专利名称：消除bicm系统多边调制符号的交织译码方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信技术领域，特别是涉及消除BICM系统多边调制符号的交织译码方法和装置。
背景技术：
随着调制阶数的不断增大，多边调制符号会不断增多，导致高阶调制BICM系统译码性能难以得到进一步的提高；设计良好的编码结构是避免多边调制符号出现的最根本解决问题方法，但是随着调制模式的变化和调制阶数的升高所产生的计算复杂度也是非常大的。同时，码字的普适性也是一个考验编码结构设计的难题。而加入简单结构的交织器虽然会给BICM传输系统带来一定的系统延时，但是，相对于复杂度非常高的码字优化及映射星座点设计来说，交织 器的译码延时和计算复杂度所能带来的译码性能提高，显然更为经济实用。目前对于BICM系统的交织器设计研究并不多，其中最为广泛应用且复杂度较低的是RBCM (Reliability-Based Coded Modulation,可靠性编码调制)交织策略。该方法依据维线性矢量映射到二维欧氏空间星座点过程中由于非线性变换所带来的比特间不等保护情况。通过校验矩阵列向量的交织来减少与相同校验节点相连的、低可信度的比特个数，从而达到减少不可靠校验方程个数的目的。但该方法具有局限性，即该种交织方法的改进，仅适用于采用规则LDPC码的场合，当系统采用的是非规则码时，译码性能反而会有所下降。
发明内容
本发明的目的在于提出消除BICM系统多边调制符号的交织译码方法，可以在采用规则的LDPC编码以及不规则的LDPC编码场合中使用，提高BICM系统的译码可靠性。为达到上述目的采用的技术方案是消除BICM系统多边调制符号的交织译码方法，包括步骤接收LDPC编码器输出的比特序列Vn ；按照接收顺序，将所接收的比特序列组成符号节点集合；其中，所述符号节点集合的元素为S」，j = 1,2,3......n/q ；在所述符号节点集合中，搜索含多边的调制符号，得到含多边的调制符号集合；其中，所述含多边的调制符号集合包括第一集合和第二集合，所述第二集合是所述第一集合补集；所述第一集合由含多边的调制符号中与相同校验方程相连的比特组成；判断符号节点集合的元素S」是否属于所述含多边的调制符号集合；若是，则进行比特交换过程，包括检查第一集合中的比特个数是否大于1，若是，则在第一集合中选择第一比特，以及在所述含多边的调制符号集合中选择第二比特；其中，所述第一比特与第二比特不相同；当与所述第一比特和所述第二比特相连的校验点不同时，交换所述第一比特和所述第二比特在校验矩阵中的列向量；以及，删除所述第一比特和所述第二比特；
检查第一集合中的比特个数是否大于1，若是，则继续进行所述比特交换过程；若否，则删除与h对应的含多边的调制符号，进行其他符号节点集合的元素是否属于所述含多边的调制符号集合的判断；输出比特交换结果；根据比特交换结果进行译码。本发明方法基于校验矩阵中的列交换实现，不会受到LDPC(Low-DensityParity-Check,低密度校验)编码结构以及调制方式的限制,可以适用于任意码长，码率以及调制方式下的LDPC编码BICM系统，可以在采用规则的LDPC编码以及不规则的LDPC编码场合中使用，提高BICM系统的译码可靠性。本发明的目的还在于提出系统译码装置，可以在采用规则的LDPC编码以及不规则的LDPC编码场合中使用，提高BICM系统的译码可靠性。为达到上述目的采用的技术方案是消除BICM系统多边调制符号的交织译码装置，包括接收单元，用于接收LDPC编码器输出的比特序列Vn ；节点重组单元，用于按照接收顺序，将所接收的比特序列组成符号节点集合；其中，所述符号节点集合的元素为Sj, j = 1,2,3......n/q;第一搜索单元，用于在所述符号节点集合中，搜索含多边的调制符号，得到含多边的调制符号集合；其中，所述含多边的调制符号集合包括第一集合和第二集合，所述第二集合是所述第一集合补集；所述第一集合由含多边的调制符号中与相同校验方程相连的比特组成；第一判断单元，用于判断符号节点集合的元素S」是否属于所述含多边的调制符号集合；若是，则通知第一比特交换单元进行对应操作；所述第一比特交换单元，用于进行比特交换，包括检查第一集合中的比特个数是否大于I ;若是，则在第一集合中选择第一比特，以及在所述含多边的调制符号集合中选择第二比特；其中，所述第一比特与第二比特不相同；当与所述第一比特和所述第二比特相连的校验点不同时，交换所述第一比特和所述第二比特在校验矩阵中的列向量；以及，删除所述第一比特和所述第二比特；第二判断单元，用于检查第一集合中的比特个数是否大于1，若是，则通知所述第一比特交换单元继续进行所述比特交换过程；若否，则删除与4对应的含多边的调制符号，通知所述第一判断单元进行其他符号节点集合的元素是否属于所述含多边的调制符号集合的判断；输出单元，用于输出比特交换结果；译码单元，用于根据比特交换结果进行译码。本发明装置基于校验矩阵中的列交换实现，不会受到LDPC编码结构以及调制方式的限制，可以适用于任意码长，码率以及调制方式下的LDPC编码BICM系统，可以在采用规则的LDPC编码以及不规则的LDPC编码场合中使用，提高BICM系统的译码可靠性。
