[发明专利]一种基于可见光通信的变码长RLL编译码方法

说明书

本发明公开一种基于可见光通信的变码长RLL编译码方法，步骤是：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；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；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；步骤D，基于步骤C得到的表达式，译码输出的信息序列各自的对数似然比值。此种方法可在码率不变的情况下，提高可见光信号的传输可靠性，具有良好DC平衡、避免LED闪烁、高效可靠的特点。

技术领域

本发明涉及一种基于可见光通信的变码长游程长度受限(RLL)编译码方法，具体涉及一种在短距离可见光通信场景中可见光信号的编译码方法。

背景技术

可见光通信(VLC)因其在能效与短距离无线通信等方面的显著优势而备受关注，其基本原理：发端采用发光二极管(LED)发送信息数据，信号经光信道传输后到达接收端，收端采用光电二极管(PD)检测器对光信号进行直接检测。然而，值得注意的是：在VLC通信中，为了同时满足照明与通信要求，需要考虑调光率与闪烁两个重要问题。因此，为了解决上述问题，进而实现信息传输的高效与可靠，基于开关键控(OOK)调制的RLL编译码方法已成为VLC技术中的重要研究内容。

在VLC通信中，RLL码可以消除发送符号序列中长串的连“0”或连“1”，而运用FSM图进行编码可以限制发送序列中连续的0和1的数量，使得灯光闪烁满足最大闪烁时间(MFTP)小于5ms，使人眼觉察不到灯光强度的变换；同时可以通过改变状态数和最小码距的方式来增加增益，提高编码的纠错能力。因此，选择合适的FSM图，设计相应的游程长度受限(RLL)编译码算法，从而实现可见光信号直流(DC)平衡和高增益高可靠性成为了VLC技术中研究的重点内容。

因此，需要设计一种可以抑制闪烁能量、具有良好DC平衡、稳定可靠的VLC编译码方法，本案由此产生。

发明内容

本发明的目的，在于提供一种基于可见光通信的变码长RLL编译码方法，其可在码率不变的情况下，提高可见光信号的传输可靠性，具有良好DC平衡、避免LED闪烁、高效可靠的特点。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

一种基于可见光通信的变码长RLL编译码方法，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；

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；

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；

步骤D，基于步骤C得到的表达式，译码输出的信息序列各自的对数似然比值。

上述步骤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；

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；