一种信号的处理方法和装置与流程

1.本技术涉及通信技术领域，尤其涉及一种信号的处理方法和装置。


背景技术：

2.随着高速通信系统的发展，例如相干光通信系统的发展，相位跳变成为一个普遍存在的问题。相干光通信系统中，通常会因为色散、光纤的非线性效应以及激光相位噪声等因素，导致信号的相位跳变。所述相位跳变具体表现为接收机通过相位翻转的方式，对接收的载波信号的相位进行恢复时，会出现周期性多值的问题(即相位模糊)。相位跳变会造成连续信息的码元错误，且该错误难以通过纠错码进行纠正，从而极大影响信号的恢复和处理。
3.目前用于解决相位跳变的问题，主要包括四类方案，分别为差分编译码、导频符号辅助载波相位恢复、冗余码字映射和盲算法。然而，现有技术方案依然存在较大的缺点，无法高效的解决信号相位跳变的问题。


技术实现要素：

4.本技术提供一种信号的处理方法和装置，用于高效的解决信号相位跳变的问题。
5.第一方面，本发明实施例提供一种信号的处理方法，该方法可以由发送装置执行，也可以由发送装置中的芯片执行，对此不做限定。包括以下步骤：首先获取第一信号，根据预设的纠错码，对所述第一信号进行编码，得到所述第一信号的编码序列；然后使用设定的调制方法对所述第一信号的编码序列进行处理，得到所述第一信号的信息序列；进一步的将所述第一信号转换得到第一电信号，所述第一电信号中携带所述第一信号的信息序列；最后将所述第一电信号转换得到载波信号，并发送该载波信号。
6.通过该设计，发送装置侧获取待处理的第一信号，使用预设的纠错码对该信号进行编码，从而将第一信号转成为可以通信、传输或存储的信号，即第一信号的编码序列；然后，使用设定的调制方法对第一信号的编码序列处理得到第一信号的信息序列。进一步将该第一信号转换成电信号，再将电信号转成载波信号，以便能够携带第一信号的信息序列，最后将携带所述信息序列的载波信号发送，以便接收装置接收该载波信号后，将其转换成第一信号，进一步使用相应的预设纠错码检测该第一信号的相位变化，可以有效解决信号在传输过程中发生相位跳变的问题，以准确的恢复传输的信号。
7.在一种可能的设计中，根据设定的调制方法对所述第一信号的编码序列进行处理，得到所述第一信号的信息序列之后，还可以使用数字处理技术，对所述第一信号的信息序列进行调整。
8.通过该设计，可以在根据设定的调制方法对第一信号的编码序列，得到的第一信号的信息序列之后，使用数字处理技术对该信号的信息序列进行调整，可以预先补偿该第一信号序列在传输过程中，因信道中出现干扰所造成的损失。
9.在一种可能的设计中，所述预设的纠错码的生成矩阵g中包含k行g1,g2,......gk，
其中，gj为所述生成矩阵的第j行向量，j为不大于k的正整数，g0表示为矩阵行数为1的全零行向量，g0的长度为所述生成矩阵列宽；所述预设的纠错码的第一验证矩阵h中包含m行h1,h2,......hm，其中，hn为所述第一验证矩阵的第n行向量，n为不大于m的正整数，h0表示为矩阵行数为1的全零行向量，h0的长度为所述第一验证矩阵列宽；其中，所述生成矩阵g，可以满足以下公式要求：
10.和
11.或者所述第一验证矩阵h，满足以下公式：
12.和fi(h0)
·ht
≠0；
13.其中，rank(
·
)表示求矩阵的秩，i表示角度大小，fi(.)表示信号的相位变化i角度时对应的序列变换函数，pi(.)表示信号的相位变化i角度时对应的序列的位置置换函数。
14.通过该设计，预设的纠错码的生成矩阵或第一验证矩阵中任意一个满足上述的公式，或者两个都满足上述公式，那么这样的纠错码可以在本技术中被使用，因此，本技术设置纠错码的灵活性较强。
