[发明专利]一种基于可见光通信的变码长RLL编译码方法

权利要求书

1.一种基于可见光通信的变码长RLL编译码方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤A，针对2/3码率的RLL码，设定各组编码的最小码距的最大值；

所述步骤A的具体内容是：设编码为2比特输入与3比特输出，得到最小码距为2和3的RLL码；设编码为4比特输入与6比特输出，得到最小码距为4和5的RLL码；

步骤B，通过建立FSM图，分析最小码距取不同值时，编码对应的可能状态路径图，从而得到网格图；

所述步骤B的具体内容是：

步骤B1，分析最小码距为2的RLL码，针对2比特输入与3比特输出的RLL码进行设计，设定状态数为2，分别为S₁和S₂，依据2状态的FSM图，得到编码网格图；

步骤B2，分析最小码距为3的RLL码，针对2比特输入与3比特输出的RLL码进行设计，设定状态数为4，分别为S₁、S₂、S₃、S₄，依据4状态的FSM图，得到编码网格图；

步骤B3，分析最小码距为4的RLL码，针对4比特输入与6比特输出的RLL码进行设计，设定状态数为4，分别为S₁、S₂、S₃、S₄，依据4状态的FSM图，得到编码网格图；

步骤B4，分析最小码距为5的RLL码，针对4比特输入与6比特输出的RLL码进行设计，设定状态数为8，分别为S₁、S₂、S₃、S₄、S₅、S₆、S₇、S₈，依据8状态的FSM图，得到编码网格图；

步骤C，基于步骤B得到的RLL码，对其加入高斯白噪声后，通过BCJR算法进行译码，得到BCJR算法中前向递推度量、后向递推度量及状态转移度量的表达式；

所述步骤C中，2输入3输出的RLL码的前向递推度量、后向递推度量及状态转移度量的表达式分别为：

前向递推度量为：其中，s'与s分别对应i-1与i时刻的网格状态，α_i(s)为i时刻的前向递推度量，α_i-1(s′)为i-1时刻的前向递推度量，γ_i((μ_i,v_i),s',s)表示在输入序列为(μ_i,v_i)条件下网格状态由i-1时刻的状态s'向i时刻的状态s转移所对应的转移概率，(μ_i,v_i)为在i时刻的输入序列；

后向递推度量为：其中，β_i(s)为i时刻的后向递推度量，β_i-1(s')为i-1时刻的后向递推度量；

状态转移度量为：γ_i((μ_i,v_i),s',s)＝P(μ_i,v_i)P(y_i(s',s)|(μ_i,v_i))，其中，P(μ_i,v_i)表示输入序列为(μ_i,v_i)时所对应的先验概率，y_i(s',s)表示i时刻s'向s转移情况下，接收端从信道收到的有噪信号；

其中，P(μ_i＝1)与P(μ_i＝0)分别表示μ_i＝1与μ_i＝0时对应的先验概率，P(v_i＝1)与P(v_i＝0)分别表示v_i＝1与v_i＝0时对应的先验概率；μ_i和v_i为在i时刻的输入值；

其中，σ²为零均值加性高斯白噪声的方差，(p_i,g_i,q_i,r_i)表示在输入序列为(μ_i,v_i)条件下经编码后输出的码字序列，表示码字序列(p_i,g_i,q_i,r_i)经AWGN信道传输后，接收端所接收到的信号；

所述步骤C中，4输入6输出的RLL码的前向递推度量、后向递推度量及状态转移度量的表达式分别为：

前向递推度量为：后向递推度量为：γ_i((μ_i,v_i,m_i,n_i),s',s)表示在输入序列为(μ_i,v_i,m_i,n_i)条件下网格状态由i-1时刻的状态s'向i时刻的状态s转移所对应的转移概率，(μ_i,v_i,m_i,n_i)为在i时刻的输入序列；

状态转移度量为：γ_i((μ_i,v_i,m_i,n_i),s',s)＝P(μ_i,v_i,m_i,n_i)P(y_i(s',s)|(μ_i,v_im_i,n_i))；

其中，(p_i,g_i,q_i,h_i,j_i,k_i)表示在输入序列为(μ_i,v_i,m_i,n_i)条件下经编码后输出的码字序列，表示码字序列(μ_i,v_i,m_i,n_i)经AWGN信道传输后，接收端所接收到的信号；

步骤D，基于步骤C得到的表达式，得到译码输出的信息序列各自的对数似然比值；

所述步骤D中，2输入3输出的RLL码对数似然比值为：

其中，LLR_RLL(μ_i)、LLR_RLL(v_i)分别为μ_i、v_i对应的对数似然比值；

所述步骤D中，4输入6输出的RLL码对数似然比值为：