一种信号调制方法、装置及设备与流程

1.本技术涉及通信技术领域，尤其涉及一种信号调制方法、装置及设备。


背景技术：

2.在高可靠低时延通信(ultra-reliable and low latency communications，urllc)场景中，对信息传输的时延有严格的限制，信息传输时使用的数据包长度要足够短，从而进一步导致传输过程中的码字长度也要足够短。因此，如何在短包长约束下以极高可靠性传输信息，是亟待解决的关键问题。
3.尽管一些研究工作者给出了包长有限条件下的信息传输性能理论极限，但现有调制与编码方案的信号调制效果仍较差。


技术实现要素：

4.本技术实施例提供一种信号调制方法、装置及设备，以解决现有调制与编码方案的信号调制效果较差的问题。
5.第一方面，本技术实施例提供了一种信号调制方法，包括：
6.确定信号调制的总维度；
7.获取待编码信息，并对所述待编码信息进行编码，输出编码信号；
8.根据所述总维度，对所述编码信号进行分组，得到k组编码信息；
9.根据第k组编码信息的值，确定所述总维度中被使用的目标维度，并根据所述目标维度，确定第k个调制符号，其中，k为1至k之间的整数；
10.利用所述第k个调制符号对所述编码信号进行调制，得到调制信号。
11.可选地，所述确定信号调制的总维度，包括：
12.根据所述待编码信息在编码前的码长和编码后的码长，确定编码效率；
13.根据场景中的信噪比和所述编码效率，确定所述信号调制的总维度。
14.可选地，所述对所述待编码信息进行编码，输出编码信号，包括：
15.生成校验矩阵；
16.利用所述校验矩阵和低密度奇偶校验码ldpc编码器对所述待编码信息进行编码，输出所述编码信号。
17.可选地，所述根据所述总维度，对所述编码信号进行分组，得到k组编码信息，包括：
18.根据所述总维度m，以每log2(m)个比特为一组，对所述编码信号进行分组，得到k组编码信息，其中，n
t
为所述编码信号的码长。
19.可选地，所述根据第k组编码信息的值，确定所述总维度中被使用的目标维度，包括：
20.将第k组编码信息由二进制数表示为十进制，得到所述第k组编码信息的值mk；
21.确定所述总维度m中的第mk个维度为使用的目标维度。
22.可选地，所述根据所述目标维度，确定第k个调制符号，包括：
23.根据所述目标维度，确定第k个调制符号其中，sk为m维向量，sk的第mk个值为其他值为0，p为调制符号的功率。
24.可选地，所述利用所述第k个调制符号对所述编码信号进行调制，得到调制信号之后，所述方法还包括：
25.将所述调制信号经过加性高斯白噪声信道awgn进行处理，得到接收端信号。
26.可选地，所述利用所述第k个调制符号对所述编码信号进行调制，得到调制信号之后，所述方法还包括：
27.对所述调制信号进行解调和译码，输出对数似然比；
28.对所述对数似然比进行比特判决，得到解码信号。
29.可选地，所述对所述调制信号进行解调和译码，输出对数似然比，包括：
30.采用软解调方法对所述调制信号进行解调，输出n
t
个比特中每个比特的第一对数似然比，其中，n
t
为所述编码信号的码长；
31.将所述每个比特的第一对数似然比输入至ldpc译码器进行译码，并采用软译码模式保留n
t
个比特位置的对数似然比，输出n
t
个比特中每个比特的第二对数似然比。
32.可选地，所述对所述对数似然比进行比特判决，得到解码信号，包括：
33.对所述n
t
个比特中前n0个比特的第二对数似然比进行判决，得到包括n0位二进制的解码信号，其中，判决规则为，若第i个比特的第二对数似然比小于等于0，则输出该比特为1，否则输出该比特为0，i为1至n0之间的整数，n0为所述待编码信息的码长。
34.第二方面，本技术实施例还提供一种信号调制装置，包括：
35.第一确定模块，用于确定信号调制的总维度；
36.编码模块，用于获取待编码信息，并对所述待编码信息进行编码，输出编码信号；
37.分组模块，用于根据所述总维度，对所述编码信号进行分组，得到k组编码信息；
38.第二确定模块，用于根据第k组编码信息的值，确定所述总维度中被使用的目标维度，并根据所述目标维度，确定第k个调制符号，其中，k为1至k之间的整数；
39.调制模块，用于利用所述第k个调制符号对所述编码信号进行调制，得到调制信号。
40.第三方面，本技术实施例还提供一种信号调制设备，包括：收发机、存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述的信号调制方法中的步骤。
