[发明专利]一种算术域比特交织编码调制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种信号调制方法，尤其是涉及一种算术域比特交织编码调制方法。

背景技术

无线通信中的一个根本问题就是如何通过设计编码和调制策略在时变的信道环境中取得高的传输率，链路自适应是提高无线网络系统性能的一种重要技术，可分为发送端链路自适应和接收端链路自适应。发送端链路自适应根据信道条件动态调整信道编码和调制，达到优化的无线通信系统性能的目的。实现的主要技术有AMC、HARQ和两种方法的混合模式来实现。但是，发送端实现的链路自适应有其固有的缺陷，一是需要接收端反馈准确的信道状态信息，二是速率动态调整范围有限，而且其速率调整呈阶梯状。接收端链路自适应方案克服了以上缺点，其工作原理是发送端连续不断的发送调制信息，接收端每收到一定数量的新的数据后进行所有接收数据的解调。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种可靠性高、出错率低的算术域比特交织编码调制方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种算术域比特交织编码调制方法，包括以下步骤：

1)通过外信息转移图对编码的构造进行分析，选择较优的权重集构造映射矩阵；

2)根据映射矩阵在发送端进行编码调制；

3)接收端接收到调制的信号后，进行解调解码。

步骤1)包括以下步骤：

11)映射矩阵的权重选择，具体包括：

步骤(111)，根据给定权重集w，画出CND曲线；

步骤(112)，进行VND曲线与CND曲线匹配，取VND曲线刚好位于CND曲线下方时的参数d_v，min；

步骤(113)，计算频谱效率R＝2d_c/d_v，min，其中d_c对应权重集w的势；

步骤(114)，计算权重集w的符号熵

步骤(115)，选取频谱效率高且符号熵高的权重集，作为映射矩阵的权重；

12)，映射矩阵构造，具体包括：

步骤(121)，根据权重集w生成随机映射矩阵G1_N×N和G2_(N+P)×(N+P)，生成编码码率为R＝N/(N+P)的LDPC生成矩阵

步骤(122)，将矩阵G1_N×N后补大小为N×P的全零矩阵O_N×P，并与G2共同组成生成矩阵G_{(2N+P)×(N+P)}＝[G1_N×NO_N×P；G2_(N+P)×(N+P)]，用于接收端解调解码。

步骤2)中采用增量式的信号发送方式，对于信号数小于N/2的信号，根据公式u＝G1·b，对一组基带信号b＝{b_i，i＝1，2，…，N}进行调制，得到信号u1；对于信号数大于N/2的信号，首先22)采用LDPC算法，根据公式c＝G_LDPC·b＝[b|p]，对一组基带信号b＝{b_i，i＝1，2，…，N}进行编码，得到信号c，然后根据公式u＝G·c，对LDPC编码后的信号c＝{c_i，d＝1，2，…，N+P}进行调制，得到u2。

步骤3)中采用联合解码的方式：

如果接收到的信号数少于等于N/2，则根据矩阵G1_N×N，用RCM算法，进行解调；

如果接收到的信号数多于N/2少于等于(2N+P)/2，则根据矩阵G_{(2N+P)×(2N+P)}，用RCM算法进行解调，再进行LDPC解码；

如果接收到的信号数多于(2N+P)/2，则先对接收到的多于(2N+P)/2的信号与接收到的(N/2+1)到(2N+P)/2的信号进行最大比合并后，则根据矩阵G_{(2N+P)×(2N+P)}，用RCM算法进行解调，再进行LDPC解码。

与现有技术相比，本发明在随机映射码的基础上提出了一种算术域比特交织编码调制方法，该方法结合了系统信道编码，设计实现了接收端链路自适应，平衡高信躁比和低信躁比的性能，在不增加高信躁比编码复杂性的前提下能保持系统的性能，并在低信躁比条件下通过使用编码的方法提高系统性能。

附图说明

图1为RCM译码器的结构图；

图2为RCM迭代译码互信息转移图；

图3为本发明的映射矩阵示意图；