[发明专利]基于部分扩频和部分乘性重复叠加的多元码构造方法

摘要

本发明提出了一种基于部分扩频和部分乘性重复叠加的多元码构造方法，旨在解决现有技术存在的码率损失较大的技术问题，并降低多元码的误比特率。其实现步骤为:设置待构造多元码的基本码参数；获取待构造多元码的基本码码字v^(t)；对v^(t)进行部分乘性重复叠加，得到多元符号序列c^(t)；对多元符号序列c^(t)进行部分扩频得到待构造多元码。本发明在保证低时延的前提下降低了构造方法的码率损失与构造的多元码的误比特率，可用于机器通信等连续流大数据低时延高可靠数据传输场景。

主权项

1.一种基于部分扩频和部分乘性重复叠加的多元码构造方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)设置待构造多元码的基本码参数：设置待构造多元码的基本码所在的有限域为GF(q)，基本码的信息序列长度、码长和码率分别为k、n和R，其中，q为GF(q)的阶数，q＝2^p，p≥1，k＞0，n＞k，0＜R＜1；(2)获取待构造多元码的基本码码字v^(t)：(2a)构造码率为R，生成矩阵为G的多元LDPC码，其中，G的大小为k×n，G的元素属于GF(q)；(2b)通过多元LDPC码对t时刻信源输出的长度为k的信息序列u^(t)进行编码，得到长度为n的多元LDPC码码字v^(t)，并将v^(t)作为待构造多元码的基本码码字，其中表示第j个多元符号，j＝1,…,n；(3)对v^(t)进行部分乘性重复叠加，得到多元符号序列c^(t)：(3a)设部分乘性重复叠加的记忆阶数为m，叠加比例为α₁，其中m≥1，0<α₁<1；(3b)在GF(q)/{0}上按照均匀分布产生b＝min(t,m)个长度为n·α₁的乘性因子序列g⁽¹⁾,…,g⁽ⁱ⁾,…,g^(b)，其中g⁽ⁱ⁾表示第i个乘性因子序列，表示第l个乘性因子，i＝1,2,…,b,l＝1,2,…,n·α₁；(3c)将v^(t)的前n·α₁个多元符号组合成叠加符号序列p^(t)，剩余的n(1‑α₁)个多元符号组合成非叠加符号序列q^(t)，(3d)通过g⁽¹⁾,…,g⁽ⁱ⁾,…,g^(b)对t时刻之前b个时刻的叠加符号序列在有限域GF(q)上进行乘性重复，得到b个多元符号序列z⁽¹⁾,…,z⁽ⁱ⁾,…,z^(b)，其中，z⁽ⁱ⁾表示第i个乘性重复结果，(3e)将第i个乘性重复结果z⁽ⁱ⁾与t时刻叠加符号序列p^(t)在有限域GF(q)上进行叠加，得到p^(t)的乘性重复叠加序列s^(t)：(3f)将t时刻的非叠加符号序列q^(t)与s^(t)进行合并，得到长度为n的多元符号序列c^(t)：c^(t)＝[q^(t),s^(t)]；(4)对多元符号序列c^(t)进行部分扩频，得到待构造多元码：(4a)设定部分扩频长度M，取多元符号序列c^(t)的前M个多元符号组合成序列剩余的n‑M个多元符号组合成序列(4b)以q为扩频因子对进行扩频，得到长度为M×q的二元符号序列(4c)按着有限域GF(q)中多元符号与二元符号序列的映射关系，将转换成长度为(n‑M)×log₂(q)的二元符号序列(4d)对和进行合并，得到长度为M×q+(n‑M)×log₂(q)的二元符号序列x^(t)，并将其作为所构造的多元码，