[发明专利]基于序排列的概率整形分布匹配器的装置和方法

说明书

本发明提供了一种基于序排列的概率整形分布匹配器的装置和方法，将输入的比特流作为二进制数值，转换为十进制数值，选取所述十进制数值的区间下限；计算出按照一定概率排列的符号序列的区间下限和对应索引，并输出符号序列；搜索出符号序列中的区间，并记录所述区间的区间索引；通过区间索引，找到所述区间索引对应的字典序排列的符号序列，按照符号序列进行分布匹配器输出。实现高效零差错低时间复杂度和运算复杂度的分布匹配，更快更准确实现转换单元和字典排序，并在限定功率的条件下，增加系统的传输容量。

技术领域

本发明涉及通信编码调制技术领域，具体地，涉及一种基于序排列的概率整形分布匹配器的装置和方法，尤其是涉及一种基于最优字典序排列的概率整形分布匹配器的装置和方法，设计转换数据信号的方法，以及数据发送/数据接收的方法。

背景技术

随着通信系统对传输容量的要求日益增高，整形技术作为一种典型的调制格式优化技术以其传输容量高、系统复杂度低等优势得到越来越多的关注，在未来的传输系统中前景广阔。

整形技术主要包括几何整形和概率整形两种方案。几何整形是指星座点是等概出现，但是欧式距离不是均匀分布的整形方案；概率整形是指星座点的欧氏距离是均匀分布的，但是非等概出现的整形方案，例如专利文献CN109474345A公开的一种基于几何-概率成形的光信号生成方法及装置。

专利文献CN110176962A公开的基于TCM-概率成形的光信号处理方法及装置，使用星座点分布匹配来实现概率整形，其中子集分割路径会导致一定的偏差误差。专利文献CN109412999A公开的一种概率成型的映射方法及装置，其分配方法太过复杂。专利文献CN109964426A公开的在具有分布匹配和统计幅度成形的系统中利用符号分布的误差检测和专利文献CN109845112A公开的转换或重新转换数据信号的方法以及用于数据发送和/或数据接收的方法和系统，都是使用比特流和符号流同时编码分配，会导致编码和解码出现错误的概率更大，且编码部分更复杂。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种基于序排列的概率整形分布匹配器的装置和方法。

根据本发明提供的一种基于序排列的概率整形分布匹配器的装置，包括：

转换模块：将输入的比特流作为二进制数值，转换为十进制数值，选取所述十进制数值的区间下限；

计算模块：计算出按照一定概率排列的符号序列的区间下限和对应索引，并输出符号序列；

搜索模块：搜索出符号序列中的区间，并记录所述区间的区间索引；

确定模块：通过区间索引，找到所述区间索引对应的字典序排列的符号序列，按照符号序列进行分布匹配器输出。

优选地，所述比特流是设定长度的随机比特流，采用二分法得到十进制数值的区间下限。

优选地，所述一定概率排列是指通过字典序排列。

优选地，所述符号序列中的区间是指第一个大于或者等于比特流序列区间下限的区间。

优选地，所述搜索出符号序列中的区间采用符号概率搜索，区间个数依据如下公式：

其中，m表示所述区间的序列长度；

下标i表示序列中元素的个数；

a_i表示第i个元素；

P_A表示最佳概率分布；

C_type表示序列中元素；

n(a_i)表示元素a_i的个数。