编码及译码方法、装置、设备与流程

本公开涉及通信，进一步涉及编解码，尤其涉及一种编码及译码方法、装置、设备。

背景技术：

1、随着通信技术的发展，数据传输的速率和稳定性成为了通信领域的关键挑战，在激光通信、无线通信、卫星通信、深海通信等复杂通信环境中，受信号衰减、干扰和噪声的影响，数据在传输过程中误码率较高。

2、纠错编码是用于检测和纠正传输/存储过程中产生的错误，在数据通信领域中至关重要。传统的纠错编码技术通常基于如奇偶校验、汉明码等检错码展开，虽然能够检测并纠正部分错误，但在面对高误码率的通信环境时，其纠错能力有限、可靠性较差。

3、为有效提高数据传输的速率和稳定性，提升通信性能，亟需一种高效稳定的编码及译码方法。

技术实现思路

1、有鉴于此，本公开提供了一种编码及译码方法、装置、设备，可以提高纠错编码的可靠性，提升通信系统的通信性能。

2、根据本公开的第一方面，提供了一种编码方法。该方法包括：

3、将待编码的信息比特序列划分为n个信息比特段，并分别输入对应编码块中，生成含有n个编码块的耦合编码链；其中，相邻编码块之间共享部分信息比特；

4、为耦合编码链中的第1编码块预设第一冗余比特、第n编码块预设第二冗余比特；

5、基于第一冗余比特和第二冗余比特，进行迭代编码，获得相应的输出码字。

6、在第一方面的一些可实现方式中，在基于第一冗余比特和第二冗余比特，进行迭代编码，获得相应的输出码字之前，该编码方法还包括：

7、确定各编码块的原始码率，并为耦合编码链预设耦合信息长度及耦合比例，以使耦合编码链具有良好的码率自适应力。

8、在第一方面的一些可实现方式中，基于第一冗余比特和第二冗余比特，进行迭代编码，获得相应的输出码字，包括：

9、第1编码块将第一冗余比特与所输入的信息比特段共同作为输入信息，进行耦合编码；

10、第2至第n-1编码块分别将前一编码块所共享的部分信息比特与所输入的信息比特段共同作为输入信息，进行耦合编码；

11、第n编码块将第n-1编码块所共享的部分信息比特、第二冗余比特与所输入的信息比特段共同作为输入信息，进行耦合编码；

12、完成迭代耦合编码，获得相应的输出码字。

13、在第一方面的一些可实现方式中，耦合编码链的输出码率为：

14、

15、其中，r0为未经耦合的编码块的原始码率；d1为第1编码块预设冗余比特的长度；d2为第n编码块的预设冗余比特的长度；d3为相邻编码块之间共享的部分信息比特的长度；k为每一编码块的输入信息比特段的长度；η为耦合比例，η=（d1＋d2＋d3）/k；n为耦合编码链中编码块的数量。

16、根据本公开的第二方面，提供了一种译码方法。该方法包括：

17、分别获取耦合编码链中的第1编码块和第n编码块对应的冗余比特；

18、基于选定的译码算法，建立多边exit图；基于多边exit图，确定最优译码门限；

19、接收信道信息，基于选定的译码算法及所确定的最优译码门限，根据信道信息和冗余比特进行迭代译码。

20、在第二方面的一些可实现方式中，基于选定的译码算法，建立多边exit图；基于多边exit图，确定最优译码门限，包括：

21、基于选定的译码算法，获取不同耦合情况下的信息比特段；针对不同耦合情况下的不同的信息比特段所具有的不同可靠性的软信息，建立多边exit图；多边exit图中包含多条不同可靠度的边；

22、分配不同可靠度的边到一个或多个校验节点上，以便基于多边exit图进行可视化分析，确定最优译码门限；

23、还包括：

24、对信道容量进行预估，获取信道容量预估结果；将信道容量预估结果与多边exit图进行关联；对关联情况进行可视化分析，确定最优译码门限。

25、在第二方面的一些可实现方式中，接收信道信息，基于选定的译码算法及所确定的最优译码门限，根据信道信息和冗余比特进行迭代译码，包括：

26、接收信道信息，基于前向-反向译码算法及所确定的最优译码门限，根据信道信息和冗余比特，进行前向译码，直至第n编码块译码完成，获得每一编码块共享信息比特的预估信息；