41.第四方面，本技术实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的信号调制方法中的步骤。
42.在本技术实施例中，确定信号调制的总维度；获取待编码信息，并对所述待编码信息进行编码，输出编码信号；根据所述总维度，对所述编码信号进行分组，得到k组编码信息；根据第k组编码信息的值，确定所述总维度中被使用的目标维度，并根据所述目标维度，确定第k个调制符号，其中，k为1至k之间的整数；利用所述第k个调制符号对所述编码信号
进行调制，得到调制信号。本技术实施例通过确定信号调制的多个维度，并从中选择一个维度来确定调制符号，进而利用该调制符号对信号进行调制，这样，可采用扩维调制的思路来调制信号，保证调制信号能够很好地适应低时延高可靠通信对于短包长的需求，获得较好的信号调制效果。
附图说明
43.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对本技术实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
44.图1是本技术实施例提供的信号调制方法的流程图；
45.图2是本技术实施例提供的码域扩维调制示意图；
46.图3是本技术实施例提供的调制编码联合设计方案示意图；
47.图4是本技术实施例提供的不同调制编码方案的可靠性与信噪比的关系示意图；
48.图5是本技术实施例提供的信号调制装置的结构图；
49.图6是本技术实施例提供的信号调制设备的结构图。
具体实施方式
50.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
51.参见图1，图1是本技术实施例提供的信号调制方法的流程图，如图1所示，包括以下步骤：
52.步骤101、确定信号调制的总维度。
53.本技术实施例中，提出主要使用扩维调制的方法来对发送信号进行调制。扩维调制的核心思想是，在通信过程中充分利用时域、频域、空域、码域等多维信号空间，将发送信号尽可能多的分布在信号空间之中。在扩维调制中，通过在多维信号空间中选取一组正交基，这组正交基从频域、时域、空域、码域或其联合域中选取。发送端通过信息序列选取其中若干个基底携带信息。以码域的扩维调制为例，如图2所示，信息比特从n个正交码字中选取一个，每个码字携带log2(n)比特信息。
54.故该步骤中，首先确定信号调制的总维度，也即扩维调制的总维度m，具体可根据实际场景中的需要设定合理的维度值，如根据所需编码效率、信噪比等给定扩维调制总维度m。
55.可选地，所述步骤101包括：
56.根据所述待编码信息在编码前的码长和编码后的码长，确定编码效率；
57.根据场景中的信噪比和所述编码效率，确定所述信号调制的总维度。
58.即一种实施方式中，可采用自适应调制编码的设计方法给出总维度m的值。具体地，设实际系统中每个包即待编码信息在编码前的信息比特长度为n0bit，编码后的码长为nt
bit，则待设计的编码效率为r
l
＝n0/n
t
，扩维调制的总维度是m。根据上述参数，可计算得到系统总频谱效率为：
[0059][0060]
然后，可给出不同信噪比约束下r
l
和m的选择方法，如下表所示：
[0061]
信噪比(db)扩维调制总维度m编码效率r
l-5～0161/8-10～-5641/4-15～-102561/2
[0062]
因此，该实施方式中，可以根据实际场景中的信噪比约束，参考上表来确定扩维调制的总维度m的值。
[0063]
需说明的是，在确定扩维调制的总维度m后，还可设计扩维调制的各个域的维度参数。其中，在扩维调制中可使用多个相互正交的维度上的正交基，主要包括：
[0064]
频域不同频率相互正交的单频正弦波，设可用频率的数量为mf；
[0065]
时域上相互独立的时隙，设可用时隙的数量为m
t
；
[0066]
空域上相互独立的波束，设可用波束的数量为ms；
[0067]
码域上相互正交的码片，设可用码片的数量为mc；
[0068]
这些参数的选取必须满足：
[0069]
m＝mf+m
t
+ms+mc[0070]
故在实际系统实现时，需要先利用自适应调制编码的设计方法给出总维度m的值，再根据可用的频谱、时隙、波束和码片的数量和上述公式分别确定mf,m
t
,ms,mc的值。
[0071]
这样，通过参考实际场景需求，确定合适的扩维调制维度，能够保证信号调制满足实际场景需求。
[0072]
步骤102、获取待编码信息，并对所述待编码信息进行编码，输出编码信号。
