[发明专利]一种网格状脉冲间隔编码方法

说明书

本发明涉及一种网格状脉冲间隔编码方法，所述方法是通过对N比特的原始脉冲间隔编码数据中的比特进行卷积编码而将N比特的脉冲间隔编码数据转换成N+1比特的脉冲间隔编码数据；并且将N+1比特的脉冲间隔编码的码元集合划分为若干码元子集，使若干码元子集与N+1比特的脉冲间隔编码数据形成一定的映射关系，并根据该映射关系，将N比特的脉冲间隔编码数据转换成N+1比特的网格状脉冲间隔编码数据；从而最大化脉冲信号间的时间距离，获得显著的编码增益，并提高对信道带宽的利用。

技术领域

本发明涉及一种脉冲间隔编码方法，特别涉及一种融合卷积码和脉冲间隔编码的网格状脉冲间隔编码方法。

背景技术

脉冲间隔编码是利用两个脉冲之间的间隔时间表示信息的一种编码方法。脉冲间隔编码已在多个领域得到了广泛的应用，例如钻井液随钻数据传输、光通信等。为了提高脉冲间隔编码的数据传输性能，可在保持数据传输速率不变的情况下，引入前向纠错编码来适当增加冗余信息，从而获得编码增益。

通常使用卷积编码作为前向纠错码，将卷积编码和脉冲间隔编码直接级联起来而获得编码增益，但卷积编码最大化编码序列之间的是汉明距离，并且在译码时，采用Viterbi算法搜索与接收序列最有可能的编码序列来进行译码，从而获得尽可能大的编码增益。由于卷积编码的优化作用是在汉明距离上，而脉冲间隔编码在译码时，是通过脉冲间的时间间隔做判决，而且影响判决结果的直接因素是脉冲间隔时间。同时，脉冲间的时间间隔与汉明距离并不是简单对应关系，因此直接将卷积编码与脉冲间隔编码级联，并不能获得显著的编码增益。

因此，存在一种可充分地利用信道带宽进行数据传输且可获得显著的编码增益的脉冲间隔编码方法的需要。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供一种可充分地利用信道带宽进行数据传输且可获得显著的编码增益的网格状脉冲间隔编码方法。

本发明的所述方法的步骤包括：对位宽为N比特的原始脉冲间隔编码数据中的比特进行卷积编码而将所述位宽为N比特的原始脉冲间隔编码数据转换成位宽为N+1比特的脉冲间隔编码数据，其中

将位宽为N+1比特的脉冲间隔编码的码元集合划分为若干码元子集，并且若干所述码元子集与所述位宽为N+1比特的脉冲间隔编码数据形成一定的映射关系；

根据所述映射关系，将所述位宽为N+1比特的脉冲间隔编码数据转换成位宽为N+1比特的网格状脉冲间隔编码数据，从而将所述位宽为N比特的原始脉冲间隔编码数据转换成所述位宽为N+1比特的网格状脉冲间隔编码数据。

根据一种优选的实施方式，所述位宽为N+1比特的脉冲间隔编码的码元集合中的码元之间的最小时间距离小于其划分的所述码元子集中的码元之间的最小时间距离；其中，

所述码元子集进一步地划分码元子集，并且划分后的码元子集中的码元之间的最小时间距离大于划分前的码元子集中的码元之间的最小时间距离，所述码元子集的最小码元数量为至少两个。

根据一种优选的实施方式，所述位宽为N+1比特的脉冲间隔编码的码元集合划分为个码元子集，且所述码元子集的码元数量均为个。

根据一种优选的实施方式，所述码元子集与所述位宽N+1比特的脉冲间隔编码数据形成的所述映射关系为：

所述位宽为N比特的原始脉冲间隔编码数据中的比特经卷积编码转换成的比特的脉冲间隔编码数据用于对应选择所述码元子集；

所述位宽为N比特的原始脉冲间隔编码数据中未经卷积编码的比特的脉冲间隔编码数据用于对应选择所述码元子集中的码元。

根据一种优选的实施方式，对所述网格状脉冲间隔编码数据进行译码，具体为：将所述位宽为N+1比特的网格状脉冲间隔编码数据的脉冲信号序列转化为时间序列，并采用软判决的Viterbi算法根据所述时间序列搜索出一个时间距离最小的时间序列而完成译码。