编解码方法和设备的制造方法_5

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步,实施例九中的方法还可以推广到五发nR收全码率的Μ頂0系统、六发nR收 全码率的Μ頂0系统、七发nR收全码率的Μ頂0系统,其方法与三发nR收全码率的Μ頂0系统 的方法相似,在此就不必赘述。
[0220] 实施例^-一
[0221] 实施例十一中的通信双方采用的是八发一收全码率的ΜΜ0系统,即发送端设备 采用四根天线发送信号,接收端设备采用一根天线接收信号。
[0222] 发送端设备获取经过M-QAM调制后的第一调制信号集合,该第一调制信号集合包 括八个调制信号,分别为11、1 2、1;3、14、1;)、16、17和18。可以理解,为了保证接收端设备接收 信号的性能最优,该第一调制信号集合中的八个调制信号满足格雷映射规则,即该八个调 制信号中每个调制信号与相邻的调制信号的汉明距离为1。
[0223] 在发送端设备读取的预存的编码控制指示序列的当前指示值为第一值的情况,发 送端设备需要对该第一调制信号集合进行变形空时分组编码。
[0224] 在本实施例中,对该第一调制信号集合进行变形空时分组编码具体包括以下步 骤。
[0225] 确定该八个调制信号中每个调制信号的中间信号,调制信号x2、x;5、x4、X5、Xfs、X·/ 和义8对应的中间信号分别为4、4、x丨、4、x丨、x丨、4和4。
[0226]X:丨、X:丨.、X:丨:、:χ:丨、4υ 和χ丨中的每个中间信号的比特位与对应的调 制信号的比特位完全相异。各个中间信号对应的调制信号的汉明距离是在相同的情况下最 大的。当该Μ-QAM调制方式是2η进制的QAM调制的情况下,每个中间信号与对应的调制信 号之间的汉明距离为η。例如,在该M-QAM为16QAM的情况下,每个调制信号与对应的中间 信号的汉明距离为4。
[0227] 具体来说,调制信号Xl、χ2、χ3、χ4、χ5、χ6、χ7和xs对应的中间信号4、 .χ^、χ丨、_χ丨、.χ:丨γjc丨和的对应关系如公式1.13所不:
[0228]
[0229] 其中,屯&丨,4表示χ丨与Xl之间的汉明距离,S为M-QAM调制星座点集合。
[0230] 根据八个中间信号与信道矩阵,通过判决统计公式,确定八个变形信号。信道矩阵 H=[hih2h3h4h5h6h7h8] 〇
[0231] 具体来说,可以通过以下的统计判决公式确定该八个变形信号:
[0232]
[0233]其中,rpivivivivivivrs如以下公式所示:
[0234]
[0235]可以看出,公式 1. 13 和公式 1. 14、公式 1. 15 中,Χρx2、x3、x4、x5、x6、x7 和 X) > :Xj、.vx,4、Xj>x.g: 和又8 5 以及 、ha、hg、hphg、h6、h7 和h8 都是已知的。因 此,可以利用公式1. 13和公式1. 14、公式1. 15计算出对应于八个调制信号的八个变形信号 S!> s2> s3> s4> s5> s6> s7 s8〇
[0236] 确定对应于该第一调制信号集合的第一变形码矩阵,其中该第一变形码矩阵包括 该八个变形信号。该第一变形码矩阵乂' 8可以是如下所示的矩阵:
[0237]
[0238] 进一步,进一步,如果对该第一调制信号集合进行正交空时分组编码,则X's与对 该第一调制信号集合进行正交空时编码得到的Xs是相似的。Xs如下所示:
[0239]
[0240] 接收端设备对接收信号进行解码以及还原操作的过程与实施例一中的类似,在此 就不必赘述。
[0241] 实施例一类似,X' 8仅是该第一变形码矩阵的一个示意图。该第一变形码矩阵还可 以是使用该八个变形信号中的任一个或多个替换Xs中对应的信号。例如,可以使用81和82 替换Xs中的Xl和x2。需要说明的是,这里所说的"替换"仅是指形式上使用变形信号替换 对应的调制信号,并非是指先进行正交空时编码得到如Xs所示的矩阵,再使用变形信号替 换对应的调制信号。在实现时,可以直接通过变形信号得到第一变形码矩阵。同时,可以理 解的是,Χ'*^ΡΧ8仅是一组常规码矩阵和变形码矩阵的示意。常规码矩阵中任意两列信号 可以互换,并且在常规码矩阵中任意两列信号互换的情况下,对应的变形码矩阵的对应列 的位置也需要进行相同的调整。
