[发明专利]空频域二维码的构建和解码方法

权利要求书

1.空频域二维码的构建和解码方法，其特征是包括以下步骤：

1)将待转换为二维码的数据按照ASCII或者Unicode编码成0和1组成的比特流；

2)使用扰码，把步骤1)得到的比特流顺序打乱，使得0和1均匀分布；

3)对顺序打乱后的比特流进行级联码编码，级联码包括RS码和卷积码；

4)采用交织技术对步骤3)得到的编码进行交织；

5)将经过编码和交织的比特流按照一个二维码符号所能容纳的比特数进行分组，不足处填充0作为一组，每个二维码符号定义为一帧，在每组比特前和后分别加上帧头和帧尾对应一个二维码符号，所加的帧头包含接收端正确恢复所发送数据所必需的信息，包括帧总数、本帧的帧号、扰码的种类、RS码和卷积码的种类，帧尾包含一个特定长度的比特序列，用于标志帧的结束，所述特定长度的比特序列为不属于数据部分的序列；

6)将步骤5)得到的各组比特流经星座图映射，变换成相应的复数矩阵，对所述复数矩阵根据信道情况选择插入导频，或者对复数矩阵进行差分编码；如选择插入导频，每隔多行/列插入一行/列导频以满足通信的质量要求，当通信的质量得不到满足的时候，每隔一行/列插入一行/列导频，在接收端重采样后首先估计出这些行/列所在处的信道，然后在估计数据时用这些估计出来的信道做信道均衡；如进行差分编码，用相邻两行/列复数间的相位差代表数据；

7)根据矩阵的共轭对称性将插入导频或差分编码后的复数矩阵的补充为N*N的符号矩阵，用二维傅立叶反变换对具有共轭对称性的所述符号矩阵进行变换，变换成实数矩阵，即空域矩阵；

8)将空域矩阵进行非线性映射和量化；

9)对步骤8)中得到的矩阵添加循环前缀和定位信息，得到发送矩阵，去控制空频域二维码中处于不同位置处像素的颜色和亮度，当空域矩阵是实数的时候，控制不同位置处像素黑色的亮度；

10)在接收时使用相反的过程就可以得到编码前的数据：将获得的图像，根据定位算法找到数据所在位置，然后对其进行重采样，得到发送矩阵的估计，用发送矩阵的估计经过和发送相反的过程，得到发送数据的估计，实现解码。

2.根据权利要求1所述的空频域二维码的构建和解码方法，其特征是，在步骤7)中，直接将插入导频或差分编码后的复数矩阵进行二维傅立叶反变换，得到一个复数，做为空域矩阵，将其实部矩阵和虚部矩阵分别经过步骤8)和9)放在两个不同颜色的信道里表达发送，即当没有使用共轭对称性，空域矩阵是复数的时候，用其实部和虚部分别控制不同位置处像素上两种不同颜色A、B的亮度，用实部矩阵控制空频域二维码中处于不同位置处像素的颜色A的亮度，用虚部矩阵来控制空频域二维码中处于不同位置处像素的颜色B的亮度，所述颜色A、B频谱相隔较远，满足区分。

3.根据权利要求1或2所述的空频域二维码的构建和解码方法，其特征是步骤5)中帧尾包含的特定长度的比特序列为01010101。