基于霍夫曼编码的概率整形八级脉冲幅度调制方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及通信技术领域，具体涉及基于霍夫曼编码的概率整形八级脉冲幅度调制方法及系统，方法包括，步骤S1，生成伪随机的二进制比特流并进行串并转换形成三路并行的比特流；步骤S2，对第一路比特流和第二路比特流进行基于霍夫曼编码的概率整形处理；步骤S3，将概率整形后的第一路比特流、概率整形后的第二路比特流以及第三路比特流的每位输出比特按设定调制顺序映射组合形成一八级脉冲幅度调制符号，输出具备成串的八级脉冲幅度调制符号的调制信号。本发明专利技术能够降低信号的非线性效应，实现降低信号的误码率和提高接收灵敏度的性能，得到不同的输出的比特信息，达到了自适应概率整形的效果。形的效果。形的效果。

【技术实现步骤摘要】
基于霍夫曼编码的概率整形八级脉冲幅度调制方法及系统


[0001]本专利技术涉及通信
，具体涉及一种概率整形八级脉冲幅度调制方法及调制系统。

技术介绍

[0002]传统通信系统存在固有的功率限制问题，较高发送功率引起的光纤非线性效应会影响整个系统的传输性能。在实际的脉冲幅度调制通信系统中，受器件非线性效应、色散、光纤损耗等影响，实际的发射功率是受限制的，会使得实际的互信息低于理论的信道容量值，并且现有技术中每个生成的输出序列的长度被限制为2
N
，不具备自适应概率整形的效果。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于，提供基于霍夫曼编码的概率整形八级脉冲幅度调制方法，解决以上技术问题；
[0004]本专利技术的目的还在于，提供基于霍夫曼编码的概率整形八级脉冲幅度调制系统，解决以上技术问题；
[0005]本专利技术所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：
[0006]基于霍夫曼编码的概率整形八级脉冲幅度调制方法，包括，
[0007]步骤S1，生成伪随机的二进制比特流并进行串并转换形成三路并行的比特流；
[0008]步骤S2，对第一路比特流和第二路比特流进行基于霍夫曼编码的概率整形处理；
[0009]步骤S3，将概率整形后的第一路比特流、概率整形后的第二路比特流以及第三路比特流的每位输出比特按设定调制顺序映射组合形成一八级脉冲幅度调制符号，输出具备成串的所述八级脉冲幅度调制符号的调制信号；
[0010]步骤S4，将所述调制信号调制到光载波上获得光信号，通过光纤传播至信号解调模块对所述光信号解调输出获得二进制输出比特流。
[0011]优选的，步骤S2包括，
[0012]步骤S21，由霍夫曼二叉树生成k个具有相对应概率的输入编码块；
[0013]步骤S22，对所述第一路比特流和所述第二路比特流进行基于霍夫曼编码映射，映射为对应所述输入编码块的二进制比特。
[0014]优选的，步骤S2还包括，
[0015]步骤S23，将k个所述输入编码块映射到输出二进制编码块，对所述概率整形后的第一路比特流和所述概率整形后的第二路比特流进行比特流传输。
[0016]优选的，所述第一路比特流和所述第二路比特流出现比特位为0的概率P(B
i
＝0)(i＝1,2)为，
[0017][0018]其中k为霍夫曼二叉树分支的总数，m为映射位的总数，p
t
为映射位中的0的个数，i为第i路比特流。
[0019]优选的，每个所述八级脉冲幅度调制符号出现0的概率P为，
[0020][0021]其中i为第i路比特流，1/2为所述第三路比特流出现0的概率。
[0022]优选的，八级脉冲幅度调制星座点分布在集合L上，每一星座点对应一所述八级脉冲幅度调制符号，所述八级脉冲幅度调制符号的概率分布服从高斯分布。
[0023]优选的，步骤S4包括，
[0024]步骤S41，将所述调制信号通过电光转换模块调制到光载波上获得所述光信号；
[0025]步骤S42，将所述光信号传入标准单模光纤中，传输至信号解调模块；
[0026]步骤S43，所述信号解调模块将所述光信号经光电变换后得到概率整形八级脉冲幅度解调信号，将所述概率整形八级脉冲幅度解调信号通过解映射器解映射后以及通过译码器解码后获得解码后的二进制比特流；
[0027]步骤S44，将所述解码后的二进制比特流通过霍夫曼解码获得所述二进制输出比特流。
[0028]基于霍夫曼编码的概率整形八级脉冲幅度调制系统，用于实施所述的概率整形八级脉冲幅度调制方法，包括，
[0029]数据源模块，用于产生伪随机的二进制比特流并进行串并转换形成三路并行的比特流；
[0030]概率整形模块，连接所述数据源模块，用于对所述第一路比特流和所述第二路比特流进行基于霍夫曼编码的概率整形处理；
[0031]脉冲幅度调制模块，连接所述概率整形模块，用于将概率整形模块输出的比特流映射为所述八级脉冲幅度调制符号输出；
