CN117527138A - 一种编译码传输方法以及装置 - Google Patents

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CN117527138A CN202210901079.XA CN202210901079A CN117527138A CN 117527138 A CN117527138 A CN 117527138A CN 202210901079 A CN202210901079 A CN 202210901079A CN 117527138 A CN117527138 A CN 117527138A
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Abstract

本申请公开了一种编译码传输方法以及装置，该方法包括：发送端为了减少编码计算量，可以将携带信息的比特信号进行稀疏化，并获得稀疏信号，其中该比特信号为复数信号，采用快速哈达玛变换算法的哈达玛矩阵进行编码处理，无需进行乘法计算，并且将快速哈达玛变换算法的哈达玛矩阵更改为包含虚数的哈达玛矩阵，即将对该稀疏信号处理的快速哈达玛变换算法为复数的快速哈达玛变换算法，可以对稀疏信号的实部和虚部联合处理，生成编码信号，可以减小计算复杂度且不影响译码性能。

Description

一种编译码传输方法以及装置
技术领域
本申请实施例涉及通信领域，尤其涉及一种编译码传输方法以及装置。
背景技术
从经典的香农理论可知：当信息发送速率低于信道容量，则可通过编码实现无差错传输。香农在其论文里构造了一种随机且独立的高斯码字。当该码码长趋于无限时，其性能可达信道容量。编码调制是一种比较成熟的编码方案，包含编码和调制两个独立部分。尽管该方案在仿真中有不错的性能，但其还未被证明在加性高斯白噪声(additive whitegaussian noise，AWGN)信道下可达信道容量。最近，人们提出一种具有结构性的高斯编码，即稀疏回归码(sparse regression code，SRC)。SRC是一种将编码和调制作为一个整体的编码方案，且已从理论上证明可取得信道容量。对比实数和复数SRC，对于同样长度的比特，复数SRC可得到更短的稀疏信号。因此，复数SRC信号可携带更多比特进而提升传输速率。其中，SRC包括调制SRC和非调制SRC。
当前的调制SRC对于复数SRC信号可以获得不错的译码性能。但是，其结构复杂，编译码效率不高，导致其实用性差。
发明内容
本申请提供了一种编译码传输方法以及装置，用于减小计算复杂度且不影响译码性能。
本申请第一方面提供了一种编译码传输方法，该方法包括：将比特信号转换成稀疏信号，比特信号为比特信息组成的信号，比特信号为复数信号；采用复数的快速哈达玛变换算法对稀疏信号进行编码处理，以生成编码信号，复数的快速哈达玛变换算法的哈达玛矩阵包括虚数，包括虚数的哈达玛矩阵的实数和虚数对复数信号的实部和虚部联合处理；将编码信号发送给接收端。
上述方面中，发送端为了减少编码计算量，可以将携带信息的比特信号进行稀疏化，并获得稀疏信号，采用快速哈达玛变换算法的哈达玛矩阵进行编码处理，无需进行乘法计算，并且将快速哈达玛变换算法的哈达玛矩阵更改为包含虚数的哈达玛矩阵，即本申请对该稀疏信号处理的快速哈达玛变换算法为复数的快速哈达玛变换算法，可以对稀疏信号的实部和虚部联合处理，生成编码信号，可以减小计算复杂度且不影响译码性能。
一种可能的实施方式中，包括虚数的哈达玛矩阵中的元素为圆心在原点的单位圆与复数坐标系的交点。
一种可能的实施方式中，包括虚数的哈达玛矩阵行列正交。
一种可能的实施方式中，上述步骤采用复数的快速哈达玛变换算法对稀疏信号进行处理之前，方法还包括：对稀疏信号进行交织，以获得交织信号，交织信号为对稀疏信号中的相继比特进行交织排布后的信号；采用复数的快速哈达玛变换算法对稀疏信号进行编码处理包括：采用复数的快速哈达玛变换算法对交织信号进行编码处理。
上述可能的实施方式中，可以用不同的交织器对每组稀疏信号的相继比特进行交织，减少信号干扰的影响。
一种可能的实施方式中，上述步骤将编码信号发送给接收端之前，方法还包括：对编码信号进行打孔，以获得打孔信号，打孔信号为对编码信号的数据量调整后的数据；将编码信号发送给接收端包括：将打孔信号发送给接收端。
上述可能的实施方式中，将编码信号的数据量调整到适合物理信号的传输速率，即将编码后的信号经过速率匹配后能适合各个物理信道的能力。
本申请第二方面提供了一种编译码传输方法，该方法包括：接收来自发送端的编码信号，编码信号为经过压缩的信号；采用包括复数的快速哈达玛变换算法的译码算法对编码信号进行译码，以生成稀疏信号，复数的快速哈达玛变换算法的哈达玛矩阵包括虚数，包括虚数的哈达玛矩阵的实数和虚数对复数信号的实部和虚部联合处理；将稀疏信号转换成比特信号，比特信号为复数信号。
上述方面中，接收端接收到编码信号后，为获取该编码信号中的信息，可以对该编码信号进行译码，译码所使用的译码算法采用了复数的快速哈达玛变换算法，该复数的快速哈达玛变换算法使用包括虚数的哈达玛矩阵，由于快速哈达玛变换算法不需要乘法计算，可以减小计算复杂度，且使用虚数的哈达玛矩阵可以联合处理复数的实部和虚部，不影响译码性能。
一种可能的实施方式中，包括虚数的哈达玛矩阵中的元素为圆心在原点的单位圆与复数坐标系的交点。
一种可能的实施方式中，包括虚数的哈达玛矩阵行列正交。
一种可能的实施方式中，上述步骤生成稀疏信号之后，方法还包括：对稀疏信号进行解交织，以获得解交织信号，解交织信号为对稀疏信号中的相继比特恢复排布顺序后的信号；将稀疏信号转换为比特信号包括：将解交织信号转换成比特信号。