[0073]
上述待编码信息即为需要编码的发送信号，该步骤中，可对获取的待编码信息进行编码，从而输出编码信号。具体地，如图3所示，可采用编码器，如通用低密度奇偶校验码(low density parity check code，ldpc)编码器，对待编码信息c0进行编码，输出得到编码信号c
′0。
[0074]
可选地，所述对所述待编码信息进行编码，输出编码信号，包括：
[0075]
生成校验矩阵；
[0076]
利用所述校验矩阵和低密度奇偶校验码ldpc编码器对所述待编码信息进行编码，输出所述编码信号。
[0077]
即一种实施方式中，可先进行校验矩阵的生成，然后利用校验矩阵和ldpc编码器对所述待编码信息进行编码。
[0078]
具体地，可使用任意现有算法生成校验矩阵，记ldpc码的校验矩阵为码率为r
l
，共有(n
t-n0)个校验节点，n
t
个变量节点，其中，n0为待编码信息在编码前的信息比特长度，n
t
为编码后的信息比特长度。
[0079]
设待发送的二进制码字也即待编码信息为其中di∈{0,
1},i＝0,
…
,n
0-1，然后利用生成的校验矩阵h和通用ldpc编码器对c0进行编码，设输出的编码后的码字即编码信号为其中d
′i∈{0,1},i＝0,1,
…
,n
t-1。
[0080]
这样，通过采用校验矩阵和ldpc编码器对待编码信息进行编码，能够保证编码信号的可靠性，提升信道编码对抗噪声的性能。
[0081]
步骤103、根据所述总维度，对所述编码信号进行分组，得到k组编码信息。
[0082]
该步骤中，可根据所述总维度m，对所述编码信号进行分组，以得到k组编码信息，具体地，可根据所述总维度m的值，确定每个分组的位数，也即每组编码信息的长度，如以每m/3、或log2(m)个比特为一组，最后剩余的若干个比特为一组，若剩余的比特位不足一组的长度，则可采用0来补齐。也就是说，得到的编码信息的组数k与总维度m相关。
[0083]
可选地，所述步骤103包括：
[0084]
根据所述总维度m，以每log2(m)个比特为一组，对所述编码信号进行分组，得到k组编码信息，其中，n
t
为所述编码信号的码长。
[0085]
即一种实施方式中，可根据所述总维度m，以每log2(m)个比特为一组，来对所述编码信号进行分组，这样，共可得到组编码信息，相应地，可根据每组编码信息分别确定一扩维调制符号，从而得到个扩维调制符号。
[0086]
这样，所述编码信号的实际长度为k log
2 m，若k log
2 m》n
t
，则超出部分的码字可用0补齐。
[0087]
通过该实施方式，能够根据总维度m，对编码信号进行合理的分组。
[0088]
步骤104、根据第k组编码信息的值，确定所述总维度中被使用的目标维度，并根据所述目标维度，确定第k个调制符号，其中，k为1至k之间的整数。
[0089]
本技术实施例采用扩维调制的思路，因此，需从所述总维度m中选择一个维度作为正交基。该步骤中，可根据每组编码信息的值，来确定被选择的目标维度，进而确定该组编码信息对应的扩维调制符号。
[0090]
例如，可基于第k组编码信息的值，相应确定所述总维度m中第几个维度为目标维度，或者基于第k组编码信息的值与所述总维度m的关系，确定目标维度，然后可根据所述目标维度，确定第k个调制符号的表示形式，第k个调制符号与所使用的目标维度相关，其中，第k组编码信息为k组编码信息中的任一组。
[0091]
可选地，所述根据第k组编码信息的值，确定所述总维度中被使用的目标维度，包括：
[0092]
将第k组编码信息由二进制数表示为十进制，得到所述第k组编码信息的值mk；
[0093]
确定所述总维度m中的第mk个维度为使用的目标维度。
[0094]
一种实施方式中，可以根据第k组编码信息的十进制值，来确定使用总维度中的哪个维度，这样，可以将第k组编码信息中由各比特位构成的二进制数转换为十进制表示，设为mk，从而可确定扩维调制的m个维度中的第mk个维度被使用。
[0095]
这样，可以根据各组编码信息的十进制值，快速选择使用的目标维度。
[0096]
进一步地，所述根据所述目标维度，确定第k个调制符号，包括：
[0097]
根据所述目标维度，确定第k个调制符号其中，sk为m维向量，sk的第mk个值为其他值为0，p为调制符号的功率。
[0098]
可设每个扩维调制符号的总功率为p，在确定使用第mk个维度后，可以相应地确定第k个扩维调制符号可表示为即第k个扩维调制符号为第mk个值为其他值为0的m维向量。
[0099]
