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专利号: 2023118209542
申请人: 南京信息工程大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-07-01
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于极化码内嵌不规则QC‑LDPC级联TCM编译码的光传输方法,其特征在于,包括:将随机生成的信息比特送入至极化编码器,所述信息比特经极化编码器内的可靠信道传输至不规则QC‑LDPC编码器,由所述不规则QC‑LDPC编码器对所述信息比特进行编码,得到第一编码信号;

对所述第一编码信号进行串并变换,得到并行比特流;

将所述并行比特流送入二维网格编码调制单元进行编码和调制,得到星座符号信息;

将所述星座符号信息被送入载波幅度相位调制单元,得到调制信号;

利用所述调制信号调制待发送光源信号;

所述不规则QC‑LDPC编码器的校验矩阵是基于准循环构造法构造的,所述校验矩阵被构造为一循环子矩阵和一非奇异子矩阵的组合,其数学表达式为:,

其中, 为校验矩阵, 为循环子矩阵, 为非奇异子矩阵,是 的单位矩阵,0是 的全零矩阵, 是将单位矩阵 的每行向右循环移动 位得到的循环移位矩阵,、 为有限域  上的非零元, 矩阵每一行或每一列中,最多只有一个 上的零元素,且任意两行至少有 个不同值;

所述将所述并行比特流送入二维网格编码调制单元,得到星座符号信息,包括以下步骤:将所述并行比特流分为两组比特数据,其中一组比特数据进入码率R=m/n的卷积编码n器,输出n位编码比特,等概率地从2个星座子集中选择其一个星座子集;

基于选定的星座子集,对另外一组比特数据进行星座符号映射,生成星座符号信息。

2.根据权利要求1所述的一种基于极化码内嵌不规则QC‑LDPC级联TCM编译码的光传输方法,其特征在于:当所述并行比特流为并行的四位二进制比特流,所述码率为R=2/3,则将所述并行比特流分为两组比特数据,每组比特数据为二位二进制比特流,所述卷积编码器输出3位编码比特,与其余二位二进制比特流一起得到五位并行的二进制比特流。

3.根据权利要求1所述的一种基于极化码内嵌不规则QC‑LDPC级联TCM编译码的光传输方法,其特征在于,所述星座子集的生成方法包括:根据次最小欧几里德距离的划分准则,对预设的星座图进行星座点子集划分,将星座图中最小欧式距离相同的星座点分割至不同星座点子集中。

4.根据权利要求3所述的一种基于极化码内嵌不规则QC‑LDPC级联TCM编译码的光传输方法,其特征在于,所述预设的星座图为32QAM星座图。

5.根据权利要求1所述的一种基于极化码内嵌不规则QC‑LDPC级联TCM编译码的光传输方法,其特征在于:所述载波幅度相位调制单元包括第一上采样模块、第一滤波器模块、第二上采样模块、第二滤波器模块和加法器模块;

所述第一上采样模块与第一滤波器模块串联;

所述第二上采样模块与第二滤波器模块串联;

所述加法器模块的两个输入端分别与所述第一滤波器模块和第二滤波器模块的输出端相连;

所述第一上采样模块和第二上采样模块的输入端均用于接入所述星座符号信息。

6.根据权利要求5所述的一种基于极化码内嵌不规则QC‑LDPC级联TCM编译码的光传输方法,其特征在于:所述第一上采样模块和第二上采样模块分别对星座符号信息进行M倍上采样,实现信号在频谱上的M倍周期扩展;所述第一滤波器模块和第二滤波器模型采用正交数字滤波器组对上采样后的星座符号信息进行滤波成型。

7.一种基于极化码内嵌不规则QC‑LDPC级联TCM编译码的光传输装置,其特征在于,包括:编码单元,用于将随机生成的信息比特送入至极化编码器,所述信息比特经极化编码器内的可靠信道传输至不规则QC‑LDPC编码器,由所述不规则QC‑LDPC编码器对所述信息比特进行编码,得到第一编码信号;

串并转换单元,用于对所述第一编码信号进行串并变换,得到并行比特流;

编码调制单元,用于将所述并行比特流送入二维网格编码调制单元进行编码和调制,得到星座符号信息;

调制单元,用于将所述星座符号信息被送入载波幅度相位调制单元,得到调制信号;

传输单元,用于利用所述调制信号调制待发送光源信号;

所述不规则QC‑LDPC编码器的校验矩阵是基于准循环构造法构造的,所述校验矩阵被构造为一循环子矩阵和一非奇异子矩阵的组合,其数学表达式为:,

其中, 为校验矩阵, 为循环子矩阵, 为非奇异子矩阵,是 的单位矩阵,0是 的全零矩阵, 是将单位矩阵 的每行向右循环移动 位得到的循环移位矩阵,、 为有限域  上的非零元, 矩阵每一行或每一列中,最多只有一个 上的零元素,且任意两行至少有 个不同值;

所述将所述并行比特流送入二维网格编码调制单元,得到星座符号信息,包括以下步骤:将所述并行比特流分为两组比特数据,其中一组比特数据进入码率R=m/n的卷积编码n器,输出n位编码比特,等概率地从2个星座子集中选择其一个星座子集;

基于选定的星座子集,对另外一组比特数据进行星座符号映射,生成星座符号信息。

8.一种基于极化码内嵌不规则QC‑LDPC级联TCM编译码的光传输系统,其特征在于,包括存储介质和处理器;

所述存储介质用于存储指令;

所述处理器用于根据所述指令进行操作以执行根据权利要求1‑6中任一项所述的方法。