一种可能的实施方式中，上述步骤接收来自发送端的编码信号之后，方法还包括：对编码信号进行去打孔，以获得去打孔信号，去打孔信号为对编码信号的数据量进行恢复后的信号；采用包括复数的快速哈达玛变换算法的译码算法对编码信号进行译码包括：采用包括复数的快速哈达玛变换算法的译码算法对去打孔信号进行译码。
本申请第三方面提供了一种编译码传输装置，可以实现上述第一方面或第一方面中任一种可能的实施方式中的方法。该装置包括用于执行上述方法的相应的单元或模块。该装置包括的单元或模块可以通过软件和/或硬件方式实现。该装置例如可以为网络设备，也可以为支持网络设备实现上述方法的芯片、芯片系统、或处理器等，还可以为能实现全部或部分网络设备功能的逻辑模块或软件。
本申请第四方面提供了一种编译码传输装置，可以实现上述第二方面或第二方面中任一种可能的实施方式中的方法。该装置包括用于执行上述方法的相应的单元或模块。该装置包括的单元或模块可以通过软件和/或硬件方式实现。该装置例如可以为网络设备，也可以为支持网络设备实现上述方法的芯片、芯片系统、或处理器等，还可以为能实现全部或部分网络设备功能的逻辑模块或软件。
本申请第五方面提供了一种计算机设备，包括：处理器，该处理器与存储器耦合，该存储器用于存储指令，当指令被处理器执行时，使得该计算机设备实现上述第一方面或第一方面中任一种可能的实施方式中的方法。该计算机设备例如可以为网络设备，也可以为支持网络设备实现上述方法的芯片或芯片系统等。
本申请第六方面提供了一种计算机设备，包括：处理器，该处理器与存储器耦合，该存储器用于存储指令，当指令被处理器执行时，使得该计算机设备实现上述第二方面或第二方面中任一种可能的实施方式中的方法。该计算机设备例如可以为网络设备，也可以为支持网络设备实现上述方法的芯片或芯片系统等。
本申请第七方面提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中保存有指令，当该指令被处理器执行时，实现前述第一方面或第一方面任一种可能的实施方式、第二方面或第二方面中任一种可能的实施方式提供的方法。
本申请第八方面提供了一种计算机程序产品，计算机程序产品中包括计算机程序代码，当该计算机程序代码在计算机上执行时，实现前述第一方面或第一方面任一种可能的实施方式、第二方面或第二方面中任一种可能的实施方式提供的方法。
附图说明
图1为本申请实施例提供的一种无线通信系统的结构示意图；
图2为本申请实施例提供的一种编译码传输方法的流程示意图；
图3为本申请实施例提供的一种空间耦合矩阵示意图；
图4为本申请实施例提供的一种编码装置的结构示意图；
图5为本申请实施例提供的另一种编码装置的结构示意图；
图6为本申请实施例提供的一种计算机设备的结构示意图；
图7为本申请实施例提供的另一种计算机设备的结构示意图。
具体实施方式
本申请实施例提供了一种编译码传输方法以及装置，用于减小计算复杂度且不影响译码性能。
下面结合附图，对本申请的实施例进行描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。本领域普通技术人员可知，随着技术的发展和新场景的出现，本申请实施例提供的技术方案对于类似的技术问题，同样适用。
本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。
另外，为了更好的说明本申请，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本申请同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本申请的主旨。
下面对本申请实施例的一些术语进行解释。
比特(bit)信号，为包括比特数据的信息，其中，该比特数据可以是1比特或者多比特的数据。
稀疏信号，指绝大多数元素为0的信号，与同样长度的普通信号相比，它包含的信息较少，稀疏信号为对普通信号进行稀疏化后的信号，即将普通信号中的非零元素尽可能地减少后获得的信号，稀疏信号可以充分地压缩，从而节约储存空间，减少传输量。
哈达玛(Hadamard)矩阵，由+1和-1元素构成的正交方阵。其中，正交方阵是指方阵中的任意两行(或两列)都是正交的。
快速哈达玛变换(fast Hadamard transform，FHT)算法，是将矩阵乘法(求相关)简化为加/减运算的一种快速算法，可以有效减小运算量。FHT与快速傅里叶变换(fastfourier transform，FFT)相比，主要优点在于存储空间的减少以及运算速度的提高，能够对图像以及对其它大量数据进行实时处理。但是，采用当前哈达玛矩阵的FHT对信号的实部和虚部独立处理会可能导致得到的数据不具有相关性，从而影响其译码。
交织/解交织，在许多同时出现随机错误和突发错误的复合信道(例如短波、对流层散射等信道)上，一个错误可能会波及后面一串数据，导致突发误码超过纠错码的纠错能力，使纠错能力下降。如果把一条消息中的相继比特分散开的方法，即一条消息中的相继比特以非相继方式(交织)被发送。这样，在传输过程中即使发生成串差错，在接收端恢复(解交织)成相继比特串的消息时，也就变成单个或长度很短的差错，再用信道编码所具有的纠错功能纠正差错，恢复原消息。