这样，在k分别取1至k的值时，可分别确定第1至第k个扩维调制符号的表示，从而完成了对图3中所示的调制器的参数设计，便于后续使用扩维调制符号来进行信号调制。
[0100]
需说明的是，一种实施方式中，还可以对调制器进行扩展模式设计，例如，在设计调制器符号时，也可以同时使用发送符号的两个正交维度，此时的第k个调制符号可表示为其中，sk中第mk个值为第nk个值为其他值均为0。此时扩维调制可使用的维度数变为
[0101]
步骤105、利用所述第k个调制符号对所述编码信号进行调制，得到调制信号。
[0102]
这样，在确定扩维调制符号后，便可以利用调制器中的扩维调制符号来对编码信号c
′0进行信号调制，从而得到调制信号x，x∈{s1,s2,
…
,sk}，sk表示第个调制符号，k＝1,2,
…
,k。
[0103]
可选地，所述步骤105之后，所述方法还包括：
[0104]
将所述调制信号经过加性高斯白噪声信道(additive white gaussian noise，awgn)进行处理，得到接收端信号。
[0105]
即一种实施方式中，如图3所示，可以对信道模型进行假设，设调制符号通过加性高斯白噪声信道awgn，从而可令x∈{s1,s2,
…
,sk}，接收端信号为y∈rm，则有
[0106]
y＝x+n
[0107]
其中，n＝(n1,n2,
…
,nm)
t
∈rm为高斯白噪声，ni之间相互独立，且服从均值为0，方差为σ2的高斯分布，i＝1,2,
…
m。
[0108]
可选地，所述步骤105之后，所述方法还包括：
[0109]
对所述调制信号进行解调和译码，输出对数似然比；
[0110]
对所述对数似然比进行比特判决，得到解码信号。
[0111]
即如图3所示，接收端可以对调制后信号，如调制信号x，或者是经过awgn处理后的信号y，进行解调和译码，以得到解码信号。
[0112]
具体地，如图3所示，可利用迭代的方式对调制后信号进行解调和译码，设最大迭代次数为ni，初始化时，可令t表示迭代次数。在当前迭代次数t不等于ni时，解码器输出的对数似然比v
t
传递至解调器参与下一次迭代运算。迭代结束后，输出最终对数似然比然后，可对该对数似然比进行比特判决，以此得到解码信号c
″0。
[0113]
这样，通过该实施方式，可对调制后信号进行正确解码，来获得解码后信号。
[0114]
进一步地，所述对所述调制信号进行解调和译码，输出对数似然比，包括：
[0115]
采用软解调方法对所述调制信号进行解调，输出n
t
个比特中每个比特的第一对数似然比，其中，n
t
为所述编码信号的码长；
[0116]
将所述每个比特的第一对数似然比输入至ldpc译码器进行译码，并采用软译码模式保留n
t
个比特位置的对数似然比，输出n
t
个比特中每个比特的第二对数似然比。
[0117]
一种具体地实施方式中，可对图3中的解调器和译码器进行设计，解调器可采用软解调方法，解调后输出每个比特的对数似然比，译码器可采用ldpc译码器。具体地，在扩维调制和加性高斯白噪声信道的假设下，n
t
个比特中的第k个比特的对数似然比可表示为：
[0118][0119]
其中，si:bk(si)＝1表示si满足bk(si)＝1，si:bk(si)＝0表示si满足bk(si)＝0，bj(si)指当扩维调制符号为si时，n
t
个比特中第j个比特的数值；p(y|si)为后验概率，在加性高斯白噪声信道awgn的假设下，p(y|si)的表达式可为：
[0120][0121]
其中，σ2为高斯白噪声的方差，p为扩维调制符号的总功率。
[0122]
然后，可将解调器输出的对数似然比输入至通用ldpc译码器，并采用软译码模式保留全部比特位置的对数似然比。设译码器输出的对数似然比为设迭代结束后输出的对数似然比为
[0123]
这样，通过该实施方式，提供了一种具体地解调和译码方式，以及提供了对数似然比的具体计算方法，能够保证较好的解调和译码效果。
[0124]
进一步地，所述对所述对数似然比进行比特判决，得到解码信号，包括：
[0125]
对所述n
t
个比特中前n0个比特的第二对数似然比进行判决，得到包括n0位二进制的解码信号，其中，判决规则为，若第i个比特的第二对数似然比小于等于0，则输出该比特为1，否则输出该比特为0，i为1至n0之间的整数，n0为所述待编码信息的码长。
[0126]
该实施方式中，可采用译码器输出的对数似然比的n
t
个比特中的前n0个比特来进行比特判决，获得n0比特的解码信号。
[0127]
