[发明专利]用于电力线通信的纠错编码方法

说明书

技术领域

本发明涉及数字通信技术领域，特别涉及一种用于电力线通信的纠错编码方法。

背景技术

电力线通信是指以电力线作为载体进行数据传输的通信技术。电力线通信系统能够为电力公司的自动抄表、配用电自动化、负荷控制、需求侧管理等提供传输通道，也能够用于智能家庭内部，实现对各种智能家电的远程控制。由于电力线信道中存在突发噪声、有色背景噪声等多种噪声以及来自其他用电设备的干扰，对需要传输的信息进行差错控制编码是十分必要的。

LDPC(Low Density Parity Check，低密度奇偶校验)码，是由Robert G.Gallager于1962年提出的一类基于稀疏校验矩阵的特殊线性分组码。它通常由校验矩阵H进行描述，校验矩阵H的零空间即LDPC码的码字空间，其主要特点是校验矩阵具有稀疏性。LDPC码不仅有逼近香农限的良好性能，而且译码复杂度较低，结构灵活，是近年来信道编码领域的研究热点，目前已广泛应用于深空通信、光纤通信、地面及卫星数字多媒体广播等领域。LDPC码成为第四代无线移动通信系统和新一代数字电视地面广播传输系统信道编码方案的强有力竞争者，而基于LDPC码的信道编码方案已经被多个通信与广播标准所采纳，如DVB-T2(第二代欧洲数字电视地面广播传输标准)、DVB-S2(第二代欧洲数字电视卫星传输标准)以及DTMB(中国数字电视地面广播传输标准)等。

LDPC(N，K)码具有(N-K)×N维的H矩阵，其中，N为码字长度(简称码长)，K为信息位长度，对应码率为K/N。

QC(Quasi-Cyclic，准循环)-LDPC码是LDPC码的一个重要子类，它的校验矩阵和生成矩阵均具有准循环形式。利用校验矩阵的准循环结构，QC-LDPC码可以通过比较简单的电路结构设计编码器，可以采用半并行结构设计译码器，大大降低编译码的硬件实现复杂度。同时，QC-LDPC码也能够提供优异的纠错性能。因此，QC-LDPC码被广泛应用，DTMB标准的信道编码方案已经采用三码率的QC-LDPC码。

兼容多种码率(简称多码率)的信道编码方案在数字广播、移动通信等实际系统中具有很强的应用价值。如DTMB标准即采用了3种码率的非规则QC-LDPC码作为信道编码方案。该方案3种码率下的码长N相同，信息位长度K选取不同的值从而得到不同的码率，同时校验位长度N-K也不同，即，3种码率下的H矩阵的列数相同，但行数不同，这样使得各个H矩阵存在较大差异。由于各个码率的H矩阵相对独立，其差别较大，在硬件实现多码率合一的译码器时，往往难以进行有效的整体优化，使得硬件实现复杂度较高。

兼容多种码长(简称多码长)的信道编码方案来源于传输系统支持多种业务模式的需求。CCSDS(The Consultative Committee for Space Data Systems，空间数据系统咨询委员会)用于深空通信的LDPC码、DVB-T2的LDPC码以及LTE的Turbo码，都采用不同码长的信道编码方案。传统的多码长编码方案，不同码长的LDPC码的H矩阵往往是相对独立的，差别较大，在硬件实现多码长合一的译码器时，往往难以进行有效的整体优化，使得硬件实现复杂度较高。

目前，在电力线通信领域，尚没有一种可以适应多种业务模式和多种信道条件的纠错编码方法。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：如何提供一种用于电力线通信的纠错编码方法。该纠错编码方法能够适应多种业务模式和多种信道条件。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本发明提供一种用于电力线通信的纠错编码方法，其包括步骤：

S100：将需要通过电力线传输的二进制数字信息进行分组，对每组二进制数字信息分别进行LDPC编码，得到对应所述每组二进制数字信息的码字；

S200：将所述码字进行分组，对每组码字分别进行映射，得到对应所述每组码字的数字信号；

S300：对所述数字信号进行调制，得到帧信号的数据部分；

S400：为所述数据部分添加前导序列和帧控制信息，得到完整的帧信号；

S500：对所述完整的帧信号进行数模转换后送入电力线信道传输，在接收端，按预定的校验矩阵对所述完整的帧信号进行解码。