打孔/去打孔，由于单位时间内传输的总数据量是固定的，对于超出该总数据量的数据，发送端可以根据协议提供的打孔图样信息对数据打孔，以减少该数据的数据量(对一组数据比特在每个比特位置上进行打孔操作，使得经过这一操作后的数据量满足物理信道承载的能力。打孔时，直接将被打孔的比特去掉，同时将后面的比特依次前移一位)，相应的，接收端在接收到打孔后的数据时，可以根据协议提供的去打孔图样信息对打孔后的数据进行去打孔，以获得打孔前的数据。
本申请实施例的技术方案可以应用于各种通信系统，例如：全球移动通信(globalsystem for mobile communications，GSM)系统、码分多址(code division multipleaccess，CDMA)系统、宽带码分多址(wideband code division multiple access，WCDMA)系统、通用分组无线业务(general packet radio service，GPRS)、长期演进(long termevolution，LTE)系统、LTE频分双工(frequency division duplex，FDD)系统、LTE时分双工(time division duplex，TDD)、通用移动通信系统(universal mobiletelecommunication system，UMTS)、全球互联微波接入(worldwide interoperabilityfor microwave access，WiMAX)通信系统、卫星通信系统、第五代(5th generation，5G)系统或新无线(new radio，NR)，以及未来的通信系统。车到其它设备(vehicle-to-X V2X)，其中V2X可以包括车到互联网(vehicle to network，V2N)、车到车(vehicle to-vehicle，V2V)、车到基础设施(vehicle to infrastructure，V2I)、车到行人(vehicle topedestrian，V2P)等、车间通信长期演进技术(long term evolution-vehicle，LTE-V)、车联网、机器类通信(machine type communication，MTC)、物联网(internet of things，IoT)、机器间通信长期演进技术(long term evolution-machine，LTE-M)，设备到设备(device to device，D2D)、机器到机器(machine to machine，M2M)等。
图1是适用于本申请实施例的无线通信系统100的一示意图。
如1图所示，该无线通信系统100可以包括至少一个网络设备，例如图1所示的网络设备110。该无线通信系统100还可以包括至少一个终端设备，例如图1所示的终端设备120。终端设备与网络设备之间、终端设备与终端设备之间的信息比特(例如，控制信息、数据等)经过信道编码后传输。本申请中的发送端可以是该通信系统100中的网络设备，接收端可以是该通信系统100中的终端设备。或者本申请中的发送端可以是该通信系统100中的终端设备，接收端可以是该通信系统100中的网络设备。再或者，本申请中的发送端和接收端可以是该通信系统100中的两个终端设备。
本申请实施例中的终端设备也可以称为用户设备(user equipment，UE)、接入终端、用户单元、用户站、移动站、移动台、远方站、远程终端、移动设备、用户终端、终端、无线通信设备、用户代理或用户装置。本申请的实施例中的终端设备可以是手机(mobilephone)、平板电脑(pad)、带无线收发功能的电脑、虚拟现实(virtual reality，VR)终端设备、增强现实(augmented reality，AR)终端设备、工业控制(industrial control)中的无线终端、无人驾驶(self driving)中的无线终端、远程医疗(remote medical)中的无线终端、智能电网(smart grid)中的无线终端、运输安全(transportation safety)中的无线终端、智慧城市(smart city)中的无线终端、智慧家庭(smart home)中的无线终端、蜂窝电话、无绳电话、会话启动协议(session initiation protocol，SIP)电话、无线本地环路(wireless local loop，WLL)站、个人数字助理(personal digital assistant，PDA)、具有无线通信功能的手持设备、计算设备或连接到无线调制解调器的其它处理设备、车载设备、可穿戴设备，5G网络中的终端设备或者未来演进的公用陆地移动通信网络(public landmobile network，PLMN)中的终端设备等。
其中，可穿戴设备也可以称为穿戴式智能设备，是应用穿戴式技术对日常穿戴进行智能化设计、开发出可以穿戴的设备的总称，如眼镜、手套、手表、服饰及鞋等。可穿戴设备即直接穿在身上，或是整合到用户的衣服或配件的一种便携式设备。可穿戴设备不仅仅是一种硬件设备，更是通过软件支持以及数据交互、云端交互来实现强大的功能。广义穿戴式智能设备包括功能全、尺寸大、可不依赖智能手机实现完整或者部分的功能，例如：智能手表或智能眼镜等，以及只专注于某一类应用功能，需要和其它设备如智能手机配合使用，如各类进行体征监测的智能手环、智能首饰等。
此外，终端设备还可以是物联网(internet of things，IoT)系统中的终端设备。IoT是未来信息技术发展的重要组成部分，其主要技术特点是将物品通过通信技术与网络连接，从而实现人机互连，物物互连的智能化网络。
应理解，本申请对于终端设备的具体形式不作限定。
