] 可選的，根據各二進制并行子信道的容量Ι(α^)，計算與該容量相等的二進制輸入 加性高斯白噪聲信道的噪聲方差σ2(α^)，包括：
[0046] 確定二進制輸入加性高斯白噪聲信道傳輸模型為u=(l-2c)+z，其中U為二進制輸 入加性高斯白噪聲信道的輸出符號，C為發送比特，Z為信道W的噪聲，Z服從均值為0,方差為 的高斯分布；
[0047]加性高斯白噪聲信道容量的計算公式為：
[004引'
[0049] 其中：
為加性高斯白噪聲信道轉移概 率密度函數，P(u|-1)為二進制加性高斯白噪聲信道下輸入符號為-1輸出符號為U的信道轉 移概率密度函數，p(u 1+1)為二進制加性高斯白噪聲信道下輸入符號為1輸出符號為U的信 道轉移概率密度函數；
[0050] lAWGN(〇2)為噪聲方差σ2的單調遞減函數，采用二分法求解二進制輸入加性高斯白 噪聲信道容量的噪聲方差〇2(aj)，從而滿足I.\n'GN(〇2(aj)) = I(aj)。
[0化1]可選的，所述的高斯分布均值計算通過n=l〇g2N次迭代計算得到，具體步驟 為：
[0052]第j，j e {1，. . .，S}個二進制并行子信道α非片對應的第i，i e {1，. . .，N}個二進制 極化子信道勺概率密度函數對數似然比對應的高斯分布均值的遞歸計算公式如 下：
[0化3]
[0054] 其中
。函數取的的計算公式為
[0化5]
[0056] 為了達到上述目的，本發明實施例還公開了一種比特交織極化編碼調制裝置，所 述裝置包括：
[0057] 連續概率分布值確定模塊，用于根據最大化互信息條件，計算目標比特序列所對 應的Μ維星座圖中各星座點的連續概率分布值P(xi)，其中，所述目標比特序列為初始比特 序列經比特交織極化編碼模塊所進行的比特交織極化編碼處理后所得到的序列；
[005引離散概率分布集合確定模塊，用于構建維星座圖中各星座點為葉節點的哈夫 曼樹，并將得到的星座點的連續概率分布值P(xi)按照最靠近的2^進行離散化，得到星座點 的離散概率分布集合，其中，keZ+，k為哈夫曼樹中星座點所對應的葉節點的深度；
[0059] 不等概率星座圖確定模塊，用于將得到的星座點的離散概率分布集合與格雷映射 相結合，取S〉l〇g2M，獲得星座點的不等概率星座圖，其中，S為目標比特序列中調制符號對 應的比特序列長度，Μ為所述目標比特序列所對應發送符號的維數；
[0060] 調制模塊，用于將所述目標比特序列按照所述不等概率星座圖的映射方式進行調 審Ij，獲得信道w的輸入符號序列X=(X1，X2, . . .，XN)。
[0061 ]可選的，所述的比特交織極化編碼模塊包括：
[0062] 容量計算子模塊，用于將2S進制初始比特序列輸入到信道并分解成S個 二進制并行子信道{〇1，叫'。爪}，計算各二進制并行子信道的容量1柄）；
[0063] 噪聲差計算子模塊，用于根據各二進制并行子信道的容量Ι(α^，計算與該容量相 等的二進制輸入加性高斯白噪聲信道的噪聲方差〇2(aj);
[0064] 高斯分布值計算子模塊，用于根據σ2(α^，采用高斯近似方法計算極化編碼器Gn輸 入端的s*N個二進制極化子信道的的高斯分布均值》:? ;
[00化]目標序列確定子模塊，用于根據各二進制極化子信道的均值，計算每一個二 進制極化子信道信道傳輸錯誤概率巧W；,v)，將s*N個二進制極化子信道按照傳輸錯誤概率 從大到小的順序排序，選取錯誤概率最小的K個二進制極化子信道作為信息比特位，其它二 進制極化子信道作為固定比特位，得到比特交織極化編碼的輸出比特序列。
[0066] 本發明實施例提供了一種比特交織極化編碼調制方法及裝置，該方法中根據最大 化互信息條件，計算目標比特序列所對應的Μ維星座圖中各星座點的連續概率分布值P (XI)，其中，所述目標比特序列為初始比特序列經比特交織極化編碼處理后所得到的序列； 構建維星座圖中各星座點為葉節點的哈夫曼樹，并將得到的星座點的連續概率分布值Ρ (XI)按照最靠近的進行離散化，得到星座點的離散概率分布集合，其中，kez+，k為哈夫 曼樹中星座點所對應的葉節點的深度;將得到的星座點的離散概率分布集合與格雷映射相 結合，取S〉l〇g2M，獲得星座點的不等概率星座圖，其中，S為目標比特序列中調制符號對應 的比特序列長度，Μ為所述目標比特序列所對應發送符號的維數;將所述目標比特序列按照 所述不等概率星座圖的映射方式進行調制，獲得信道W的輸入符號序列Χ=(Χ1，Χ2, . . .，ΧΝ)。
[0067] 應用本發明所提供的方法，實現了星座圖的不等概率分布，使信道互信息達到最 大，優化了系統性能。
[0068] 當然，實施本發明的任一產品或方法必不一定需要同時達到W上所述的所有優 點。
【附圖說明】