图I为本发明方法的一个实施例流程图；、
图2为本发明装置的一个结构示意图；图3为本发明装置的另一个结构示意图。
具体实施例方式为便于理解本发明，下面将结合附图进行阐述。本发明提出消除BICM系统多边调制符号的交织译码方法，请参考图1，包括步骤S101、接收LDPC编码器输出的比特序列；接收LDPC编码器输出的比特序列vn。S102、将所接收的比特序列组成符号节点集合；按照接收顺序，将所接收的比特序列组成符号节点集合；其中，符号节点集合的元素为& j = 1,2,3……n/q;即是，按照码字输出的顺序，每q个比特映射到Q维星座图对应的星座点形成一个符号节点S」，对应于Sj = {vq(j-l)+l,vq(j-l)+2, ...，Vqj}，其中，j对应于符号节点在符号序列当中的位置，j = 1，2，...，11/(1，则1组成对应的符号节点集合S= (S1, S2, , SnAJ，该集合的长度为 n/q。S103、搜索含多边的调制符号，得到含多边的调制符号集合；在符号节点集合中，搜索含多边的调制符号，得到含多边的调制符号集合；其中，含多边的调制符号集合包括第一集合和第二集合，第二集合是第一集合补集；第一集合由含多边的调制符号中与相同校验方程相连的比特组成。S104、符号节点集合的元素Sj是否属于含多边的调制符号集合；判断符号节点集合的元素S」是否属于含多边的调制符号集合；若是，则进行步骤S105 ;若否，则进行步骤S108。S105、进行比特交换；进行比特交换过程，包括检查第一集合中的比特个数是否大于1，若是，则在第一集合中选择第一比特，以及在含多边的调制符号集合中选择第二比特；其中，第一比特与第二比特不相同；当与第一比特和第二比特相连的校验点不同时，交换第一比特和第二比特在校验矩阵中的列向量；以及，删除第一比特和第二比特。S106、检查第一集合中的比特个数是否大于I ;检查第一集合中的比特个数是否大于1，若是，则返回步骤S105继续进行比特交换过程；若否，则进行S107。S107、删除与当前符号节点集合元素对应的、含多边的调制符号；删除与符号节点集合的元素S」对应的含多边的调制符号。S108、j+1;将当前符号节点集合元素的下标加I后，返回步骤S105，进行其他符号节点集合的元素是否属于含多边的调制符号集合的判断。S109、输出比特交换结果； S110、根据比特交换结果进行译码。本发明方法基于校验矩阵中的列交换实现，不会受到LDPC编码结构以及调制方式的限制，可以适用于任意码长，码率以及调制方式下的LDPC编码BICM系统，可以在采用规则的LDPC编码以及不规则的LDPC编码场合中使用；提高BICM系统的译码可靠性。
利用图I实施例方式，在进行校验矩阵的列交换时，有可能会产生新的含多边调制符号，这对BICM系统的译码性能会产生不可靠影响；因此，在其中一个实施方式中，在上述S104步骤后，重新在符号节点集合中，搜索含多边的调制符号；若搜索到，则形成含多边的调制符号集合，含多边的调制符号集合包括第三集合和第四集合；其中，第四集合是第三集合补集；第三集合由含多边的调制符号中与相同校验方程相连的比特组成；检查第三集合中的比特个数是否大于1，若是，则在第三集合中选择第三比特，以及在该含多边的调制符号集合中选择第四比特；其中，第三比特与第四比特不相同；当与第三比特和第四比特相连的校验点不同时，交换第三比特和第四比特在校验矩阵中的列向量；删除第三比特和第四比特； 返回检查第三集合中的比特个数是否大于I的步骤，直至含多边的调制符号集合为空集；进行上述S109的步骤。在其中一个实施方式中，设置进行重新在符号节点集合中，搜索含多边的调制符号步骤的次数，当达到预设次数时，停止搜索，进行输出比特交换结果的步骤。