本申请实施例中的网络设备可以是任意一种具有无线收发功能的设备。该设备包括但不限于：演进型节点B(evolved node B，eNB)、无线网络控制器(radio networkcontroller，RNC)、节点B(node B，NB)、基站控制器(base station controller，BSC)、基站收发台(base transceiver station，BTS)、家庭基站(例如，home evolved nodeB，或HomeNode B，HNB)、基带单元(baseband unit，BBU)，无线保真(wireless fidelity，WIFI)系统中的接入点(access point，AP)、无线中继节点、无线回传节点、传输点(transmissionpoint，TP)或者发送接收点(transmission and reception point，TRP)等，还可以是卫星通信、V2X、D2D、M2M和车联网通信中承担网络设备功能的设备。或者，还可以为5G(如NR)系统中的gNB或传输点(TRP或TP)，或者，5G系统中的基站的一个或一组(包括多个天线面板)天线面板，或者，还可以为构成gNB或传输点的网络节点，如基带单元(BBU)，或，分布式单元(distributed unit，DU)等。
在一些部署中，gNB可以包括集中式单元(centralized unit，CU)和DU。gNB还可以包括有源天线单元(active antenna unit，简称AAU)。CU实现gNB的部分功能，DU实现gNB的部分功能，比如，CU负责处理非实时协议和服务，实现无线资源控制(radio resourcecontrol，RRC)，分组数据汇聚层协议(packet data convergence protocol，PDCP)层的功能。DU负责处理物理层协议和实时服务，实现无线链路控制(radio link control，RLC)层、媒体接入控制(media access control，MAC)层和物理(physical，PHY)层的功能。AAU实现部分物理层处理功能、射频处理及有源天线的相关功能。由于RRC层的信息最终会变成PHY层的信息，或者，由PHY层的信息转变而来，因而，在这种架构下，高层信令，如RRC层信令，也可以认为是由DU发送的，或者，由DU+AAU发送的。可以理解的是，网络设备可以为包括CU节点、DU节点、AAU节点中一项或多项的设备。此外，可以将CU划分为接入网(radio accessnetwork，RAN)中的网络设备，也可以将CU划分为核心网(core network，CN)中的网络设备，本申请对此不做限定。
网络设备为小区提供服务，终端设备通过网络设备分配的传输资源(例如，频域资源，或者说，频谱资源)与小区进行通信，该小区可以属于宏基站(例如，宏eNB或宏gNB等)，也可以属于小小区(small cell)对应的基站，这里的小小区可以包括：城市小区(metrocell)、微小区(micro cell)、微微小区(pico cell)、毫微微小区(femto cell)等，这些小小区具有覆盖范围小、发射功率低的特点，适用于提供高速率的数据传输服务。
从经典的香农理论可知：当信息发送速率低于信道容量，则可通过编码实现无差错传输。香农在其论文里构造了一种随机且独立的高斯码字。当该码码长趋于无限时，其性能可达信道容量。编码调制是一种比较成熟的编码方案，包含编码和调制两个独立部分。尽管该方案在仿真中有不错的性能，但其还未被证明在加性高斯白噪声(additive whitegaussian noise，AWGN)信道下可达信道容量。最近，人们提出一种具有结构性的高斯编码，即稀疏回归码(sparse regression code，SRC)。SRC是一种将编码和调制作为一个整体的编码方案，且已从理论上证明可取得信道容量。其中，SRC包括调制SRC和非调制SRC。
当前调制SRC采用快速傅里叶变换，以获得不错的译码性能。但是，调制SRC采用FFT涉及到乘法计算。当构造复杂结构的SRC或对SRC进行硬件实现时，过多的乘法计算会影响编译码效率或者增加硬件的资源，从而降低其实用性。
为解决上述问题，本申请实施例提供了一种编译码传输方法，该方法如下所述。
请参阅图2，如图2所示为本申请实施例提供的一种编译码传输方法的流程示意图，该方法包括：
步骤201.发送端将比特信号转换成稀疏信号，比特信号为比特信息组成的信号，比特信号为复数信号。
本实施例中，发送端为了减少编码计算量，可以将携带信息的比特信号进行稀疏化，即尽可能地减少该比特信号的非零元素，以获得稀疏信号。该比特信号为信息比特，该信息比特为用于携带信息的比特，信息比特可以包括循环冗余校验(cyclic redundancycheck，CRC)比特和/或奇偶校验(parity check，PC)比特。
步骤202.发送端采用复数的快速哈达玛变换算法对稀疏信号进行编码处理，以生成编码信号，复数的快速哈达玛变换算法的哈达玛矩阵包括虚数，包括虚数的哈达玛矩阵的实数和虚数对复数信号的实部和虚部联合处理。
本实施例中，快速哈达玛变换算法不需要执行乘法运算，但使用实数的哈达玛(Hadamard)矩阵的FHT算法会对复数信号的实部和虚部进行独立处理，会导致得到的数据不具有相关性，从而影响其后续的译码结果。本申请通过将哈达玛矩阵更改为包含虚数的哈达玛矩阵，即本申请对该稀疏信号处理的FHT算法为复数的FHT算法，可以通过将该包括虚数的哈达玛矩阵的实数和虚数结合，对该复数信号的实数和虚数结合的值进行加减运算，即对稀疏信号的实部和虚部联合处理，生成编码信号，在与FFT算法相比减少计算量的同时，保证处理后数据的相关性。
