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专利号: 2024105658016
申请人: 南京荧火泰讯信息科技有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:授权未缴费
专利领域: 电通信技术
更新日期:2025-02-10
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于LDPC码的基带信号编码方法,其特征在于,包括以下步骤:

步骤S1:根据发送端与接收端之间的各个通信链路的预设LDPC编码参数,对需要发送的原始基带信号进行LDPC编码,生成编码信号并分配至对应的通信链路进行传输;

步骤S2:接收端通过置信传播算法对各个通信链路接收的码字进行解码,获得原始基带数据的比特序列,接收端对各个通信链路解码后的比特序列进行对比分析,获取原始基带数据的预估比特序列,并根据预估比特序列获取各通信链路当前反馈滑动窗口的误码率,包括:获取各通信链路当前反馈滑动窗口的比特序列后,构建当前反馈滑动窗口的预估比特序列,获取各通信链路当前反馈滑动窗口的比特序列的首位的比特值,获取首位中不同比特值对应的数量,选取数量较多的比特值作为预估比特序列的首位的比特值,以此类推,获取预估比特序列各个比特位置上的比特值;

将各通信链路的比特序列与预估比特序列进行比较,获取各通信链路的错误比特数,并获取预估比特序列的比特总数,根据错误比特数和比特总数获取各通信链路当前反馈滑动窗口的误码率;

步骤S3:预先构建查找表,接收端根据各通信链路的误码率和查找表获取各通信链路的信噪比级别,并根据查找表、误码率阈值、不同LDPC编码参数生成的码字对应的占用带宽、各通信链路的剩余带宽和信噪比级别判断是否产生各通信链路下一反馈滑动窗口的最佳LDPC编码参数,并将生成的最佳LDPC编码参数进行编码向发生端进行反馈;

步骤S4:发送端对接收端反馈的编码结果进行解码分析,获取通信链路下一反馈滑动窗口的最佳LDPC编码参数,将最佳LDPC编码参数作为新的反馈滑动窗口的预设LDPC编码参数,生成通信链路新的反馈滑动窗口以及反馈滑动窗口的预设LDPC编码参数;

步骤S5:发送端根据当前监测周期内的各个通信链路的反馈滑动窗口的预设LDPC编码参数进行分析,生成预测结果,根据预测结果获取下一监测周期的各个通信链路的初始反馈滑动窗口的预设LDPC编码参数。

2.根据权利要求1所述的一种基于LDPC码的基带信号编码方法,其特征在于,根据发送端与接收端之间的各个通信链路的预设LDPC编码参数,对需要发送的原始基带信号进行LDPC编码,生成编码信号并分配至对应的通信链路进行传输的过程包括:获取发送端与接收端之间的所有通信链路,在当前监测周期内各通信链路设置反馈滑动窗口,获取当前反馈滑动窗口内各通信链路的发送端以及接收端的预设LDPC编码参数,所述LDPC编码参数包括码率、码长、解码迭代次数和奇偶校验矩阵,获取发送端当前时刻需要发送的原始基带数据,根据各通信链路的预设LDPC编码参数生成原始基带数据在各通信链路的码字,将各个码字分配至对应的通信链路进行传输。

3.根据权利要求2所述的一种基于LDPC码的基带信号编码方法,其特征在于,接收端通过置信传播算法对各个通信链路接收的码字进行解码,获得原始基带数据的比特序列过程包括:接收端在接收到各通信链路传输的码字后,通过置信传播算法对各个通信链路接收的码字进行图模型解码,通过奇偶校验矩阵H构建图模型,将奇偶校验矩阵H的每一列代表一个变量节点,每一行代表一个校验节点,将码字中的信息比特和校验比特进行变量节点初始化,并根据奇偶校验矩阵H的结构将变量节点与校验节点进行连接,随后对图模型中的变量节点与校验节点进行迭代更新,当迭代次数达到接收端的预设解码迭代次数时,停止迭代并输出解码处理后的原始基带数据的比特序列。

4.根据权利要求3所述的一种基于LDPC码的基带信号编码方法,其特征在于,接收端根据各通信链路的误码率和查找表获取各通信链路的信噪比级别,并根据查找表、误码率阈值、不同LDPC编码参数生成的码字对应的占用带宽、各通信链路的剩余带宽和信噪比级别判断是否产生各通信链路下一反馈滑动窗口的最佳LDPC编码参数,并将生成的最佳LDPC编码参数进行编码向发生端进行反馈的过程包括:根据预估比特序列获取发送端的原始基带数据中所允许的误码率阈值,同时获取各个通信链路在当前反馈滑动窗口的剩余带宽,同时获取不同LDPC编码参数生成的码字对应的占用带宽,随后获取当前反馈滑动窗口内接收端的查找表、预设LDPC编码参数以及各通信链路的误码率,根据查找表、预设LDPC编码参数以及各通信链路的误码率获取接收端各通信链路的信噪比级别;