本发明还提出消除BICM系统多边调制符号的交织译码装置，请参考图2，包括接收单元201，用于接收LDPC编码器输出的比特序列Vn ；节点重组单元202，用于按照接收顺序，将所接收的比特序列组成符号节点集合；其中，符号节点集合的元素为S」，j = 1,2,3……n/q;第一搜索单元203，用于在符号节点集合中，搜索含多边的调制符号，得到含多边的调制符号集合；其中，含多边的调制符号集合包括第一集合和第二集合，第二集合是第一集合补集；第一集合由含多边的调制符号中与相同校验方程相连的比特组成；第一判断单元204，用于判断符号节点集合的元素Sj是否属于含多边的调制符号集合；若是，则通知第一比特交换单元205进行对应操作；第一比特交换单元205，用于进行比特交换，包括检查第一集合中的比特个数是否大于I ;若是，则在第一集合中选择第一比特，以及在含多边的调制符号集合中选择第二比特；其中，第一比特与第二比特不相同；当与第一比特和第二比特相连的校验点不同时,交换第一比特和第二比特在校验矩阵中的列向量；以及，删除第一比特和第二比特；第二判断单元206，用于检查第一集合中的比特个数是否大于1，若是，则通知第一比特交换单元继续进行比特交换过程；若否，则删除与I对应的含多边的调制符号，通知第一判断单元进行其他符号节点集合的元素是否属于含多边的调制符号集合的判断；输出单元207，用于输出比特交换结果；译码单元208，用于根据比特交换结果进行译码。本发明装置基于校验矩阵中的列交换实现，不会受到LDPC编码结构以及调制方式的限制，可以适用于任意码长，码率以及调制方式下的LDPC编码BICM系统，可以在采用规则的LDPC编码以及不规则的LDPC编码场合中使用，提高BICM系统的译码可靠性。在进行校验矩阵的列交换时，有可能会产生新的含多边调制符号，这对BICM系统的译码性能会产生不可靠影响；因此，在其中一个实施方式中，请参考图3，在上述消除BICM系统多边调制符号的交织译码装置中，增加第二搜索单元209、第二比特交换单元210 ；其中，第二搜索单元209，用于重新在符号节点集合中，搜索含多边的调制符号；若搜索到，则形成含多边的调制符号集合，含多边的调制符号集合包括第三集合和第四集合，第四集合是第三集合补集；第三集合由含多边的调制符号中与相同校验方程相连的比特组成；第二比特交换单元210，用于检查第三集合中的比特个数是否大于I，若是，则在第三集合中选择第三比特，以及在该含多边的调制符号集合中选择第四比特；其中，第三比特与第四比特不相同；当与第三比特和第四比特相连的校验点不同时，交换第三比特和第四比特在校验矩阵中的列向量；删除第三比特和第四比特；直至含多边的调制符号集合为空集，通知输出单元207输出比特交换结果。在其中一个实施方式中，在基于LDPC编码的BICM系统译码装置中，增加预配置单元211，用于预设置第二搜索单元209重新在符号节点集合中，搜索含多边的调制符号步骤的次数；当达到预设次数时，第二搜索单元209停止搜索，输出单元207输出比特交换结果。以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保 护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
权利要求
1.消除BICM系统多边调制符号的交织译码方法，其特征在于，包括步骤 接收LDPC编码器输出的比特序列Vn ； 按照接收顺序，将所接收的比特序列组成符号节点集合；其中，所述符号节点集合的元素为 Sj, j = 1,2,3……n/q ； 在所述符号节点集合中，捜索含多边的调制符号，得到含多边的调制符号集合；其中，所述含多边的调制符号集合包括第一集合和第二集合，所述第二集合是所述第一集合补集；所述第一集合由含多边的调制符号中与相同校验方程相连的比特组成； 判断符号节点集合的元素Sj是否属于所述含多边的调制符号集合；若是，则进行比特交换过程，包括检查第一集合中的比特个数是否大于I ;若是，则在第一集合中选择第一比持，以及在所述含多边的调制符号集合中选择第二比特；其中，所述第一比特与第二比特不相同；当与所述第一比特和所述第二比特相连的校验点不同时，交換所述第一比特和所述第二比特在校验矩阵中的列向量；以及，删除所述第一比特和所述第二比特； 检查第一集合中的比特个数是否大于I ;若是，则继续进行所述比特交换过程；若否，则删除与も对应的含多边的调制符号，进行其他符号节点集合的元素是否属于所述含多边的调制符号集合的判断； 输出比特交换结果； 根据比特交換结果进行译码。