在复数信道下，调制SRC、空间耦合的调制SRC和以调制SRC为内码构造的级联码使用复数FHT(complex FHT，CFHT)/复数快速哈达玛逆变换(inverse complex FHT，ICFHT)都可有效的减小计算复杂度，且利于硬件的实现。
以空间耦合矩阵为例，请参阅图3，如图3所示中的斜线框可看作时单个调制SRC的编码矩阵，无色框为“0”。因此在编码时，空间耦合SRC会耦合多个子SRC码。高码率的空间耦合调制SRC有不错的译码性能。令图3中空间耦合矩阵的每个斜线子块为m×n(m<n)的矩阵，且n为2的幂次方。在图3中，编码矩阵的耦合长度l＝4，耦合宽度w＝3。
发送端在获得稀疏信号后，可以将稀疏信号进行分组，每组的长度为n。如果n不为2的幂次方，将其补零到长度为2的幂次方，然后再使用n点复数FHT对每组稀疏信号进行处理，一种可能的实施方式中，包括虚数的哈达玛矩阵中的元素为圆心在原点的单位圆与复数坐标系的交点。例如设置包括虚数的复数哈达玛矩阵只包含 其中，该复数FHT使用的复数哈达玛矩阵行列正交，则，r＝2阶或4(＝2r)点的复数哈达玛矩阵可写为/>其共轭形式为/>
即本申请实施例将当前的实数FHT算法中的哈达玛矩阵更换成前述的复数哈达玛矩阵，其他计算方式不变，在FHT不含乘法，并且具有蝶形快速计算的性质下，可以有效减小硬件中的存储资源，提升吞吐量，且不影响稀疏信号中实部和虚部的联合处理。
其中，复数哈达玛矩阵中的元素的实部和虚部也可以由“2的幂次方”组成，同样避免乘法运算，此处不再赘述。
在一个示例中，在对稀疏信号进行复数FHT处理之前，还可以先对该稀疏信号进行交织，可以用不同的交织器对每组稀疏信号进行交织(实际上每个子块都会采用不同的交织器)，即对稀疏信号中的相继比特进行交织排布，交织后的稀疏信号为交织信号。示例性的，一些由4比特消息组成的消息组，把4个消息组中的第1个比特取出来，并让这4个第1比特组成一个新的4比特消息分组，称作第一帧，4个消息分组中的比特2～4，也作同样处理，并获得第二帧、第三帧和第四帧。然后对于后续依次传送的第1比特组成的帧，第2比特组成的帧，……，在传输期间，假如第二帧丢失，可以利用信道编码，将全部消息分组中的消息进行恢复，减少信号干扰的影响。
步骤203.发送端将编码信号发送给接收端，相应的，接收端接收来自发送端的编码信号。
本实施例中，发送端将该编码信号发送到AWGN信道，接收端在该AWGN信道接收该编码信号。
在一个示例中，发送端将编码信号发送给接收端之前，还可以对该编码信号进行打孔，即对编码信号的数据量调整，打孔后的编码信号为打孔信号。示例性的，假设有效的数据为10bit，经过编码后变为50bit，可以通过打孔打掉这50bit中的10bit甚至更多，此时接收端还是可以译码，通过将信号中的一些冗余比特去掉，将编码后的信号经过速率匹配后能适合各个物理信道的能力。
对于图3空间耦合矩阵同一行的FHT处理后的数据，分别对它们打孔n-m个(即删除n-m个，保留m个)后进行累加得到编码信号。例如：对于第二行，第一组和第二组处理后的数据需要打孔n-m个后进行累加。
步骤204.接收端采用包括复数的快速哈达玛变换算法的译码算法对编码信号进行译码，以生成稀疏信号。
本实施例中，接收端接收到编码信号后，为获取该编码信号中的信息，可以对该编码信号进行译码，由于步骤202中发送端采用了复数的快速哈达玛变换算法对稀疏信号进行处理，相应的，接收端在对编码信号进行译码时，使用包括该复数的快速哈达玛变换算法的译码算法进行译码，例如，该译码算法可以是近似信息传递(approximate messagepassing，AMP)，在使用AMP迭代译码恢复稀疏信号时，在AMP译码中涉及“编码矩阵相乘”均采用复数的FHT算法。
在一个示例中，对于步骤202中发送端对稀疏信号进行交织处理的场景，接收端在获得稀疏信号后，还需要相应对该稀疏信号进行解交织，以将稀疏信号中的相继比特恢复排布顺序。
在一个示例中，对于步骤203中发送端对编码信号进行打孔的场景，接收端在接收到编码信号后，还需要相应对该编码信号进行去打孔，以将编码信号的数据量进行恢复。
步骤205.接收端将稀疏信号转换为比特信号。
本实施例中，接收端获得稀疏信号后，可以先将该稀疏信号转换成比特信号再获取想要的信息，也可以直接根据稀疏信号中比特信息的位置获得想要的信息，此处不作限定。
本申请实施例中，发送端向接收端发送信息时，将包括信息的比特信号转换成稀疏信号，并通过使用复数哈达玛矩阵的复数快速哈达玛变换算法对稀疏信号进行编码处理，然后将生成的编码信号发送给接收端，接收端基于包括相同的复数哈达玛变换算法的译码算法进行译码，获得所需的稀疏信号，可以减小计算复杂度且不影响译码性能。
上面讲述了一种编译码传输方法，下面对执行该方法的装置进行描述。
请参阅图4，如图4所示为本申请实施例提供的一种编码装置的结构示意图，该装置40包括：
处理单元401，用于将比特信号转换成稀疏信号，比特信号为比特信息组成的信号，比特信号为复数信号；
处理单元401还用于，采用复数的快速哈达玛变换算法对稀疏信号进行编码处理，以生成编码信号，复数的快速哈达玛变换算法的哈达玛矩阵包括虚数，包括虚数的哈达玛矩阵的实数和虚数对复数信号的实部和虚部结合处理；
收发单元402，用于将编码信号发送给接收端。
图4中的处理单元401用于执行图2方法实施例中的步骤201和步骤202，图4中的收发单元402用于执行图2方法实施例中的步骤203，此处不再赘述。
可选的，包括虚数的哈达玛矩阵中的元素为圆心在原点的单位圆与复数坐标系的交点。
