專利名稱：采用回滯特性門限切換的自適應(yīng)編碼方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域的自適應(yīng)信道編碼技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種自適 應(yīng)編碼方法。
背景技術(shù)：
在無線通信系統(tǒng)中，由于傳輸信道存在噪聲、衰落、多徑，必然會對 傳輸數(shù)據(jù)引入失真和信號判決錯(cuò)誤。信道編碼技術(shù)通過在信息序列中加入 冗余碼元，來發(fā)現(xiàn)、糾正傳輸中發(fā)生的信號錯(cuò)誤，從而提高系統(tǒng)的可靠性。
在傳統(tǒng)的無線通信系統(tǒng)中，采用固定的信道編碼方式，即在通信過程 中編碼方式保持不變。但是為了保證系統(tǒng)的誤碼性能，就需要根據(jù)最惡劣 的信道情況來選擇合適的編碼方式，這樣才能保證在整個(gè)通信過程中信道 傳輸?shù)目煽啃?。由于?shí)際的移動(dòng)無線信道具有時(shí)變特性和衰落特性兩大特 點(diǎn)，移動(dòng)無線信道的信道容量是一個(gè)時(shí)變的隨機(jī)變量，固定的信道編碼方 式導(dǎo)致信道容量無法得到充分利用。為了最大限度地利用信道容量，就要 使編解碼方式也跟隨信道容量變化，這就是自適應(yīng)編碼方法的基本思想。 自適應(yīng)編碼方法中，當(dāng)信道條件惡劣時(shí)，采用碼率較低的編碼方式，來保 證通信的可靠性；而當(dāng)信道條件比較好時(shí)，在保證系統(tǒng)誤碼性能的前提下， 采用碼率較高的編碼方式，來提高通信的效率。自適應(yīng)編碼方法充分利用 了信道容量，保證了通信系統(tǒng)的可靠性和有效性。
目前的自適應(yīng)編碼系統(tǒng)中，最廣泛使用的編碼方式選擇方法是固定門 限切換方法。如果自適應(yīng)編碼系統(tǒng)要求的誤碼率BER為E，假設(shè)編碼碼率 有n種，分別表示為kO， cl，，.. cn-l，}，碼率大小是依次增加的。在獲 得相同的目標(biāo)誤碼率E時(shí)，每個(gè)編碼碼率所要求的最低信噪比SNR值是不 同的，n個(gè)碼率對應(yīng)的n個(gè)SNR值稱做SNR切換點(diǎn)，其集合表示為{ s0， s1，…sn—l}。這些切換點(diǎn)將SNR的取值范圍也劃分為n個(gè)區(qū)間{ s0， s1，…sn—1, sn二+①)，當(dāng)信道的SNR值位于區(qū)間i [si， si+l]時(shí)(0《i《n-1)，下一次傳輸就采用碼率ci。
在自適應(yīng)編碼系統(tǒng)中，采用目前的固定門限切換方法來切換編碼方式
會帶來一個(gè)問題。隨著信道SNR在不同區(qū)間的變化，自適應(yīng)編碼系統(tǒng)切換 不同的編碼方式。如果在某些情況下，SNR在切換點(diǎn)附近不斷小幅度振蕩， 系統(tǒng)的編碼方式會跟隨之不斷振蕩調(diào)整，導(dǎo)致自適應(yīng)編碼系統(tǒng)負(fù)擔(dān)增加。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種采用回滯特性門限切換的 自適應(yīng)編碼方法，當(dāng)信道信噪比在SNR切換點(diǎn)處振蕩變化時(shí)，發(fā)射端與接 收端無需頻繁切換碼率，降低了自適應(yīng)編碼系統(tǒng)負(fù)擔(dān)。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種采用回滯特性門限切換的自適應(yīng)
編碼方法，該方法包括
根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)，接收機(jī)對無線信道的傳輸特性進(jìn)行信道估計(jì)，并
依此對接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行均衡處理；同時(shí)獲取數(shù)據(jù)的信道編碼方式。
根據(jù)信道估計(jì)結(jié)果以及獲取的編碼方式，采用具有回滯特性的門限切
換方法設(shè)定下一次數(shù)據(jù)傳輸?shù)木幋a方式。
在發(fā)送端，信道編碼器根據(jù)設(shè)定的編碼方式編碼，并在調(diào)制后發(fā)送數(shù)
據(jù)。在接收端，接收到的數(shù)據(jù)在經(jīng)過均衡、解調(diào)后，根據(jù)獲取的編碼方式
進(jìn)行譯碼。
上述方案中，所述根據(jù)信道估計(jì)結(jié)果以及獲取的編碼方式，采用具有 回滯特性的門限切換方法設(shè)定下一次數(shù)據(jù)傳輸?shù)木幋a方式的步驟包括
Al、假設(shè)編碼碼率有n種，分別表示為(co， c,，…c -,，}，大小是依次 增加的，若自適應(yīng)編碼系統(tǒng)誤碼率目標(biāo)為E，當(dāng)編碼碼率為Ci時(shí)(0《i《 n-l)，其對應(yīng)的最小信噪比SNR值為s'，所有SNR值構(gòu)成切換點(diǎn)集合1: {s()，
Si,…S —J 0
A2、設(shè)定一個(gè)SNR增量值e ，并構(gòu)成SNR切換點(diǎn)集合2: {s。+ e ， Sl+ e，…s —,+ e}，其中e滿足s,+ e《s1+l (0《i《n-2)。