具体地，可取对数似然比中的前n0位即信息比特位，可表示为输出的二进制码字设为则判决方法为：
[0128][0129]
即可根据中每个比特的值是否小于或等于0，来确定d
″i中相应位的二进制值，
若中第i个比特小于或等于0，则输出该对应位的值为1，若中第i个比特大于0，则输出该对应位的值为0。
[0130]
这样，可基于译码器输出的对数似然比中各比特位的值，来获得解码信号，保证解码信号的准确性。
[0131]
为验证本技术实施例的效果，可在仿真中使用频域扩维调制方式，即在传输信号时使用m个相互正交的频点。设r
l
＝1/2，n
t
＝200，n0＝100，ni＝10。首先可利用仿真考察不同编码调制方案的误块率(block error rate，bler)随信噪比的变化情况，具体如图4所示。可看出对于相同的bler要求，本技术实施例中提出的方案所需的信噪比远低于现有方案。本技术实施例提出的编码调制方案在低信噪比条件下有更高的增益，相比于现有方案更适用于urllc场景。
[0132]
现有调制与编码方案很难逼近在包长有限条件下的通信系统最大可达速率的理论极限。本技术实施例提出了一种新的调制和编码联合设计方案，这种方案相比于传统方案与理论极限的差距更小，且能够在理论上逼近理论极限。此外，和现有方案对比，本技术方案使得信号能够可靠解调的eb/n0门限较低，进一步导致可靠解调的信噪比门限也可以大幅降低，这意味着本技术方案在低信噪比下也能够以高可靠性完成信息传输，其中，eb代表平均到每个比特上的信号能量，n0代表噪声的功率谱密度。
[0133]
本技术实施例中的信号调制方法，确定信号调制的总维度；获取待编码信息，并对所述待编码信息进行编码，输出编码信号；根据所述总维度，对所述编码信号进行分组，得到k组编码信息；根据第k组编码信息的值，确定所述总维度中被使用的目标维度，并根据所述目标维度，确定第k个调制符号，其中，k为1至k之间的整数；利用所述第k个调制符号对所述编码信号进行调制，得到调制信号。本技术实施例通过确定信号调制的多个维度，并从中选择一个维度来确定调制符号，进而利用该调制符号对信号进行调制，这样，可采用扩维调制的思路来调制信号，保证调制信号能够很好地适应低时延高可靠通信对于短包长的需求，获得较好的信号调制效果。
[0134]
本技术实施例还提供了一种信号调制装置。参见图5，图5是本技术实施例提供的信号调制装置的结构图。由于信号调制装置解决问题的原理与本技术实施例中信号调制方法相似，因此该信号调制装置的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。
[0135]
如图5所示，信号调制装置500包括：
[0136]
第一确定模块501，用于确定信号调制的总维度；
[0137]
编码模块502，用于获取待编码信息，并对所述待编码信息进行编码，输出编码信号；
[0138]
分组模块503，用于根据所述总维度，对所述编码信号进行分组，得到k组编码信息；
[0139]
第二确定模块504，用于根据第k组编码信息的值，确定所述总维度中被使用的目标维度，并根据所述目标维度，确定第k个调制符号，其中，k为1至k之间的整数；
[0140]
调制模块505，用于利用所述第k个调制符号对所述编码信号进行调制，得到调制信号。
[0141]
可选地，第一确定模块501包括：
[0142]
第一确定单元，用于根据所述待编码信息在编码前的码长和编码后的码长，确定
编码效率；
[0143]
第二确定单元，用于根据场景中的信噪比和所述编码效率，确定所述信号调制的总维度。
[0144]
可选地，编码模块502包括：
[0145]
生成单元，用于生成校验矩阵；
[0146]
编码单元，用于利用所述校验矩阵和低密度奇偶校验码ldpc编码器对所述待编码信息进行编码，输出所述编码信号。
[0147]
可选地，分组模块503用于根据所述总维度m，以每log2(m)个比特为一组，对所述编码信号进行分组，得到k组编码信息，其中，n
t
为所述编码信号的码长。
[0148]
可选地，第二确定模块504包括：
[0149]
处理单元，用于将第k组编码信息由二进制数表示为十进制，得到所述第k组编码信息的值mk；
[0150]
第三确定单元，用于确定所述总维度m中的第mk个维度为使用的目标维度。
[0151]
可选地，第二确定模块504还包括：
[0152]
第四确定单元，用于根据所述目标维度，确定第k个调制符号其中，sk为m维向量，sk的第mk个值为其他值为0，p为调制符号的功率。
[0153]
可选地，信号调制装置500还包括：