可选的，包括虚数的哈达玛矩阵行列正交。
可选的，处理单元401还用于：对稀疏信号进行交织，以获得交织信号，交织信号为对稀疏信号中的相继比特进行交织排布后的信号；处理单元具体用于：采用复数的快速哈达玛变换算法对交织信号进行编码处理。
可选的，处理单元401还用于：对编码信号进行打孔，以获得打孔信号，打孔信号为对编码信号的数据量调整后的数据；处理单元具体用于：将打孔信号发送给接收端。
请参阅图5，如图5所示为本申请实施例提供的另一种编码装置的结构示意图，该装置50包括：
收发单元501，用于接收来自发送端的编码信号，编码信号为经过压缩的信号；
处理单元502，用于采用包括复数的快速哈达玛变换算法的译码算法对编码信号进行译码，以生成稀疏信号，复数的快速哈达玛变换算法的哈达玛矩阵包括虚数，包括虚数的哈达玛矩阵的实数和虚数对复数信号的实部和虚部结合处理；
该处理单元502还用于，将稀疏信号转换为比特信号，比特信号为比特信息组成的信号，比特信号为复数信号。
图5中的收发单元501用于执行图2方法实施例中的步骤203，图5中的处理单元502用于执行图2方法实施例中的步骤204和步骤205，此处不再赘述。
可选的，包括虚数的哈达玛矩阵中的元素为圆心在原点的单位圆与复数坐标系的交点。
可选的，包括虚数的哈达玛矩阵行列正交。
可选的，处理单元502还用于：对稀疏信号进行解交织，以获得解交织信号，解交织信号为对稀疏信号中的相继比特恢复排布顺序后的信号；处理单元具体用于：将解交织信号转换成比特信号。
可选的，处理单元502还用于：对编码信号进行去打孔，以获得去打孔信号，去打孔信号为对编码信号的数据量进行恢复后的信号；处理单元具体用于：采用包括复数的快速哈达玛变换算法的译码算法对去打孔信号进行译码。
图6所示，为本申请的实施例提供的计算机设备60的一种可能的逻辑结构示意图。计算机设备60包括：处理器601、通信接口602、存储系统603以及总线604。处理器601、通信接口602以及存储系统603通过总线604相互连接。在本申请的实施例中，处理器601用于对计算机设备60的动作进行控制管理，例如，处理器601用于执行图2的方法实施例中发送端所执行的步骤。通信接口602用于支持计算机设备60进行通信。存储系统603，用于存储计算机设备60的程序代码和数据。
其中，处理器601可以是中央处理器单元，通用处理器，数字信号处理器，专用集成电路，现场可编程门阵列或者其他可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件、硬件部件或者其任意组合。其可以实现或执行结合本申请公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框，模块和电路。处理器601也可以是实现计算功能的组合，例如包含一个或多个微处理器组合，数字信号处理器和微处理器的组合等等。总线604可以是外设部件互连标准(PeripheralComponent Interconnect，PCI)总线或扩展工业标准结构(Extended Industry StandardArchitecture，EISA)总线等。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6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。
装置40中的收发单元402相当于计算机设备60中的通信接口602，装置40中的处理单元401相当于计算机设备60中的处理器601。
本实施例的计算机设备60可对应于上述图2方法实施例中的发送端，该计算机设备60中的通信接口602可以实现上述图2方法实施例中的发送端所具有的功能和/或所实施的各种步骤，为了简洁，在此不再赘述。
图7所示，为本申请的实施例提供的计算机设备70的一种可能的逻辑结构示意图。计算机设备70包括：处理器701、通信接口702、存储系统703以及总线704。处理器701、通信接口702以及存储系统703通过总线704相互连接。在本申请的实施例中，处理器701用于对计算机设备70的动作进行控制管理，例如，处理器701用于执行图2的方法实施例中接收端所执行的步骤。通信接口702用于支持计算机设备70进行通信。存储系统703，用于存储计算机设备70的程序代码和数据。
其中，处理器701可以是中央处理器单元，通用处理器，数字信号处理器，专用集成电路，现场可编程门阵列或者其他可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件、硬件部件或者其任意组合。其可以实现或执行结合本申请公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框，模块和电路。处理器701也可以是实现计算功能的组合，例如包含一个或多个微处理器组合，数字信号处理器和微处理器的组合等等。总线704可以是外设部件互连标准(PeripheralComponent Interconnect，PCI)总线或扩展工业标准结构(Extended Industry StandardArchitecture，EISA)总线等。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7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。
装置50中的收发单元501相当于计算机设备70中的通信接口702，装置50中的处理单元502相当于计算机设备70中的处理器701。