15.第二方面，本发明实施例提供一种信号的处理方法，该方法可以由接收装置执行，也可以由接收装置中的芯片执行。包括以下步骤：接收载波信号，可以先将所述载波信号转换得到第一电信号；然后所述接收装置将所述第一电信号转换得到第一信号；所述接收装置再根据设定的解调方法对所述第一信号进行处理，并获取所述第一信号的第一信息序列；其次所述接收装置可以根据预设的纠错码，确定标准校正值和所述第一信息序列的第一校正值；进一步的所述接收装置可以根据所述标准校正值和所述第一信息序列的第一校正值，确定所述第一信号的相位变化的角度；最后所述接收装置根据所述第一信号的相位变化的角度，对所述第一信号的相位进行处理。
16.通过该设计，接收装置接收到载波信号后，将载波信号处理得到第一信号，以便后续对该信号进行处理。然后所述接收装置使用设定的解调方法对第一信号进行处理，得到相应的第一信息序列。进一步，所述接收装置使用预设的纠错码，确定该类信号序列的标准校正值和第一信息序列的校正值，进而将第一信息序列的校正值与该类信号序列的标准校正值进行比较，确定该第一信号相位变化的角度。最后，所述接收装置根据该相位变化的角度，对所述第一信号的相位进行调整，从而可以得到正确相位的第一信号的信息序列，以便后续正确的译码。
17.在一种可能的设计中，所述接收装置将所述第一电信号转换得到第一信号之后，所述接收装置还可以使用数字处理技术，对所述第一信号进行调整。
18.通过该设计，由于发送装置发送的载波信号在传输过程中，会产生一些损失，因此，在该设计中，通过对由载波信号处理得到的第一信号进行调整，可以弥补该信号在传输信道中产生的损失，从而尽量使接收装置准确恢复出发送装置发送的第一信号。
19.在一种可能的设计中，所述接收装置根据预设的纠错码，确定标准校正值，包括：所述接收装置根据所述预设的纠错码，确定生成矩阵和第一验证矩阵；所述接收装置根据预设信号的信息序列、所述生成矩阵和所述第一验证矩阵，以及预设的第一校正公式，计算得到所述标准校正值。
20.通过该设计，接收装置可以根据预设的纠错码，确定该纠错码的生成矩阵和第一验证矩阵。进而接收装置可以根据预设信号的信息序列、该纠错码的生成矩阵和第一验证矩阵以及预设的第一校正公式，得到标准的校正值，将该标准校正值作为参考，将所述其它信号序列的校正值与标准校正值进行匹对，以便后续确定第一信号相位变化的角度。
21.在一种可能的设计中，所述接收装置根据预设信号的信息序列、所述生成矩阵和所述第一验证矩阵，以及预设的第一校正公式，计算得到所述标准校正值，包括：所述接收装置将所述预设信号的信息序列和所述生成矩阵进行相乘运算，得到第二信息序列；所述接收装置根据所述第二信息序列，确定所述预设信号的相位变化n个角度对应的n个相位变化后的第三信息序列；n为大于0的正整数；所述接收装置将每个所述第三信息序列和所述第一验证矩阵的转置矩阵代入所述预设的第一校正公式，计算得到n个所述标准校正值。
22.通过该设计，接收装置可以根据预设信号的信息序列，预设的纠错码的生成矩阵和第一验证矩阵，以及预设的第一校正公式，可以有效地计算得到相应的标准校正值。
23.在一种可能的设计中，所述接收装置根据预设的纠错码，确定所述第一信息序列的第一校正值，包括：所述接收装置可以根据所述预设的纠错码，先确定生成矩阵和第一验证矩阵；然后所述接收装置根据所述第一信息序列，确定第四信息序列，所述第四信息序列为所述第一信号的相位角度变化后的信息序列；最后所述接收装置将所述第四信息序列与所述第一验证矩阵代入预设的第一校正公式中，得到所述第一信息序列的第一校正值。
24.通过该设计，接收装置可以根据第一信号的第一信息序列，以及预设的纠错码的生成矩阵和第一验证矩阵，有效的计算得出所述第一信息序列的第一校正值，以便后续通过检验该第一信息序列的第一校正值，确定第一信号相位变化的角度。