[0154]
处理模块，用于将所述调制信号经过加性高斯白噪声信道awgn进行处理，得到接收端信号。
[0155]
可选地，信号调制装置500还包括：
[0156]
解码模块，用于对所述调制信号进行解调和译码，输出对数似然比；
[0157]
判决模块，用于对所述对数似然比进行比特判决，得到解码信号。
[0158]
可选地，所述解码模块包括：
[0159]
解调单元，用于采用软解调方法对所述调制信号进行解调，输出n
t
个比特中每个比特的第一对数似然比，其中，n
t
为所述编码信号的码长；
[0160]
译码单元，用于将所述每个比特的第一对数似然比输入至ldpc译码器进行译码，并采用软译码模式保留n
t
个比特位置的对数似然比，输出n
t
个比特中每个比特的第二对数似然比。
[0161]
可选地，所述判决模块用于对所述n
t
个比特中前n0个比特的第二对数似然比进行判决，得到包括n0位二进制的解码信号，其中，判决规则为，若第i个比特的第二对数似然比小于等于0，则输出该比特为1，否则输出该比特为0，i为1至n0之间的整数，n0为所述待编码信息的码长。
[0162]
本技术实施例提供的信号调制装置，可以执行上述方法实施例，其实现原理和技术效果类似，本实施例此处不再赘述。
[0163]
本技术实施例的信号调制装置500，确定信号调制的总维度；获取待编码信息，并对所述待编码信息进行编码，输出编码信号；根据所述总维度，对所述编码信号进行分组，得到k组编码信息；根据第k组编码信息的值，确定所述总维度中被使用的目标维度，并根据
所述目标维度，确定第k个调制符号，其中，k为1至k之间的整数；利用所述第k个调制符号对所述编码信号进行调制，得到调制信号。本技术实施例通过确定信号调制的多个维度，并从中选择一个维度来确定调制符号，进而利用该调制符号对信号进行调制，这样，可采用扩维调制的思路来调制信号，保证调制信号能够很好地适应低时延高可靠通信对于短包长的需求，获得较好的信号调制效果。
[0164]
本技术实施例还提供了一种信号调制设备。由于信号调制设备解决问题的原理与本技术实施例中信号调制方法相似，因此该信号调制设备的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。如图6所示，本技术实施例的信号调制设备，包括：
[0165]
处理器600，用于读取存储器620中的程序，执行下列过程：
[0166]
确定信号调制的总维度；
[0167]
获取待编码信息，并对所述待编码信息进行编码，输出编码信号；
[0168]
根据所述总维度，对所述编码信号进行分组，得到k组编码信息；
[0169]
根据第k组编码信息的值，确定所述总维度中被使用的目标维度，并根据所述目标维度，确定第k个调制符号，其中，k为1至k之间的整数；
[0170]
利用所述第k个调制符号对所述编码信号进行调制，得到调制信号。
[0171]
收发机610，用于在处理器600的控制下接收和发送数据。
[0172]
其中，在图6中，总线架构可以包括任意数量的互联的总线和桥，具体由处理器600代表的一个或多个处理器和存储器620代表的存储器的各种电路链接在一起。总线架构还可以将诸如外围设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其他电路链接在一起，这些都是本领域所公知的，因此，本文不再对其进行进一步描述。总线接口提供接口。收发机610可以是多个元件，即包括发送机和收发机，提供用于在传输介质上与各种其他装置通信的单元。处理器600负责管理总线架构和通常的处理，存储器620可以存储处理器600在执行操作时所使用的数据。
[0173]
可选地，处理器600还用于读取存储器620中的程序，执行如下步骤：
[0174]
根据所述待编码信息在编码前的码长和编码后的码长，确定编码效率；
[0175]
根据场景中的信噪比和所述编码效率，确定所述信号调制的总维度。
[0176]
可选地，处理器600还用于读取存储器620中的程序，执行如下步骤：
[0177]
生成校验矩阵；
[0178]
利用所述校验矩阵和低密度奇偶校验码ldpc编码器对所述待编码信息进行编码，输出所述编码信号。
[0179]
可选地，处理器600还用于读取存储器620中的程序，执行如下步骤：
[0180]
根据所述总维度m，以每log2(m)个比特为一组，对所述编码信号进行分组，得到k组编码信息，其中，n
t
为所述编码信号的码长。
[0181]
