[发明专利]一种面向MIMO-PLC系统的极化编码级联空时编码的编码方法

权利要求书

1.一种面向MIMO-PLC系统的极化编码级联空时编码的编码方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.通过高斯近似对发送端信息源进行极化编码；

S2.通过二进制相位键控对所述极化码进行调制，得到调制后的符号；

S3.将调制后得到的符号通过空时编码器，使得极化编码与空时编码级联，构造出PC-STBC编码；

S4.将PC-STBC编码的信息通过发送端发送给接收端，接收端接收到所述PC-STBC编码后进行译码。

2.根据权利要求1所述的一种面向MIMO-PLC系统的极化编码级联空时编码的编码方法，其特征在于，所述通过高斯近似对发送端信息源进行极化编码，包括：

由比特置换矩阵B_N与核矩阵的n次克罗内克积，得到生成矩阵G_N，表达如下：

设为信道的输入向量，经生成矩阵G_N可得到极化编码极化编码构造关系表达为：

3.根据权利要求1所述的一种面向MIMO-PLC系统的极化编码级联空时编码的编码方法，其特征在于，所述通过二进制相位键控对所述极化码进行调制，包括：

构建因子图，极化码采用BP译码算法，并依赖所述因子图实现；

所述因子图的构建方法为：对于长度为N＝2ⁿ的极化码最左侧的2×2模块作为第一列，以此类推，最右侧则为第n列，每一列自上而下由N/2个2×2模块构成，形成的模块可由(i,j),1≤i≤n,1≤j≤N表示，i,j代表列数和行数；

所述BP译码算法的运算过程是通过对数似然比进行运算：其中，表示向右传递的信息，表示向左传递的信息，向左传播、向右传播合起来称为一次迭代过程，表达式如下：

f(x,y)＝sign(x)sign(y)min{|x|,|y|}

式中，mod(a,b)表示a除以b的余数，|x|表示向下取整；

达到最大迭代次数后，对信源序列和码字序列进行判决，判决公式为：

4.根据权利要求1所述的一种面向MIMO-PLC系统的极化编码级联空时编码的编码方法，其特征在于，所述空时编码器的编码方法包括：

所述空时编码采用Alamouti码，将两个连续信号x₁,x₂构成复正交矩阵，表达如下：

式中，x₁,x₂为第一个周期不同端口发送的两个符号，为第二个周期不同端口发送的两个符号；

接收端接收到的信号可表示为：

式中，r_1,1,r_1,2分别为接端口1和接端口2第一个周期接收到的信号，r_2,1,r_2,2分别为接端口1和接端口2第二个周期接收到的信号；

在信道增益H和噪声z已知的条件下，接收端口1信号可表示为：

对接收信号r_1,2取复共轭，接收端口1信号矩阵可变为：

又：

R₁＝H₁x+z

可得到合并后的数据表达如下：

数据合并后再通过判决得出判决结果表达如下：