[0032]电光转换模块，连接所述脉冲幅度调制模块，用于将所述调制信号调制到光载波上获得所述光信号；
[0033]所述信号解调模块，连接所述电光转换模块，用于对所述光信号解调获得所述二进制输出比特流。
[0034]优选的，所述脉冲幅度调制模块和所述概率整形模块之间设有信道编码模块，所述信道编码模块通过LDPC编码对所述概率整形模块输出的比特流进行信道编码，所述信号解调模块内设有与所述信道编码模块相对应的译码器。
[0035]优选的，所述电光转换模块采用马赫曾德尔调制器，所述调制信号通过所述马赫曾德尔调制器调制到光载波上获得所述光信号。
[0036]本专利技术的有益效果：由于采用以上技术方案，本专利技术能够降低信号的非线性效应，实现降低信号的误码率和提高接收灵敏度的性能，根据霍夫曼编码的结构，得到不同的输
出的比特信息，达到了自适应概率整形的效果。
附图说明
[0037]图1为本专利技术实施例中概率整形八级脉冲幅度调制方法的步骤示意图；
[0038]图2为本专利技术实施例中步骤S2的步骤示意图；
[0039]图3为本专利技术实施例中八级脉冲幅度调制符号概率分布图；
[0040]图4为本专利技术实施例中步骤S4的步骤示意图；
[0041]图5为本专利技术实施例中概率整形八级脉冲幅度调制系统的示意图；
[0042]图6为本专利技术实施例中信号调制的流程图；
[0043]图7为本专利技术实施例中信号解调的流程图。
具体实施方式
[0044]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0045]需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0046]下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明，但不作为本专利技术的限定。
[0047]基于霍夫曼编码的概率整形八级脉冲幅度调制方法，如图1至图7所示，包括，
[0048]步骤S1，生成伪随机的二进制比特流并进行串并转换形成三路并行的比特流；
[0049]步骤S2，对第一路比特流和第二路比特流进行基于霍夫曼编码的概率整形处理；
[0050]步骤S3，将概率整形后的第一路比特流、概率整形后的第二路比特流以及第三路比特流的每位输出比特按设定调制顺序映射组合形成一八级脉冲幅度调制符号，输出具备成串的八级脉冲幅度调制符号的调制信号；
[0051]步骤S4，将调制信号调制到光载波上获得光信号，通过光纤传播至信号解调模块7对光信号解调输出获得二进制输出比特流。
[0052]具体地，为了服从加本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于霍夫曼编码的概率整形八级脉冲幅度调制方法，其特征在于，包括，步骤S1，生成伪随机的二进制比特流并进行串并转换形成三路并行的比特流；步骤S2，对第一路比特流和第二路比特流进行基于霍夫曼编码的概率整形处理；步骤S3，将概率整形后的第一路比特流、概率整形后的第二路比特流以及第三路比特流的每位输出比特按设定调制顺序映射组合形成一八级脉冲幅度调制符号，输出具备成串的所述八级脉冲幅度调制符号的调制信号；步骤S4，将所述调制信号调制到光载波上获得光信号，通过光纤传播至信号解调模块对所述光信号解调输出获得二进制输出比特流。2.根据权利要求1所述的概率整形八级脉冲幅度调制方法，其特征在于，步骤S2包括，步骤S21，由霍夫曼二叉树生成k个具有相对应概率的输入编码块；步骤S22，对所述第一路比特流和所述第二路比特流进行基于霍夫曼编码映射，映射为对应所述输入编码块的二进制比特。3.根据权利要求2所述的概率整形八级脉冲幅度调制方法，其特征在于，步骤S2还包括，步骤S23，将k个所述输入编码块映射到输出二进制编码块，对所述概率整形后的第一路比特流和所述概率整形后的第二路比特流进行比特流传输。4.根据权利要求1所述的概率整形八级脉冲幅度调制方法，其特征在于，所述第一路比特流和所述第二路比特流出现比特位为0的概率P(B
i
＝0)(i＝1,2)为，其中k为霍夫曼二叉树分支的总数，m为映射位的总数，p
t
为映射位中的0的个数，i为第i路比特流。5.根据权利要求4所述的概率整形八级脉冲幅度调制方法，其特征在于，每个所述八级脉冲幅度调制符号出现0的概率P为，其中i为第i路比特流，1/2为所述第三路比特流出现0的概率。6.根据权利要求4所述的概率整形八级脉冲幅度调制方法，其特征在于，八级脉冲幅度调制星座点分布在集合L上，每一星座点对应一所述八级脉冲幅度调制符号，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆定益，
申请(专利权)人：南京新基讯通信技术有限公司，
类型：发明
国别省市：