可选地，处理器600还用于读取存储器620中的程序，执行如下步骤：
[0182]
将第k组编码信息由二进制数表示为十进制，得到所述第k组编码信息的值mk；
[0183]
确定所述总维度m中的第mk个维度为使用的目标维度。
[0184]
可选地，处理器600还用于读取存储器620中的程序，执行如下步骤：
[0185]
根据所述目标维度，确定第k个调制符号其中，sk为m维
向量，sk的第mk个值为其他值为0，p为调制符号的功率。
[0186]
可选地，处理器600还用于读取存储器620中的程序，执行如下步骤：
[0187]
将所述调制信号经过加性高斯白噪声信道awgn进行处理，得到接收端信号。
[0188]
可选地，处理器600还用于读取存储器620中的程序，执行如下步骤：
[0189]
对所述调制信号进行解调和译码，输出对数似然比；
[0190]
对所述对数似然比进行比特判决，得到解码信号。
[0191]
可选地，处理器600还用于读取存储器620中的程序，执行如下步骤：
[0192]
采用软解调方法对所述调制信号进行解调，输出n
t
个比特中每个比特的第一对数似然比，其中，n
t
为所述编码信号的码长；
[0193]
将所述每个比特的第一对数似然比输入至ldpc译码器进行译码，并采用软译码模式保留n
t
个比特位置的对数似然比，输出n
t
个比特中每个比特的第二对数似然比。
[0194]
可选地，处理器600还用于读取存储器620中的程序，执行如下步骤：
[0195]
对所述n
t
个比特中前n0个比特的第二对数似然比进行判决，得到包括n0位二进制的解码信号，其中，判决规则为，若第i个比特的第二对数似然比小于等于0，则输出该比特为1，否则输出该比特为0，i为1至n0之间的整数，n0为所述待编码信息的码长。
[0196]
本技术实施例提供的信号调制设备，可以执行上述方法实施例，其实现原理和技术效果类似，本实施例此处不再赘述。
[0197]
此外，本技术实施例的计算机可读存储介质，用于存储计算机程序，所述计算机程序可被处理器执行实现图1所示方法实施例中的各个步骤。
[0198]
在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露方法和装置，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
[0199]
另外，在本技术各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理包括，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
[0200]
上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本技术各个实施例所述收发方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory，rom)、随机存取存储器(random access memory，ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0201]
以上所述是本技术的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本技术的保护范围。

技术特征：
1.一种信号调制方法，其特征在于，包括：确定信号调制的总维度；获取待编码信息，并对所述待编码信息进行编码，输出编码信号；根据所述总维度，对所述编码信号进行分组，得到k组编码信息；根据第k组编码信息的值，确定所述总维度中被使用的目标维度，并根据所述目标维度，确定第k个调制符号，其中，k为1至k之间的整数；利用所述第k个调制符号对所述编码信号进行调制，得到调制信号。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定信号调制的总维度，包括：根据所述待编码信息在编码前的码长和编码后的码长，确定编码效率；根据场景中的信噪比和所述编码效率，确定所述信号调制的总维度。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述待编码信息进行编码，输出编码信号，包括：生成校验矩阵；利用所述校验矩阵和低密度奇偶校验码ldpc编码器对所述待编码信息进行编码，输出所述编码信号。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述总维度，对所述编码信号进行分组，得到k组编码信息，包括：根据所述总维度m，以每log2(m)个比特为一组，对所述编码信号进行分组，得到k组编码信息，其中，n
