byte的包长时，会有丢包的出现，而此时传统的802.11n速率匹配方法，信噪比要求达到12dB，采用本申请的LDPC速率匹配方法信噪比仅需要大约2dB。这也意味着，相同的整机系统发射功率，采用本申请的LDPC速率匹配方法覆盖能力要远远大于传统的LDPC速率匹配方法。采用本申请的LDPC速率匹配方法取得了良好的译码性能。
在本申请中，由于从待编码块的信息位的任意位置选取填充位的长度的信息位作为补短数据位填充到填充位，组成长度为预设长度的待编码块，将填充了补短数据位的待编码块进行LDPC编码后得到的码字级联起来，得到编码后总的编码比特，如果总的编码比特的长度小于预设的用于承载所述总的编码比特的时频资源可承载比特长度，则对总的编码比特填充补丁位，以凑满时频资源可承载比特长度，分别给每个码字分配补丁位，从每个码字对应的待编码块的信息位的任意位置选取补丁位的长度的信息位作为补丁位级联到一起，附在总的编码比特后面，实现补丁位的填充，将填充了补丁位的总的编码比特进行传输。又由于将位于每个待译码块的填充位的软比特和与填充位对应的信息位的软比特做软比特平均，将平均后得到的软比特值同时替代填充位的软比特和与填充位对应的信息位的软比特；将每个待译码块对应的补丁位的软比特和与补丁位对应的信息位的软比特做软比特平均，将平均后得到的软比特值替代与补丁位对应的信息位的软比特，得到替代后的待译码块。因此降低了信道影响，提升了系统的译码性能，使得系统低信噪比下，可靠性得到增强；相比传统的802.11n方法，性能增加近10dB增益，可用覆盖更远距离。
又由于采用上述方法得到有效载荷数据的长度的优选表格，因此增加了物理层的使用效率，提升了系统的实际编码效率，逼近编码率的理论值，增强了系统的吞吐率。
应该理解的是，本申请各实施例中的各个步骤并不是必然按照步骤标号指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，各实施例中至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种LDPC速率匹配方法，其特征在于，包括以下步骤：
S101、根据待编码的有效载荷数据的长度、目标编码率和一个资源调度单位可承载的编码比特数确定LDPC编码后码字长度、待编码的有效载荷数据需要分割成的待编码块的数量以及每个待编码块的信息位对应的长度，将待编码的有效载荷数据进行分割得到多个待编码块；
S102、针对每个待编码块，分别计算待编码块的填充位的长度，从待编码块的信息位的任意位置选取所述填充位的长度的信息位作为补短数据位填充到填充位，组成长度为预设长度的待编码块，其中，预设长度由目标编码率和选用的LDPC编码后码字长度确定；
S103、分别对每个填充了补短数据位的待编码块进行LDPC编码，得到对应的包含信息位、填充位和校验位的总长度为LLDPC的码字；
S104、将所有填充了补短数据位的待编码块进行LDPC编码后得到的码字级联起来，得到编码后总的编码比特，如果总的编码比特的长度小于预设的用于承载所述总的编码比特的时频资源可承载比特长度，则对总的编码比特填充补丁位，以凑满时频资源可承载比特长度，分别给每个码字分配补丁位，从每个码字对应的待编码块的信息位的任意位置选取补丁位的长度的信息位作为补丁位级联到一起，附在总的编码比特后面，实现补丁位的填充，将填充了补丁位的总的编码比特进行传输；如果总的编码比特的长度大于预设的用于承载所述总的编码比特的时频资源可承载比特数，则增加一个时频资源的调度单位，并对总的编码比特补充补丁位，以凑满新增时频资源可承载比特数。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，待编码块的预设长度k为k＝(Li+Si)＝LLDPC×R，其中Si是待编码块的填充位的长度，Li是NCW个待编码块的信息位对应的长度，LLDPC是LDPC编码后码字长度，R是目标编码率，Li和Si中的i∈[0,NCW-1]，NCW是待编码块的数量。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分别给每个码字分配补丁位，从每个码字对应的待编码块的信息位的任意位置选取补丁位的长度的信息位作为补丁位级联到一起，具体为：
给每个码字分配补丁位时，将补丁位按码字均匀分配，每个码字分到的补丁位为Mi位，从每个码字对应的待编码块的信息位的任意位置选取Mi位的信息位作为补丁位级联到一起，Mi中的i是码字的序号。
4.如权利要求3述的方法，其特征在于，所述从每个码字对应的待编码块的信息位的任意位置选取Mi位的信息位作为补丁位级联到一起具体是将码字对应的补丁位按码字的顺序级联或者按预设的顺序级联。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，有效载荷数据是任意长度的或者选择优选的长度，优选的有效载荷数据的长度通过以下方式计算：
S201、设置一个资源调度单位可承载的编码比特数NCBPS、目标编码率R以及有效载荷数据的长度i的初始变量为1，有效载荷数据的长度i的范围为i∈[1,Lmax]，Lmax为系统可用的最大有效载荷数据的长度，单位为字节，1字节＝8比特；