27、基于第n-1编码块共享信息比特的预估信息，进行反向译码，直至第1编码块译码完成；

28、重复执行上述前向和反向译码步骤，直至达到预设的迭代次数；

29、还包括：

30、接收信道信息，基于滑窗译码算法及所确定的最优译码门限，根据信道信息和冗余比特，利用滑窗译码器进行迭代译码，直至达到预设的迭代次数。

31、根据本公开的第三方面，提供了一种编码装置。该装置包括：

32、第一处理模块，用于将待编码的信息比特序列划分为n个信息比特段，并分别输入对应编码块中，生成含有n个编码块的耦合编码链；其中，相邻编码块之间共享部分信息比特；

33、第二处理模块，用于为耦合编码链中的第1编码块预设第一冗余比特、第n编码块预设第二冗余比特；

34、第三处理模块，用于基于第一冗余比特和第二冗余比特，进行迭代编码，获得相应的输出码字。

35、根据本公开的第四方面，提供了一种译码装置。该装置包括：

36、第一处理模块，用于分别获取耦合编码链中的第1编码块和第n编码块对应的冗余比特；

37、第二处理模块，用于基于选定的译码算法，建立多边exit图；基于多边exit图，确定最优译码门限；

38、第三处理模块，用于接收信道信息，基于选定的译码算法及所确定的最优译码门限，根据信道信息和冗余比特进行迭代译码。

39、根据本公开的第四方面，提供了一种电子设备。该电子设备包括：至少一个处理器；以及与至少一个处理器通信连接的存储器；存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，指令被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够执行如以上所述的编码方法或译码方法。

40、在本公开中，通过在耦合编码链中相邻编码块之间共享部分信息比特，并为耦合编码链中的第1编码块和第n编码块预设冗余比特，使得耦合编码链具有高可靠性；根据给定的原始码率，利用灵活可调的耦合信息长度及耦合比例，使得耦合编码链具有良好的码率自适应能力；进一步地，设置相应的译码策略，基于选定的译码算法，利用多边exit图确定最优译码门限，对最优译码门限进行反复验证以提高译码精度，同时，由于耦合编码链的部分信息耦合特性，使得相应的译码器具有低复杂度及时不变特性。

41、应当理解，
技术实现要素：
部分中所描述的内容并非旨在限定本公开的实施例的关键或重要特征，亦非用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。

技术特征：

1.一种编码方法，其特征在于，所述编码方法包括：

2.根据权利要求1所述的编码方法，其特征在于，在所述基于所述第一冗余比特和第二冗余比特，进行迭代编码，获得相应的输出码字之前，所述编码方法还包括：

3.根据权利要求1所述的编码方法，其特征在于，所述基于所述第一冗余比特和第二冗余比特，进行迭代编码，获得相应的输出码字，包括：

4.根据权利要求1所述的编码方法，其特征在于，所述耦合编码链的输出码率为：

5.一种译码方法，其特征在于，所述方法包括：

6.根据权利要求5所述的译码方法，其特征在于，所述基于选定的译码算法，建立多边exit图；基于所述多边exit图，确定最优译码门限，包括：

7.根据权利要求5所述的译码方法，其特征在于，所述接收信道信息，基于选定的译码算法及所确定的最优译码门限，根据所述信道信息和冗余比特进行迭代译码，包括：

8.一种编码装置，其特征在于，所述编码装置包括：

9.一种译码装置，其特征在于，所述译码装置包括：

10.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：

技术总结
本公开的实施例提供了一种编码及译码方法、装置、设备。所述编码方法包括：将待编码的信息比特序列划分为N个信息比特段，并分别输入对应编码块中，生成含有N个编码块的耦合编码链；其中，相邻编码块之间共享部分信息比特；为耦合编码链中的第1编码块预设第一冗余比特、第N编码块预设第二冗余比特；基于第一冗余比特和第二冗余比特，进行迭代编码。所述译码方法包括：分别获取耦合编码链中的第1编码块和第N编码块对应的冗余比特；基于选定的译码算法，建立多边EXIT图，确定最优译码门限；基于选定的译码算法及所确定的最优译码门限，根据信道信息和冗余比特进行迭代译码。以此可以提高纠错编码的纠错能力，提升通信系统的通信性能。

技术研发人员：罗映,赵磊,高洪旭,袁亮,徐熊,杨雷
受保护的技术使用者：山东派蒙机电技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/19