、A3、當(dāng)SNR位于區(qū)間[s,+ e， s,+,]時(shí)(0《i《n-l)，下一次傳輸?shù)?編碼碼率設(shè)定為Ci.;當(dāng)SNR減小，且從區(qū)間[Sl+e, s1+1] (0《i《n-l) 變到區(qū)間[Si， s,+ e]時(shí)，下一次傳輸?shù)木幋a碼率維持為Ci.不變；當(dāng)SNR位于區(qū)間[Si-,+ e， s，]時(shí)(0《i《n-1)，下一次傳輸?shù)木幋a碼率設(shè)定為
Ci,i。
從上述技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明具有以下有益效果
1、 本發(fā)明提供的采用回滯特性門限切換的自適應(yīng)編碼方法，改進(jìn)了
目前自適應(yīng)編碼采用固定門限判別法，增加了 SNR切換點(diǎn)。
2、 本發(fā)明提供的采用回滯特性門限切換的自適應(yīng)編碼方法，當(dāng)信道 信噪比在SNR切換點(diǎn)處振蕩變化時(shí)，發(fā)射端與接收端無需頻繁切換碼率， 降低了自適應(yīng)編碼系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)。


圖l是本發(fā)明提供的采用回滯特性門限切換的自適應(yīng)編碼方法實(shí)現(xiàn)的 流程圖2是本發(fā)明提供的采用回滯特性門限切換的自適應(yīng)編碼方法的一個(gè) 硬件實(shí)施例示意圖3是依照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的碼率切換示意圖。
具體實(shí)施例方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合具體實(shí) 施例，并參照附圖，對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。
本發(fā)明的目的在于提供一種采用回滯特性門限切換的自適應(yīng)編碼 方法，當(dāng)信道信噪比在SNR切換點(diǎn)處振蕩變化時(shí)，發(fā)射端與接收端無需 頻繁切換碼率，降低了自適應(yīng)編碼系統(tǒng)負(fù)擔(dān)。
如圖1所示，圖1是本發(fā)明提供的采用回滯特性門限切換的自適應(yīng)
編碼方法的流程圖。該方法包括
步驟101:根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)，接收機(jī)對無線信道的傳輸特性進(jìn)行信 道估計(jì)，并依此對接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行均衡處理；同時(shí)獲取數(shù)據(jù)的信道編碼 方式；
步驟102:根據(jù)信道估計(jì)結(jié)果以及獲取的編碼方式，采用具有回滯特 性的門限切換方法設(shè)定下一次數(shù)據(jù)傳輸?shù)木幋a方式；
步驟103:在發(fā)送端，信道編碼器根據(jù)設(shè)定的編碼方式編碼，并在調(diào)制后發(fā)送數(shù)據(jù)。在接收端，接收到的數(shù)據(jù)在經(jīng)過均衡、解調(diào)后，根據(jù)獲取 的編碼方式進(jìn)行譯碼；
上述步驟102包括
Al、假設(shè)編碼碼率有n種，分別表示為(c。， c,，…cn-b}，大小是依次 增加的，若自適應(yīng)編碼系統(tǒng)誤碼率目標(biāo)為E，當(dāng)編碼碼率為Cj時(shí)(0《i《 n-l)，其對應(yīng)的最小信噪比SNR值為Si，所有SNR值構(gòu)成切換點(diǎn)集合l:(so,
Sl， ... S";
A2、設(shè)定一個(gè)SNR增量值e ，并構(gòu)成SNR切換點(diǎn)集合2:{sq+ e ， Sl+ e,…s^+e},其中e滿足s汁e《Si+1 (0《i《n-2);
A3、當(dāng)SNR位于區(qū)間[Sj+e， Si+,]時(shí)(0《i《n-1)，下一次傳輸?shù)木?碼碼率設(shè)定為Ci;當(dāng)SNR減小，且從區(qū)間[Si+e,si+1] (0《i《n-1)變到 區(qū)間[Si，Sj+e]時(shí)，下一次傳輸?shù)木幋a碼率維持為Cj.不變；當(dāng)SNR位于區(qū) 間[Si-ffe,Si]時(shí)(0《i《n-l)，下一次傳輸?shù)木幋a碼率設(shè)定為Ci.—,。
圖2是本發(fā)明提供的采用回滯特性門限切換的自適應(yīng)編碼方法的 一個(gè)硬件實(shí)施例示意圖。
在發(fā)送端，待傳輸?shù)脑紨?shù)據(jù)首先經(jīng)過信道編碼器。信道編碼器的目 的是通過在原始信息中加入冗余信息來增強(qiáng)數(shù)據(jù)傳輸過程中的可靠性。信 道編碼后的數(shù)據(jù)送入調(diào)制器。調(diào)制器的目的是數(shù)據(jù)傳輸?shù)男?。然后，?shù) 據(jù)通過無線信道進(jìn)行發(fā)送。
在接收端，首先獲取編碼方式并進(jìn)行信道估計(jì)。同時(shí)，來自信道的數(shù) 據(jù)經(jīng)過解調(diào)器恢復(fù)為調(diào)制前的數(shù)據(jù)格式。根據(jù)信道估計(jì)的結(jié)果，對解調(diào)后 的數(shù)據(jù)均衡，然后數(shù)據(jù)送入信道譯碼器。