25.在一种可能的设计中，所述预设的纠错码的生成矩阵中包含k行g1,g2,......gk，其中，gj为所述生成矩阵的第j行向量，j为不大于k的正整数，g0表示为矩阵行数为1的全零行向量，g0的长度为所述生成矩阵列宽；所述预设的纠错码的第一验证矩阵中包含m行h1,h2,......hm，其中，hn为所述第一验证矩阵的第n行向量，n为不大于m的正整数，h0表示为矩阵行数为1的全零行向量，h0的长度为所述第一验证矩阵列宽；其中，所述生成矩阵g，满足以下公式：
26.和
27.或者所述第一验证矩阵h，满足以下公式：
28.和fi(h0)
·ht
≠0；
29.其中，rank(
·
)表示求矩阵的秩，i表示角度大小，fi(.)表示信号的相位变化i角度时对应的序列变换函数，pi(.)表示信号的相位变化i角度时对应的序列的位置置换函数。
30.通过该设计，预设的纠错码的生成矩阵或第一验证矩阵任意一个满足上述的公式，或者两个都满足上述公式，那么这样的纠错码可以用于检测第一信号相位变化，因此，本技术设置纠错码的灵活性较强。
31.在一种可能的设计中，所述预设的第一校正公式满足：
32.si＝fi(x)*h
t
33.其中，i表示角度大小，si表示信号的相位变化i角度时对应的校正值，fi(.)表示信号的相位变化i角度时对应的序列变换函数，x表示为矩阵行数为1的行向量，x的长度表示所述第一验证矩阵的列宽，h
t
表示所述第一验证矩阵的转置矩阵。
34.通过该设计，使用该第一校正公式，可以有效的计算得出不同信号序列对应的校正值，通用性较好。
35.在一种可能的设计中，所述接收装置根据所述标准校正值和所述第一信息序列的第一校正值，确定所述第一信号的相位变化的角度，包括：所述接收装置确定所述标准校正值中包含预设信号的相位变化n个不同角度时对应的n个标准校正值，每个角度对应一个标准校正值，n为大于0的正整数；所述接收装置将所述n个标准校正值分别与所述第一校正值进行相关值计算，得到n个相关值；当所述接收装置确定所述预设信号的相位变化第i个角度时对应的标准校正值与所述第一校正值的第一相关值最大，且所述第一相关值满足设定条件时，所述接收装置确定所述第一信号的相位变化的角度为所述第i个角度；i为大于0，且小于或等于n的正整数值；其中，所述设定条件包括所述第一相关值大于第一设定阈值，以及所述第一相关值与其它n-1个相关值之间的误差均大于第二设定阈值。
36.通过该设计，可知标准校正值中包含预设信号的相位变化n个不同角度时对应的n个标准校正值，因此，接收装置可以通过将第一信息序列的校正值与所述n个标准校正值进行比对，确定每个标准校正值和第一信息序列的校正值的相关值，选取其中满足设定条件且相关值最大对应的标准校正值，从而可以根据该相关值最大的标准校正值所对应的相位角度，有效的确定第一信号的相位变化的角度。
37.在一种可能的设计中，所述接收装置根据所述第一信号的相位变化的角度，对所述第一信号的相位进行处理之后，所述接收装置获还可以取相位处理后的第一信号的信息序列；所述接收装置根据所述预设的纠错码，对所述相位处理后的第一信号的信息序列进行译码，得到译码后的第一信号的信息序列。
38.通过该设计，接收装置在对第一信号的相位进行处理之后，获取到正确的第一信号的信息序列，然后，接收装置可以根据相应的纠错码，对该第一信号的信息序列进行译码，从而准确的得到译码后的第一信号的信息序列。
39.第三方面，本技术提供一种信号的处理装置，该装置可作为发送装置，具有实现上述第一方面或上述第一方面的任意一种可能的设计中所述方法的功能。该功能可以通过硬件实现，也可以通过硬件执行相应的软件实现。该硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块。比如包括发送单元和编码单元、调制单元、数字处理单元(可选的)、数模转换单元、第一转换单元、发送单元等。