2.根据权利要求I所述的消除BICM系统多边调制符号的交织译码方法，其特征在干， 在所述判断符号节点集合的元素も是否属于所述含多边的调制符号集合的步骤后，重新进行在符号节点集合中，捜索含多边的调制符号的步骤；若捜索到，则形成含多边的调制符号集合，所述含多边的调制符号集合包括第三集合和第四集合；其中，所述第四集合是所述第三集合补集；所述第三集合由含多边的调制符号中与相同校验方程相连的比特组成； 检查第三集合中的比特个数是否大于1，若是，则在第三集合中选择第三比特，以及在该含多边的调制符号集合中选择第四比特；其中，所述第三比特与第四比特不相同； 当与所述第三比特和所述第四比特相连的校验点不同时，交換所述第三比特和所述第四比特在校验矩阵中的列向量； 删除所述第三比特和所述第四比特； 返回所述检查第三集合中的比特个数是否大于I的步骤，直至含多边的调制符号集合为空集； 进行所述输出比特交换结果的步骤。
3.根据权利要求I或2所述的消除BICM系统多边调制符号的交织译码方法，其特征在于， 设置进行所述重新在符号节点集合中，捜索含多边的调制符号步骤的次数，当达到预设次数吋，停止捜索，进行所述输出比特交换结果的步骤。
4.消除BICM系统多边调制符号的交织译码装置，其特征在于，包括 接收单元，用于接收LDPC编码器输出的比特序列Vn ； 节点重组单元，用于按照接收顺序，将所接收的比特序列组成符号节点集合；其中，所述符号节点集合的元素为S〗，j = 1,2,3……n/q ；第一搜索单元，用于在所述符号节点集合中，捜索含多边的调制符号，得到含多边的调制符号集合；其中，所述含多边的调制符号集合包括第一集合和第二集合，所述第二集合是所述第一集合补集；所述第一集合由含多边的调制符号中与相同校验方程相连的比特组成； 第一判断単元，用于判断符号节点集合的元素A是否属于所述含多边的调制符号集合；若是，则通知第一比特交换单元进行对应操作； 所述第一比特交换単元，用于进行比特交换，包括检查第一集合中的比特个数是否大于I;若是，则在第一集合中选择第一比持，以及在所述含多边的调制符号集合中选择第二比特；其中，所述第一比特与第二比特不相同； 当与所述第一比特和所述第二比特相连的校验点不同时，交換所述第一比特和所述第ニ比特在校验矩阵中的列向量；以及，删除所述第一比特和所述第二比特； 第二判断単元，用于检查第一集合中的比特个数是否大于I，若是，则通知所述第一比 特交换単元继续进行所述比特交换过程；若否，则删除与A对应的含多边的调制符号，通知所述第一判断单元进行其他符号节点集合的元素是否属于所述含多边的调制符号集合的判断； 输出单元，用于输出比特交换结果； 译码单元，用于根据比特交换结果进行译码。
5.根据权利要求4所述的消除BICM系统多边调制符号的交织译码装置，其特征在干， 所述基于LDPC编码的BICM系统译码装置，还包括第二搜索单元、第二比特交换単元； 其中，所述第二搜索单元，用于重新在符号节点集合中，捜索含多边的调制符号；若搜索到，则形成含多边的调制符号集合，所述含多边的调制符号集合包括第三集合和第四集合，所述第四集合是所述第三集合补集；所述第三集合由含多边的调制符号中与相同校验方程相连的比特组成； 所述第二比特交换単元，用于检查第三集合中的比特个数是否大于I，若是，则在第三集合中选择第三比持，以及在该含多边的调制符号集合中选择第四比特；其中，所述第三比特与第四比特不相同； 当与所述第三比特和所述第四比特相连的校验点不同时，交換所述第三比特和所述第四比特在校验矩阵中的列向量； 删除所述第三比特和所述第四比特； 直至含多边的调制符号集合为空集，通知所述输出单元输出比特交换結果。
6.根据权利要求4或5所述的消除BICM系统多边调制符号的交织译码装置，其特征在于， 所述基于LDPC编码的BICM系统译码装置，还包括预配置単元，用于预设置所述第二搜索単元重新在符号节点集合中，捜索含多边的调制符号步骤的次数； 当达到预设次数时，所述第二搜索单元停止捜索，所述输出单元输出比特交换結果。
全文摘要
本发明提出消除BICM系统多边调制符号的交织译码方法，包括步骤接收编码器输出的比特序列；将所接收的比特序列组成符号节点集合；搜索含多边的调制符号，得到含多边的调制符号集合；判断符号节点是否属于含多边的调制符号集合；若是，则进行比特交换过程；检查第一集合中的比特个数是否大于1，若是，则继续进行比特交换过程；若否，则删除与Sj对应的含多边的调制符号，进行其他符号节点集合的元素是否属于含多边的调制符号集合的判断；输出比特交换结果；根据比特交换结果进行译码。本发明还提出消除BICM系统多边调制符号的交织译码置，可以在规则的LDPC编码和不规则的LDPC编码场合中使用，提高BICM系统的译码可靠性。
文档编号H03M13/27GK102664640SQ20121016649
公开日2012年9月12日 申请日期2012年5月24日 优先权日2012年5月24日
发明者汪莹, 温柏坚, 蒋康明 申请人:广东电网公司电力调度控制中心