[发明专利]一种重复编码系统中的数据分集合并方法及系统

说明书

本发明涉及一种重复编码系统中的数据分集合并方法及系统，属于宽带电力载波通信技术领域。本发明提供的数据分集合并方法，通过在发送端，数据完成子载波映射后，将在空子载波位置上填充参考信号序列；然后发送到电力线信道中传输；接收端，根据参考信号序列的信号质量判定当前OFDM符号的信道质量；从而确定分集合并的数据块与其权系数，进行分集数据合并，本发明还提供了与数据分集合并方法相应的数据分集合并系统。本发明提供的一种重复编码系统中的数据分集合并方法及系统，能够达到改善接收信号抗信道衰落与噪声干扰的目的，充分利用了PLC系统中空余子载波传输资源，提高了接收端的信号解调能力，增加了系统对随机脉冲噪声干扰的抑制作用。

技术领域

本发明涉及宽带电力载波通信技术领域，特别涉及一种重复编码系统中的数据分集合并方法及系统。

背景技术

在通信系统中，有用信息经过信道传输后，由于受到信道的衰减特性与各种噪声干扰的影响，会在接收端得到与原始信号有一定差异的观测信号。那么，怎样合理地处理这些观测数据，从而使最终获取的有用信息误码率尽可能地降低，一直是通信领域中研究的重要方向。因此，为了提高通信系统中信息传递的可靠性，来自于不同研究领域的抗衰落技术被运用在发送端/接收端的信息块处理过程中，例如信道编码、信道交织、分集合并技术、调制技术与OFDM传输等。

几十年来，由于宽带电力载波通信(简称：PLC)系统其完善的基础设施，PLC技术不断地向前发展，从远程抄表、家居自动化等低速率窄带通信到互联网、数据多媒体等高速宽带通信的实现；从频移键控(FSK)、相移键控(PSK)等窄带技术到抗干扰能力更强的正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，简称：OFDM)技术等等。到目前为止，已经有许多PLC相关的标准化组织在各自关注的领域开展了标准化工作，例如G3-PLC、IEEEP1901、HomePlug AV、ITU-G.hn等标准系列，这些标准在物理层均采用了OFDM技术，如基本的CP-OFDM、小波OFDM、TDS-OFDM等。一个PLC系统的一般性物理层过程可由图1所示。

在PLC系统中，无论是窄带通信还是宽带通信均规定了一定的频率使用范围即有效频带宽度，基于OFDM技术会将有效带宽按照等间隔划分为多个窄带子载波，子载波间隔决定了OFDM符号的时域长度。如图1所示，有用信息经过分集拷贝后将进行串/并变换，将一串高速数据流转换为多路低速并行的子数据流调制(映射)到对应子载波上，而每个子载波上的子数据流比特数目由调制方式决定，可以所有子载波均采用相同的调制方式，也可不同。那么，当子载波间隔、调制方式、总的数据比特确定后，在发送信息时所用频带资源与时域OFDM符号数量就确定了。

如图1所示，一帧数据经过信道交织后进入分集拷贝模块，在本模块中有用信息将被拷贝成多个副本，每个副本放在一帧数据中的不同OFDM符号中传输，这就将构成时间分集。并且，为了构成频率分集，同一数据块的多个副本会被映射到不同OFDM符号的不同频率的子载波上，因此PLC系统一般会设置分集的分段长度(简称：BitsPerGroup)与拷贝次数(简称：CopyNum)参数，其中，分段长度(BitsPerGroup)表示将信道交织后的数据按照规则进行比特长度分段，拷贝次数(CopyNum)表示每个分段组的拷贝次数。这样处理后可以进一步提高信息抗干扰的能力。

如图1所示，经过拷贝后的数据会进入星座点映射模块，在该模块中频域数据符号将拷贝到有效频带中的各个子载波上。进行符号映射时，不同PLC系统会有不同的子载波映射规范，在实际情况中，有用数据完成映射后，往往会在高频点出现一部分未被使用的有效子载波的情况。那么，完成星座点映射后OFDM符号将会出现图2所示情况。图中，相同阴影块表示相同分段组的拷贝，白色部分为空子载波。