根据查找表、误码率阈值、不同LDPC编码参数生成的码字对应的占用带宽、各通信链路的剩余带宽和信噪比级别判断是否产生各通信链路下一反馈滑动窗口的最佳LDPC编码参数,若产生下一反馈滑动窗口的最佳LDPC编码参数,则将通信链路下一反馈滑动窗口的最佳LDPC编码参数作为接收端对于通信链路下一反馈滑动窗口的预设LDPC编码参数;

随后根据预估比特序列获取发送端的原始基带数据的码字的发送时间戳,同时获取接收端接收的各个通信链路的原始基带数据的码字的接收时间戳,根据所述发送时间戳和各个通信链路的接收时间戳获取各个通信链路的传输时延,并根据各个通信链路的传输时延和误码率获取各个通信链路的反馈优先级,筛选出反馈优先级最高的前i个通信链路作为反馈链路,根据各反馈链路当前反馈滑动窗口的预设LDPC编码参数对通信链路下一反馈滑动窗口的最佳LDPC编码参数进行编码,生成各反馈链路对应的码字,将i份码字分配至对应的反馈链路进行传输。

5.根据权利要求4所述的一种基于LDPC码的基带信号编码方法,其特征在于,接收端根据各通信链路的误码率和查找表获取各通信链路的信噪比级别,并根据查找表、误码率阈值、不同LDPC编码参数生成的码字对应的占用带宽、各通信链路的剩余带宽和信噪比级别判断是否产生各通信链路下一反馈滑动窗口的最佳LDPC编码参数的过程包括:构建模糊控制模型,模糊控制模型的输入量为通信链路的信噪比级别和误码率阈值,输出量为通信链路的LDPC编码参数,预设模糊控制模型的误码率连续区间、隶属度函数和隶属度阈值,并将误码率连续区间预先划分为若干个模糊子集,并将查找表作为模糊控制模型的模糊自适应规则表;

模糊控制模型将通信链路当前反馈滑动窗口的信噪比级别和误码率阈值作为评价指标,根据误码率阈值从若干个模糊子集筛选出目标模糊子集,通过模糊综合评价获取在当前信噪比级别下各个LDPC编码参数对于目标模糊子集的隶属度,获取隶属度大于等于隶属度阈值的LDPC编码参数,根据所述LDPC编码参数生成通信链路的第一层LDPC编码参数集;

获取通信链路的第一层LDPC编码参数集中各LDPC编码参数生成的码字对应的占用带宽以及通信链路的剩余带宽,将通信链路的第一层LDPC编码参数集中各LDPC编码参数生成的码字对应的占用带宽与通信链路的剩余带宽进行比较,筛选出通信链路的第一层LDPC编码参数集中LDPC编码参数生成的码字对应的占用带宽小于等于通信链路的剩余带宽的LDPC编码参数,并根据所述LDPC编码参数生成通信链路的第二层LDPC编码参数集;

判断通信链路当前反馈滑动窗口的预设LDPC编码参数是否位于第二层LDPC编码参数集中,若位于,则保持当前反馈滑动窗口的预设LDPC编码参数,若不位于,则从第二层LDPC编码参数集中选取一个LDPC编码参数,并将其标记为最佳LDPC编码参数。

6.根据权利要求5所述的一种基于LDPC码的基带信号编码方法,其特征在于,发送端对接收端反馈的编码结果进行解码分析,获取通信链路下一反馈滑动窗口的最佳LDPC编码参数,并生成通信链路新的反馈滑动窗口以及反馈滑动窗口的预设LDPC编码参数的过程包括:预设发送端的各通信链路的反馈滑动窗口的触发机制为当发送端接收到接收端反馈的通信链路的最佳LDPC编码参数时,通信链路生成新的反馈滑动窗口,并将最佳LDPC编码参数作为新的反馈滑动窗口的预设LDPC编码参数;

当发送端对接收端反馈的i份码字进行解码分析并获取通信链路下一反馈滑动窗口的最佳LDPC编码参数后,通信链路生成新的反馈滑动窗口,并将最佳LDPC编码参数作为新的反馈滑动窗口的预设LDPC编码参数,并对发送端在当前时刻需要发送的原始基带数据,根据通信链路的新的反馈滑动窗口的预设LDPC编码参数对所述原始基带数据进行编码,生成的码字通过所述通信链路进行传输。

7.根据权利要求6所述的一种基于LDPC码的基带信号编码方法,其特征在于,发送端对接收端反馈的i份码字进行解码分析与接收端通过置信传播算法对各个通信链路接收的码字进行解码,获得原始基带数据的比特序列,并对各个通信链路解码后的比特序列进行对比分析,获取原始基带数据的预估比特序列的过程一致。