[0242] 实施例十二
[0243] 实施例十二中的通信双方采用的是八发nR收全码率的ΜΜ0系统,即发送端设备 采用四根天线发送信号,接收端设备采用nR根天线接收信号。
[0244] 发送端设备获取经过M-QAM调制后的第一调制信号集合,该第一调制信号集合包 括八个调制信号,分别为11、1 2、1;3、14、1;)、16、17和18。可以理解,为了保证接收端设备接收 信号的性能最优,该第一调制信号集合中的八个调制信号满足格雷映射规则,即该八个调 制信号中每个调制信号与相邻的调制信号的汉明距离为1。
[0245] 在发送端设备读取的预存的编码控制指示序列的当前指示值为第一值的情况,发 送端设备需要对该第一调制信号集合进行变形空时分组编码。
[0246] 在本实施例中,对该第一调制信号集合进行变形空时分组编码具体包括以下步 骤。
[0247] 确定该八个调制信号中每个调制信号的中间信号,调制信号Xl、x2、x3、x4、x5、x6、x7 和义8对应的中间信号分别为4、x丨、x〗、略、x!、x丨和4。
[0248] χ?.、?£丨、x|.、X〗.、.X》、X^.、. 和.X丨中的每个中间信号的比特位与对应的调 制信号的比特位完全相异。各个中间信号对应的调制信号的汉明距离是在相同的情况下最 大的。当该Μ-QAM调制方式是2n进制的QAM调制的情况下,每个中间信号与对应的调制信 号之间的汉明距离为η。例如,在该M-QAM为16QAM的情况下,每个调制信号与对应的中间 信号的汉明距离为4。
[0249] 具体来说,调制信号XpX2、x3、x4、x5、x6、x7和x8对应的中间信号4、 ;4、x〗、x&.、4、4、.x:丨和的对应关系与实施例十二相同,即满足公式1.13所示。
[0250] 根据八个中间信号与信道矩阵,通过判决统计公式,确定八个变形信号。信道矩阵 如下所示:
[0251]
[0252] 式中,huQ= 1,…,nRj= 1,…,8)表示第i根接收天线与第j根发射天线间 的信道衰落系数。
[0253] 具体来说,可以通过以下的统计判决公式确定该八个变形信号:
[0254]
[0255] 其中,在信号Xl属于Xs的第t列时,的取值为rjit,⑴的取值为h^(i|。在 信号 < 属于\的第七列时,^⑴的取值为(ry)% ^6#的取值为h1Ei(l|,et表示从编码矩 阵第一列到第t列的符号排列,第t列中Xl的行位置由et(i)表示,第t列中Xl的符号用sgntQ)表不。
[0256] 可以理解的是,该判决统计公式是根据正交空时分组码的判决统计公式确定的。 因此,相同调制信号进行正交空时分组编码后得到的矩阵对于发送端设备是已知的。因此, 信号Xl属于Xs的第t列也就相当于信号Xl属于X's的第t列,其中X's为第一调制信号集 合的变形码矩阵,Xs为对该第一调制信号集合进行正交空时分组编码后得到的矩阵。
[0257] rjit是根据信道矩阵Η与调制信号x2、x3、x4、x5、x6、x7和xs以及变形变形信 号Sl、s2、s3、s4、s5、s6、s7和s8确定的矩阵R'中的第j行第t列信号。矩阵R'如下所示:
[0258] 矩阵R'中的每个信号都是一个关于Xl和h的等式,可以将其中八个信号中的Xl 替换为对应的变形信号。具体来说,替换后的矩阵R'中的信号如以下公式所示:
[0259]
1. 17
[0260] 可以根据公式1. 16和公式1. 17计算出对应于八个调制信号的八个变形信号Sl、 s2、s3、s4、s5、s6、sdPss。确定对应于该第一调制信号集合的变开多码矩阵。该变开多码矩阵形 式可以是与实施例十一中的X's相同的矩阵。同样,如果对该第一调制信号集合进行正交 空时分组编码,则X's与对第一该调制信号集合进行正交空时编码得到的Xs是相似的,Xs与 实施例十一中的Xs矩阵形式相同。
[0261] 接收端设备对接收信号进行解码以及还原操作的过程与实施例一中的类似,在此 就不必赘述。