本实施例的计算机设备70可对应于上述图2方法实施例中的接收端，该计算机设备70中的通信接口702可以实现上述图2方法实施例中的接收端所具有的功能和/或所实施的各种步骤，为了简洁，在此不再赘述。
应理解以上装置中单元的划分仅仅是一种逻辑功能的划分，实际实现时可以全部或部分集成到一个物理实体上，也可以物理上分开。且装置中的单元可以全部以软件通过处理元件调用的形式实现；也可以全部以硬件的形式实现；还可以部分单元以软件通过处理元件调用的形式实现，部分单元以硬件的形式实现。例如，各个单元可以为单独设立的处理元件，也可以集成在装置的某一个芯片中实现，此外，也可以以程序的形式存储于存储器中，由装置的某一个处理元件调用并执行该单元的功能。此外这些单元全部或部分可以集成在一起，也可以独立实现。这里所述的处理元件又可以成为处理器，可以是一种具有信号的处理能力的集成电路。在实现过程中，上述方法的各步骤或以上各个单元可以通过处理器元件中的硬件的集成逻辑电路实现或者以软件通过处理元件调用的形式实现。
在一个例子中，以上任一装置中的单元可以是被配置成实施以上方法的一个或多个集成电路，例如：一个或多个特定集成电路(application specific integratedcircuit，ASIC)，或，一个或多个微处理器(digital singnal processor，DSP)，或，一个或者多个现场可编程门阵列(field programmable gate array，FPGA)，或这些集成电路形式中至少两种的组合。再如，当装置中的单元可以通过处理元件调度程序的形式实现时，该处理元件可以是通用处理器，例如中央处理器(central processing unit，CPU)或其它可以调用程序的处理器。再如，这些单元可以集成在一起，以片上系统(system-on-a-chip，SOC)的形式实现。
在本申请的另一个实施例中，还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，当设备的处理器执行该计算机执行指令时，设备执行上述方法实施例中发送端所执行的方法。
在本申请的另一个实施例中，还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，当设备的处理器执行该计算机执行指令时，设备执行上述方法实施例中接收端所执行的方法。
在本申请的另一个实施例中，还提供一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括计算机执行指令，该计算机执行指令存储在计算机可读存储介质中。当设备的处理器执行该计算机执行指令时，设备执行上述方法实施例中发送端所执行的方法。
在本申请的另一个实施例中，还提供一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括计算机执行指令，该计算机执行指令存储在计算机可读存储介质中。当设备的处理器执行该计算机执行指令时，设备执行上述方法实施例中接收端所执行的方法。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
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单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以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，本申请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全部或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)执行本申请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-onlymemory)、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。

Claims (24)

1.一种编译码传输方法，其特征在于，包括：
将比特信号转换成稀疏信号，所述比特信号为比特信息组成的信号，所述比特信号为复数信号；
采用复数的快速哈达玛变换算法对所述稀疏信号进行编码处理，以生成编码信号，所述复数的快速哈达玛变换算法的哈达玛矩阵包括虚数，包括虚数的所述哈达玛矩阵的实数和虚数对所述复数信号的实部和虚部联合处理；
将所述编码信号发送给接收端。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述包括虚数的所述哈达玛矩阵中的元素为圆心在原点的单位圆与复数坐标系的交点。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，包括虚数的所述哈达玛矩阵行列正交。
4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述采用复数的快速哈达玛变换算法对所述稀疏信号进行编码处理之前，所述方法还包括：
对所述稀疏信号进行交织，以获得交织信号，所述交织信号为对所述稀疏信号中的相继比特进行交织排布后的信号；
所述采用复数的快速哈达玛变换算法对所述稀疏信号进行编码处理包括：
采用所述复数的快速哈达玛变换算法对所述交织信号进行编码处理。