S202、将有效载荷数据的长度i作为LDPC速率匹配处理过程中有效载荷数据的长度的输入，进行LDPC速率匹配过程，得到长度i的场景下LDPC速率匹配处理输出的系统资源调度单位个数Nsymbol；
S203、计算实际的编码率
Figure FDA0004051824530000021
并令i＝i+1，ηi中的i是有效载荷数据的长度；
S204、判断i是否小于或等于Lmax，如果是，则返回S202，否则执行S205；
S205、计算所有ηi与R的比值
Figure FDA0004051824530000022
保存Pi≥threshold时所有i的集合，得到有效载荷数据的长度Npld的优选表格，threshold是门限值，pi中的i有效载荷数据的长度。
6.一种信号发送装置，其特征在于，包括：一个或多个处理器、存储器、以及一个或多个计算机程序，其中所述处理器和所述存储器通过总线连接，所述一个或多个计算机程序被存储在所述存储器中，并且被配置成由所述一个或多个处理器执行，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至5任一项所述的LDPC速率匹配方法的步骤。
7.一种LDPC解速率匹配方法，其特征在于，包括以下步骤：
S301、将如权利要求1至5任一项所述的LDPC速率匹配方法生成的填充了补丁位的总的编码比特进行解调得到总的软比特，所述总的软比特包括多个级联的待译码块和级联的补丁位；
S302、将位于每个待译码块的填充位的软比特和与填充位对应的信息位的软比特做软比特平均，将平均后得到的软比特值同时替代填充位的软比特和与填充位对应的信息位的软比特；将每个待译码块对应的补丁位的软比特和与补丁位对应的信息位的软比特做软比特平均，将平均后得到的软比特值替代与补丁位对应的信息位的软比特，得到替代后的待译码块；与填充位对应的信息位是指作为补短数据位填充到填充位的信息位，与补丁位对应的信息位是指作为补丁位的信息位；
S303、对替代后的待译码块进行LDPC译码。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，当待编码块的填充位是从待编码块的0至Si-1的信息位选取时，当Mi是从待编码块的K-Si至K-Si-Mi的信息位选取时，S302具体为：
S3021、每一个待译码块的编码长度K为k＝LLDPC×R，解调得到的待译码块的软比特长度为LLDPC，对于每一个待译码块，将第i个待译码块的信息位第n＝0,1,...,Si-1位的软比特和填充位的软比特取均值为：
Figure FDA0004051824530000031
其中SoftDatai(n)是第i个待译码块的第n位信息位的软比特，LLRi(n)和SoftDatai(n)中的i是待译码块的序号，Si是编码时填充位的长度，R是目标编码率，填充位第n＝k-Si,k-Si+1,k-Si+2,...,k-1位与待译码块的信息位第n＝0,1,...,Si-1相同，即
LLRi(n)＝LLRi(n-(k-Si)),n∈[k-Si,k-1]；
令接收解速率匹配处理完成后的NCW个码字的译码器输入软比特为LLRi(n),n∈[0,LLDPC]，i∈[0,NCW-1]；
S3022、将第i个待译码块分配的补丁位Mi的软比特设为Pi(j),j∈[0,Mi-1]，Pi(j)中的i是待译码块的序号，当n＝k-Si-Mi，k-Si-Mi+1,k-Si-Mi+2,...,k-Si-1时，第i个待译码块的第n位信息位的软比特的值采用SoftDatai(n)和Pi(j)取均值，表示为
Figure FDA0004051824530000041
当n是其它位置时，第i个待译码块的第n位信息位的软比特为LLRi(n)＝softDatai(n),。
9.一种信号接收装置，其特征在于，包括：一个或多个处理器、存储器、以及一个或多个计算机程序，其中所述处理器和所述存储器通过总线连接，所述一个或多个计算机程序被存储在所述存储器中，并且被配置成由所述一个或多个处理器执行，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求7或8所述的LDPC解速率匹配方法的步骤。
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CN107070541B (zh) * 2016-02-05 2021-07-09 北京三星通信技术研究有限公司 多址接入方法及相应的发射方法、接收机和发射机
CN118102371A (zh) * 2018-02-19 2024-05-28 瑞典爱立信有限公司 解决与nr小区质量推导相关的模糊性的方法和用户设备
WO2020256164A1 (ko) * 2019-06-17 2020-12-24 엘지전자 주식회사 무선 통신 시스템에서 저밀도 패리티 검사 부호의 패리티 검사 행렬에 기초하여 부호화를 수행하는 방법 및 장치
CN110266320B (zh) * 2019-07-01 2021-03-12 京信通信系统（中国）有限公司 Ldpc编码及译码方法、装置和编译码系统

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