[0069] 為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現 有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可W 根據運些附圖獲得其它的附圖。
[0070] 圖1為現有技術提供的一種比特交織極化編碼調制方法的信道極化基本單元圖；
[0071] 圖2為現有技術提供的一種比特交織極化編碼調制方法的碼長為Ν的信道極化編 碼器的遞歸結果示意圖；
[0072] 圖3為本發明實施例提供的一種比特交織極化編碼調制方法的極化編碼調制構造 結構框圖；
[0073] 圖4為本發明實施例提供的一種比特交織極化編碼調制方法的流程示意圖；
[0074] 圖5為本發明實施例提供的一種比特交織極化編碼調制方法的哈夫曼樹結構圖；
[0075] 圖6為本發明實施例提供的一種比特交織極化編碼調制方法的16PAM優化得到的 不等概率星座圖與等概率分布星座圖的容量比較圖；
[0076] 圖7為本發明實施例提供的一種比特交織極化編碼調制方法的加性高斯白噪聲信 道不等概率分布16PAM調制和等概率分布16PAM調制在信道傳輸速率為R = 2bit/s，N=256 的性能對比圖；
[0077] 圖8為本發明實施例提供的一種比特交織極化編碼調制方法的加性高斯白噪聲信 道不等概率分布16PAM調制和等概率分布16PAM調制在信道傳輸速率為R = 2bit/s，N=512 的性能對比圖；
[0078] 圖9為本發明實施例所提供的一種比特交織極化編碼調制裝置的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0079] 下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于 本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其它 實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0080] 圖4為本發明實施例所提供的一種比特交織極化編碼調制方法的流程示意圖，該 方法可W包括W下步驟：
[0081 ] S1:根據最大化互信息條件，計算目標比特序列所對應的Μ維星座圖中各星座點的 連續概率分布值P(xi)，其中，所述目標比特序列為初始比特序列經比特交織極化編碼處理 后所得到的序列。
[0082] 在得到目標比特序列后，為了實現比特交織極化編碼調制，可W根據最大化互信 息條件，計算目標比特序列所對應的Μ維星座圖中各星座點的連續概率分布值P(xi)，其中， 該目標比特序列為初始比特序列經比特交織極化編碼處理后所得到的序列。
[0083] 并且，可W理解的是，初始比特序列經比特交織極化編碼處理得到目標比特序列 的具體實現方式可W采用現有技術，例如:初始比特序列經比特交織極化編碼處理得到目 標比特序列的過程，可W包括：
[0084] 將2S進制初始比特序列輸入到信道《φ|κ).，并分解成S個二進制并行子信道{曰1， 口2，…，as}，計算各二進制并行子信道的容量I (aj);
[0085] 根據各二進制并行子信道的容量Ι(α^，計算與該容量相等的二進制加性高斯白 噪聲信道的噪聲方差〇2(aj);
[0086] 根據〇2(α^)，采用高斯近似方法計算極化編碼器Gn輸入端的s*N個二進制極化子信 道的的高斯分布均值/<人1
[0087] 根據各二進制極化子信道的均值mi'U計算每一個二進制極化子信道信道傳輸錯 誤概率巧W/,、），將s*N個二進制極化子信道按照傳輸錯誤概率從大到小的順序排序，選取 錯誤概率最小的K個二進制極化子信道作為信息比特位，其它二進制極化子信道作為固定 比特位，得到比特交織極化編碼的輸出比特序列。
[0088] 進一步的，比特交織極化編碼處理過程中，可W根據公??
計 算每一個二進制極化子信道的傳輸錯誤概率，其中表示為第j，j Ε { 1，. . .，S }個二進制 并行子信道對應的第...，N}個二進制極化子信道，Q函數的表達式為
[0089] 其中，比特交織極化編碼處理過程中，各二進制并行子信道信道容量Ι(α^)的計算 步驟包括：計算每個二進制并行子信道的信道轉移概率密度函數，計算公式為
i = K…--V，其中；表示所有第j比特等于^的比特序列 所對應的符號集合，W(y|xj)表示輸入符號為輸出符號為y的物理信道轉移概率密 度函數；
[0090] 根據Pn，計算子信道α撕信道容量，公式如下：
[0091]
[0092] 其中，比特交織極化編碼處理過程中，二進制輸入加性高斯白噪聲信道的噪聲方 差{ο2(αι)，ο2(α2)，···，〇2(α3)}計算步驟包括：
[0093] 二進制輸入加性高斯白噪聲信道傳輸模型為u=(l-2c)+z，其中U為二進制輸入加 性高斯白噪聲信道的輸出符號，C為發送比特，Z為信道W的噪聲，Z服從均值為0,方差為曰2的 高斯分布；
[009