[发明专利]通信调制系统中(n，n(n-1)，n-1)-PGC的编码方法及编码器

说明书

本发明公开一种通信调制系统中(n，n(n‑1)，n‑1)‑PGC的编码方法及编码器，涉及信道编码调制技术领域，将2^k个k长的二进制信息序列集映射成n维调制星座图Γ_n中2^k个n长的置换码字信号点。通过从包含n(n‑1)个码字的陪集划分置换群码集合中选择2^k个n长的置换码字来形成具有陪集特征的星座图Γ_n。星座图Γ_n是包含个陪集每个陪集包含个置换码字的陪集码，k＝k₁+k₂和2^k≤n(n‑1)。与传统星座图陪集码相同的是仍然包括陪集选择器和陪集内码字选择器，不同的是用k长的二进制信息序列分离器D取代了传统陪集码中的编码器C。本发明利用陪集特征实现二进信息制序列集到置换码星座图的一一对应映射，执行编码器的时间复杂度最多是码长n的线性复杂度。

技术领域

本发明涉及通信传输中的信道编码调制技术领域，更具体地，涉及一种通信调制系统中(n，n(n-1)，n-1)-PGC(置换群码，permutation group code)的编码方法及编码器。

背景技术

在多用户通信的无线信号传输中不仅存在多径衰落，还存在多用户干扰，以往的第三代移动通信基于CDMA多址接入方案和在用的4G移动通信基于OFDM的多址接入方案均具有较强的抵抗多径衰落和多用户干扰的能力，但系统延迟较大，很难满足未来5G特定应用领域的需求。为此，一种超低延迟和超过可靠性的多址接入编码调制方案应运而生。这个方案能将频分多址和时分多址结合在一起，形成时频分多址的新型接入方案，也是一种快跳频编码调制方案，简写为PGC-MFSK编码调制系统。它的基本原理是利用陪集划分(n，n(n-1)，n-1)置换群码来控制调制信号，在这个过程中，同时引入了时间分集和频率分集，使系统在执行复杂度降低的情况下，仍然具有较强的抗多径干扰和多用户干扰的能力。其抗干扰能力主要体现在该多用户网络接入系统不仅能够获得扩频通信的处理增益，还能获得置换码对调制信号进行编码的编码增益，从而使扩频编码系统所获得的总增益在处理增益的基础上提高了编码增益的倍数，提高了抗干扰容限。本专利仅对这个系统的陪集划分(n，n(n-1)，n-1)置换群码的编码方案和编码器进行保护。

陪集划分(n，n(n-1)，n-1)置换群码的构造方法及其码集合产生器已于2016年1月27日向中华人民共和国国家知识产权局申请了发明专利，申请号或专利号为：201610051144.9。同时向美国United States Patent and Trademark Office(USTPO，Application Number：15060111)(Title of Invention：COSET PARTITION BASEDCONSTRUCTION METHOD FOR(n，n(n-1)，n-1)PERMUTATION GROUP CODE AND CODE SETGENERATOR THEREOF)申请了海外发明专利，目前，已经获得发明专利授权。在陪集划分(n，n(n-1)，n-1)置换群码的构造方法和产生器的基础上，本专利提出陪集划分(n，n(n-1)，n-1)置换群码的编码映射方案及其相应编码器的原理电路结构。

由于一般置换码的错误纠正能力是d-1，而不是传统纠错码的因此，自然可以推知：(n，n(n-1)，n-1)置换群码的错误纠正能力是d-1＝n-2。这个纠错能力预示着任意(n，n(n-1)，n-1)置换群码具有这样的工作原理：当发射机发射一个码字的n个码元到信道上，存在混合型干扰的信道，将携带信息的这个n长码字的n-2码元破坏掉，接收机仅仅只准确检测到两个码元，包括这两个码元的值和这两个码元在接收字中的位置坐标，那么接收机利用这两个码元的接收信息就能够正确解码发射码字。但就目前的研究现状来看，针对PGC-MFSK已编码调制收发信机系统，并不存在有效的置换群码的编码映射算法，也没有相应编码器的具体可执行方案。特别是由于缺乏置换码的代数编码和代数解码方案，大多数关于置换码应用的研究成果均采用了随机置换码。