[发明专利]一种通信信道编码方法及置换码集合产生器

说明书

本发明公开一种通信置换调制方法及置换码集合产生器。所述陪集划分(n,n(n‑1),n‑1)置换群码具有纠错能力d‑1，对混合多频率噪声和信号衰落同时发生的信道干扰具有较强的抑制能力。所述陪集划分(n,n(n‑1),n‑1)置换群码的构造方法是指码长n为素数时，针对最小距离为n‑1码集合尺寸为n(n‑1)的置换码家族，提出首先用计算n‑1个轨道首置换码字、然后用P_n＝C_nO_n＝{(l₁)^n‑1O_n}＝{(r_n)^n‑1O_n}枚举码集合中其余码字的构造方法。本发明还提供了相应的(n,n(n‑1),n‑1)置换群码的码集合产生器。本发明所提出的陪集划分(n,n(n‑1),n‑1)置换群码是一类代数结构码，轨道首阵列中的n‑1个码字可以用简单的加法器和(mod n)计算器来取代正整数的乘法运算；用良好定义的循环移位复合操作函数来取代循环子群对轨道首置换的合成运算，采用循环移位寄存器组来实现循环群对置换的操作。

技术领域

本发明属于通信传输中的信道编码技术领域，更具体地，涉及一种通信置换调制方法及陪集划分(n,n(n-1),n-1)置换码集合产生器的构造方法及其码集合产生器。

背景技术

在电力线信道上存在多径衰落、窄带永久噪声、宽带脉冲噪声和有色背景噪声等多种干扰并存或同时出现的情况，像这样多种干扰同时发生的情况很少在无线和有线信道上出现，由此可以推知如果将现有无线和有线通信的成熟技术直接搬移到电力线载波通信信道上，信息传输的可靠性很难得到保证。从这个角度讲，有必要对电力线载波通信中多种形式、多频率干扰问题提出可靠性要求更高的纠错码解决方案。除了电力线载波信道外，其它存在多种形式和多种频率干扰同时发生的无线和有线信道，也需要使用更高可靠性的纠错码方案。

2000年Vinck将置换码引入到电力线载波通信中，发表“‘Coded modulation forpowerline communications’，AEU int.J.Electron.Commun.,vol.54,no.1,pp:45-49,2000”一文，提出将M维FSK调制与置换码相结合的电力线载波编码调制解决方案。该方案在发射机端，利用置换码的非线性冗余同时引入了时间分集和频率分集，增强了抵抗多频率和衰落干扰的能力；在接收机端，可以采用常包络解调算法对接收信号进行检测，自然形成简单的非相干解调方案。特别值得关注的是Vinck分析了一组码长为4的置换码，得出特殊结构的置换码具有纠错能力d-1而不是的结论。然而，Vinck并没有给出有效的置换码构造方法，目前关于纠错能力为d-1的置换码并没有得到实际应用，其发展缓慢的关键原因是置换码的代数结构设计方法较少，特别是硬件可执行方案还没有得到有效解决。

发明内容

本发明提出一种用于通信调制的陪集划分(n,n(n-1),n-1)置换群码的构造方法及其码集合产生器，具体为一种码长n、最小距离n-1、码字数量n(n-1)、纠错能力d-1＝n-2的置换码代数结构设计方法和码字枚举器。针对电力线载波通信中的多径衰落、窄带永久噪声、宽带脉冲噪声和有色背景噪声等多种干扰并存或同时出现的情况，本发明提供一种有效抵抗这些组合干扰的高可靠性的纠错码设计方案。此外，针对无线通信中的多频率干扰，以及人为恶意频率干扰，本发明所提出的置换群码也具有较强的抑制能力。总之，在数据传输率要求不高但各种混合频率干扰和深度衰落同时存在的运行环境中，本发明所提出的陪集划分(n,n(n-1),n-1)置换群码对所传输的信号均具有保护能力。