[发明专利]空频域二维码的构建和解码方法

摘要

空频域二维码的构建和解码方法，将待转换为二维码的数据转换为比特流，经过比特流均匀分布、级联码编码、交织对比特流分组，进行空频域编码。本发明属于信息存储、传输和识别技术领域，利用空频域来存储信息，方便利用均衡的技术来抵抗信道、光污染的影响，利用导频或差分编码抵抗定位误差和畸变的影响。本发明交织和级联码的结合，大大提高了级联码的纠错能力，降低了冗余度，比现有技术的二维码具有更大的存储信息量。

主权项

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。