圖2中，信道編碼器的編碼方式由編碼控制器控制。在接收端，根據(jù) 獲取的編碼方式以及信道估計(jì)結(jié)果，編碼控制器設(shè)定的下次傳輸?shù)木幋a方 式。編碼控制器采用步驟102中具有回滯特性的門限切換方法設(shè)定下一次 數(shù)據(jù)傳輸?shù)木幋a方式。
圖3是依照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的碼率切換示意圖。從圖中可以看出， 當(dāng)信道信噪比在SNR切換點(diǎn)處振蕩變化時(shí)，該自適應(yīng)編碼系統(tǒng)可以有效 對抗振蕩，發(fā)射端與接收端無需頻繁切換碼率， 低了自適應(yīng)編碼系統(tǒng)負(fù) 擔(dān)。以上所述的具體實(shí)施例，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行 了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而 已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修 改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種采用回滯特性門限切換的自適應(yīng)編碼方法，其特征在于，該方法包括根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)，接收機(jī)對無線信道的傳輸特性進(jìn)行信道估計(jì)，并依此對接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行均衡處理；同時(shí)獲取數(shù)據(jù)的信道編碼方式；根據(jù)信道估計(jì)結(jié)果以及獲取的編碼方式，采用具有回滯特性的門限切換方法設(shè)定下一次數(shù)據(jù)傳輸?shù)木幋a方式；在發(fā)送端，信道編碼器根據(jù)設(shè)定的編碼方式編碼，并在調(diào)制后發(fā)送數(shù)據(jù)；在接收端，接收到的數(shù)據(jù)在經(jīng)過均衡、解調(diào)后，根據(jù)獲取的編碼方式進(jìn)行譯碼。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)信道估計(jì)結(jié) 果以及獲取的編碼方式，采用具有回滯特性的門限切換方法設(shè)定下一次數(shù) 據(jù)傳輸?shù)木幋a方式的步驟包括Al、假設(shè)編碼碼率有n種，分別表示為{"， c,，…cv,，)，大小是依次 增加的，若自適應(yīng)編碼系統(tǒng)誤碼率目標(biāo)為E，當(dāng)編碼碼率為c,時(shí)(0《i《 n-l)，其對應(yīng)的最小信噪比SNR值為Si，所有S服值構(gòu)成切換點(diǎn)集合1: {s。，S,' …S —,};A2、設(shè)定一個(gè)SNR增量值e ，并構(gòu)成SNR切換點(diǎn)集合2: {s。+ e , Sl+ e， ... Sn—'+e}，其中e滿足Si+e《s,+, (0《i《n-2);A3、當(dāng)SNR位于區(qū)間[s,+ e， 3|+1]日寸(0《i《n-1)，下一次傳輸?shù)木?碼碼率設(shè)定為Ci.;當(dāng)SNR減小，且從區(qū)間[Si+e， Si+1] (0《i《n-l)變 到區(qū)間[s,， s,+ e]時(shí)，下一次傳輸?shù)木幋a碼率維持為Ci.不變；當(dāng)SNR位 于區(qū)間[SH+e， s,]時(shí)(0《i《n-l)，下一次傳輸?shù)木幋a碼率設(shè)定為c,.
全文摘要
本發(fā)明是一種采用回滯特性門限切換的自適應(yīng)編碼方法，該方法包括根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)，接收機(jī)對無線信道的傳輸特性進(jìn)行信道估計(jì)，并依此對接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行均衡處理，同時(shí)獲取數(shù)據(jù)的信道編碼方式。根據(jù)信道估計(jì)結(jié)果以及獲取的編碼方式，采用具有回滯特性的門限切換方法設(shè)定下一次數(shù)據(jù)傳輸?shù)木幋a方式。在發(fā)送端，信道編碼器根據(jù)設(shè)定的編碼方式編碼，并在調(diào)制后發(fā)送數(shù)據(jù)。在接收端，接收到的數(shù)據(jù)在經(jīng)過均衡、解調(diào)后，根據(jù)獲取的編碼方式進(jìn)行譯碼。利用本發(fā)明，當(dāng)信道信噪比在切換點(diǎn)處振蕩變化時(shí)，發(fā)射端與接收端無需頻繁切換碼率，降低了自適應(yīng)編碼系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)。
文檔編號H04L25/02GK101567753SQ20081010475
公開日2009年10月28日 申請日期2008年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月23日
發(fā)明者仇玉林, 周玉梅, 剛 李, 勇 黑 申請人:中國科學(xué)院微電子研究所