t
为所述编码信号的码长。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据第k组编码信息的值，确定所述总维度中被使用的目标维度，包括：将第k组编码信息由二进制数表示为十进制，得到所述第k组编码信息的值m
k
；确定所述总维度m中的第m
k
个维度为使用的目标维度。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标维度，确定第k个调制符号，包括：根据所述目标维度，确定第k个调制符号其中，s
k
为m维向量，s
k
的第m
k
个值为其他值为0，p为调制符号的功率。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用所述第k个调制符号对所述编码信号进行调制，得到调制信号之后，所述方法还包括：将所述调制信号经过加性高斯白噪声信道awgn进行处理，得到接收端信号。8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，所述利用所述第k个调制符号对所述编码信号进行调制，得到调制信号之后，所述方法还包括：对所述调制信号进行解调和译码，输出对数似然比；对所述对数似然比进行比特判决，得到解码信号。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述对所述调制信号进行解调和译码，输出对数似然比，包括：采用软解调方法对所述调制信号进行解调，输出n
t
个比特中每个比特的第一对数似然
比，其中，n
t
为所述编码信号的码长；将所述每个比特的第一对数似然比输入至ldpc译码器进行译码，并采用软译码模式保留n
t
个比特位置的对数似然比，输出n
t
个比特中每个比特的第二对数似然比。10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述对所述对数似然比进行比特判决，得到解码信号，包括：对所述n
t
个比特中前n0个比特的第二对数似然比进行判决，得到包括n0位二进制的解码信号，其中，判决规则为，若第i个比特的第二对数似然比小于等于0，则输出该比特为1，否则输出该比特为0，i为1至n0之间的整数，n0为所述待编码信息的码长。11.一种信号调制装置，其特征在于，包括：第一确定模块，用于确定信号调制的总维度；编码模块，用于获取待编码信息，并对所述待编码信息进行编码，输出编码信号；分组模块，用于根据所述总维度，对所述编码信号进行分组，得到k组编码信息；第二确定模块，用于根据第k组编码信息的值，确定所述总维度中被使用的目标维度，并根据所述目标维度，确定第k个调制符号，其中，k为1至k之间的整数；调制模块，用于利用所述第k个调制符号对所述编码信号进行调制，得到调制信号。12.一种信号调制设备，包括：收发机、存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序；其特征在于，所述处理器，用于读取存储器中的程序实现如权利要求1至10中任一项所述的信号调制方法中的步骤。13.一种计算机可读存储介质，用于存储计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至10中任一项所述的信号调制方法中的步骤。

技术总结
本申请公开了一种信号调制方法、装置及设备，涉及通信技术领域，以解决现有调制与编码方案的信号调制效果较差的问题。该方法包括：确定信号调制的总维度；获取待编码信息，并对待编码信息进行编码，输出编码信号；根据总维度，对编码信号进行分组，得到K组编码信息；根据第k组编码信息的值，确定总维度中被使用的目标维度，并根据目标维度，确定第k个调制符号，其中，k为1至K之间的整数；利用第k个调制符号对编码信号进行调制，得到调制信号。本申请实施例通过采用扩维调制的思路来调制信号，保证调制信号能够很好地适应低时延高可靠通信对于短包长的需求，获得较好的信号调制效果。获得较好的信号调制效果。获得较好的信号调制效果。


技术研发人员：葛宁 刘承骁 冯伟 殷柳国 崔诗雨 崔航 赵琳 刘京 杜琴 马克 程锦霞 张龙
受保护的技术使用者：中国移动通信有限公司研究院 中国移动通信集团有限公司
技术研发日：2022.03.14
技术公布日：2023/9/23