[0262] 实施例一类似,X' 8仅是该第一变形码矩阵的一个示意图。该第一变形码矩阵还可 以是使用该八个变形信号中的任一个或多个替换XS中对应的信号。例如,可以使用81和82 替换Xs中的Xl和χ2。需要说明的是,这里所说的"替换"仅是指形式上使用变形信号替换 对应的调制信号,并非是指先进行正交空时编码得到如Xs所示的矩阵,再使用变形信号替 换对应的调制信号。在实现时,可以直接通过变形信号得到第一变形码矩阵。同时,可以理 解的是,Χ'*^ΡΧ8仅是一组常规码矩阵和变形码矩阵的示意。常规码矩阵中任意两列信号 可以互换,并且在常规码矩阵中任意两列信号互换的情况下,对应的变形码矩阵的对应列 的位置也需要进行相同的调整。
[0263] 需要注意的是,本发明实施例中,在根据中间信号和信道矩阵,通过判决统计公式 确定Κ个变形信号时,忽略了噪声影响。
[0264] 图6是根据本发明实施例提供的设备的结构框图。如图6所示,设备600包括获 取单元601和确定单元602。
[0265] 获取单元601,用于获取经过多进制正交振幅调制的第一调制信号集合,其中该第 一调制信号集合包括Ρ个调制信号,该Ρ个调制信号满足格雷调制映射规则。
[0266] 确定单元602,用于从该Ρ个调制信号中确定Κ个调制信号,其中Κ为小于或等于 Ρ的正整数。
[0267] 确定单元602,还用于确定对应于该Κ个调制信号的Κ个中间信号,每个中间信号 在星座图上映射的比特位与对应的调制信号在该星座图上映射的比特位完全相异。
[0268] 确定单元602,还用于根据该Κ个中间信号和信道矩阵,通过判决统计公式,确定Κ 个变形信号。
[0269] 确定单元602,还用于确定对应于该第一调制信号集合的第一变形码矩阵,其中该 第一变形码矩阵包括该Κ个变形信号中的L个变形信号,其中L为小于或等于Κ的正整数。
[0270] 图6所示的设备600可以通过多根天线发送该第一变形码矩阵。将该第一调制信 号集合进行编码以获取该第一变形码矩阵的策略对于通信双方是公知的。这样,合法的接 收端设备可以对该第一变形码矩阵进行准确的译码,获取该第一调制信号集合中的调制信 号,并对获取到的调制信号进行解调。但是,非法的接收端设备并不知晓第一变形码矩阵是 如何获得的,因此非法的接收端设备无法对该第一变形码矩阵进行准确的译码,从而无法 将第一变形码矩阵还原为编码前的第一调制信号集合。因此,图6所示的设备600能够有 效地保护合法的通信双方的通信内容。
[0271] 进一步,获取单元601,还用于读取预存的编码控制指示序列,确定当前指示值。在 此情况下,确定单元602,具体用于在获取单元601确定该当前指示值为第一值的情况下, 从该Ρ个调制信号中确定该Κ个调制信号。
[0272] 进一步,获取单元601,还用于获取经过该多进制正交振幅调制的第二调制信号集 合,该第二调制信号集合包括Q个调制信号。获取单元601,还用于读取该预存的编码控制 指示序列,确定当前指示值。确定单元602,还用于在获取单元601确定该当前指示值为第 二值的情况下,对该第二调制信号集合进行正交空时分组编码,确定对应于该第二信号集 合的第二常规码矩阵。
[0273] 设备600能够通过编码控制指示序列的不同指示值,选择不同的编码方法对获取 到的调制信号集合进行编码。该编码控制指示序列中的不同指示值同时保存在合法的通信 双方(即合法的发送端设备和合法的接收端设备)。因此,合法的接收端设备可以知道合法 的发送端设备是采用哪种编码方法对调制信号集合中的信号进行编码。但是非法的接收端 设备并不知道发送该编码控制指示序列。因此,非法的接收端设备不知道发送端设备所发 送的信号采用的是变形空时分组编码还是正交空时分组编码。这样,合法的通信双方采用 了两层机制(编码控制指示序列与变形空时分组编码)对通信内容进行保护,使得非法的 接收端设备正确解码的概率大大降低,能够有效保证通信内容的安全。
[0274] 图6所示的设备600可以执行图1或图2所示的方法的各个步骤。
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