5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述将所述编码信号发送给接收端之前，所述方法还包括：
对所述编码信号进行打孔，以获得打孔信号，所述打孔信号为对所述编码信号的数据量调整后的数据；
所述将所述编码信号发送给接收端包括：
将所述打孔信号发送给接收端。
6.一种编译码传输方法，其特征在于，包括：
接收来自发送端的编码信号，所述编码信号为经过压缩的信号；
采用包括复数的快速哈达玛变换算法的译码算法对所述编码信号进行译码，以生成稀疏信号，所述复数的快速哈达玛变换算法的哈达玛矩阵包括虚数，包括虚数的所述哈达玛矩阵的实数和虚数对所述复数信号的实部和虚部联合处理；
将所述稀疏信号转换为比特信号，所述比特信号为比特信息组成的信号，所述比特信号为复数信号。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述包括虚数的所述哈达玛矩阵中的元素为圆心在原点的单位圆与复数坐标系的交点。
8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，包括虚数的所述哈达玛矩阵行列正交。
9.根据权利要求6-8任一项所述的方法，其特征在于，所述生成稀疏信号之后，所述方法还包括：
对所述稀疏信号进行解交织，以获得解交织信号，所述解交织信号为对所述稀疏信号中的相继比特恢复排布顺序后的信号；
所述将所述稀疏信号转换为比特信号包括：
将所述解交织信号转换成比特信号。
10.根据权利要求6-9任一项所述的方法，其特征在于，所述接收来自发送端的编码信号之后，所述方法还包括：
对所述编码信号进行去打孔，以获得去打孔信号，所述去打孔信号为对所述编码信号的数据量进行恢复后的信号；
所述采用包括复数的快速哈达玛变换算法的译码算法对所述编码信号进行译码包括：
采用包括复数的快速哈达玛变换算法的译码算法对所述去打孔信号进行译码。
11.一种编译码传输装置，其特征在于，包括：
处理单元，用于将比特信号转换成稀疏信号，所述比特信号为比特信息组成的信号，所述比特信号为复数信号；
所述处理单元还用于，采用复数的快速哈达玛变换算法对所述稀疏信号进行编码处理，以生成编码信号，所述复数的快速哈达玛变换算法的哈达玛矩阵包括虚数，包括虚数的所述哈达玛矩阵的实数和虚数对所述复数信号的实部和虚部联合处理；
收发单元，用于将所述编码信号发送给接收端。
12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述包括虚数的所述哈达玛矩阵中的元素为圆心在原点的单位圆与复数坐标系的交点。
13.根据权利要求11或12所述的装置，其特征在于，包括虚数的所述哈达玛矩阵行列正交。
14.根据权利要求11-13任一项所述的装置，其特征在于，所述处理单元还用于：
对所述稀疏信号进行交织，以获得交织信号，所述交织信号为对所述稀疏信号中的相继比特进行交织排布后的信号；
所述处理单元具体用于：
采用所述复数的快速哈达玛变换算法对所述交织信号进行编码处理。
15.根据权利要求11-14任一项所述的装置，其特征在于，所述处理单元还用于：
对所述编码信号进行打孔，以获得打孔信号，所述打孔信号为对所述编码信号的数据量调整后的数据；
所述处理单元具体用于：
将所述打孔信号发送给接收端。
16.一种编译码传输装置，其特征在于，包括：
收发单元，用于接收来自发送端的编码信号，所述编码信号为经过压缩的信号；
处理单元，用于采用包括复数的快速哈达玛变换算法的译码算法对所述编码信号进行译码，以生成稀疏信号，所述复数的快速哈达玛变换算法的哈达玛矩阵包括虚数，包括虚数的所述哈达玛矩阵的实数和虚数对所述复数信号的实部和虚部联合处理；
所述处理单元还用于，将所述稀疏信号转换为比特信号，所述比特信号为比特信息组成的信号，所述比特信号为复数信号。
17.根据权利要求16所述的装置，其特征在于，所述包括虚数的所述哈达玛矩阵中的元素为圆心在原点的单位圆与复数坐标系的交点。
18.根据权利要求16或17所述的装置，其特征在于，包括虚数的所述哈达玛矩阵行列正交。
19.根据权利要求16-18任一项所述的装置，其特征在于，所述处理单元还用于：
对所述稀疏信号进行解交织，以获得解交织信号，所述解交织信号为对所述稀疏信号中的相继比特恢复排布顺序后的信号；
所述处理单元具体用于：
将所述解交织信号转换成比特信号。
20.根据权利要求16-19任一项所述的装置，其特征在于，所述处理单元还用于：
对所述编码信号进行去打孔，以获得去打孔信号，所述去打孔信号为对所述编码信号的数据量进行恢复后的信号；
所述处理单元具体用于：
采用包括复数的快速哈达玛变换算法的译码算法对所述去打孔信号进行译码。
21.一种计算机设备，其特征在于，包括：处理器以及存储器，
所述处理器用于执行所述存储器中存储的指令，使得所述计算机设备执行权利要求1至5中任一项所述的方法。
22.一种计算机设备，其特征在于，包括：处理器以及存储器，
所述处理器用于执行所述存储器中存储的指令，使得所述计算机设备执行权利要求6至10中任一项所述的方法。
23.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，当所述计算机程序在所述计算机上运行时，使得所述计算机执行如权利要求1至10中任一项所述的方法。
24.一种计算机程序产品，其特征在于，当所述计算机程序产品在计算机上执行时，所述计算机执行如权利要求1至10中任一项所述的方法。
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