40.第四方面，本技术提供一种信号的处理装置，该装置可作为接收装置，具有实现上述第二方面或上述第二方面的任意一种可能的设计中所述方法的功能。该功能可以通过硬件实现，也可以通过硬件执行相应的软件实现。该硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块。比如包括接收单元、第一转换单元、数模转换单元、数字处理单元(可选的)、解调单元、相跳检测单元、译码单元等。
41.第五方面，本技术实施例中还提供一种计算机存储介质，该存储介质中存储软件程序，该软件程序在被编码器、调制器、数字处理器、数模转换器、第一转换器读取并执行时可实现第一方面或其中任意一种设计提供的方法。
42.第六方面，本技术实施例中还提供一种计算机存储介质，该存储介质中存储软件程序，该软件程序在被第一转换器、数模转换器、数字处理器、解调器、相跳检测器、译码器读取并执行时可实现第二方面或其中任意一种设计提供的方法。
43.第七方面，本技术实施例还提供一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得上述第一方面或其中任一种设计提供的方法被执行，或者使得上述第二方面或其中任一种设计提供的方法被执行。
44.第八方面，本技术实施例提供了一种芯片系统，该芯片系统包括处理器，用于支持发送装置实现上述第一方面中所涉及的功能，或者用于支持接收装置实现上述第二方面中所涉及的功能。
45.在一种可能的设计中，所述芯片系统还可以包括存储器，用于保存必要的程序指令和数据。
46.第九方面，本技术实施例还提供一种通信系统，该通信系统包括用于执行上述第一方面或其中任一种设计提供的方法的发送装置，和用于执行上述第二方面或其中任一种设计提供的方法的接收装置，以及用于实现所述发送装置和所述接收装置之间进行通信的传输信道。
47.上述第三方面至第九方面中可以达到的技术效果，可以参照上述第一方面或第二方面中任意一种设计可以达到的技术效果说明，这里不再重复赘述。
附图说明
48.图1为本技术实施例提供的一种适用的通信系统的示意图；
49.图2为本技术实施例提供的一种信号的处理方法的通信系统示意图；
50.图3为本技术实施例提供的一种信号的处理方法的流程示意图；
51.图4a为本技术实施例提供的一种qpsk星座示意图；
52.图4b为本技术实施例提供的一种16qam星座示意图；
53.图4c为本技术实施例提供的一种在16qam下符号的序列变换示意图；
54.图4d为本技术实施例提供的一种在qpsk下符号的序列位置置换示意图；
55.图4e为本技术实施例提供的一种在16qam下符号的序列位置置换示意图；
56.图5为本技术实施例提供的一种相位跳变检测器与译码器之间结构示意图；
57.图6为本技术实施例提供的一种确定信号相位跳变角度的流程示意图；
58.图7a为本技术实施例提供的一种单行验证子矩阵的示意图；
59.图7b为本技术实施例提供的一种校正子汉明重量-l
φ
的曲线示意图；
60.图8a为本技术实施例提供的一种用于相位跳变检测的译码系统示意图；
61.图8b为本技术实施例提供的一种滑动窗译码的结构示意图；
62.图9为本技术实施例提供的一种信号的处理装置的结构示意图；
63.图10为本技术实施例提供的一种信号的处理装置的结构示意图；
64.图11为本技术实施例提供的一种信号的处理设备的结构示意图；
65.图12为本技术实施例提供的一种信号的处理设备的结构示意图。
具体实施方式
66.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描述。
67.以下，对本技术实施例中的部分用语进行解释说明，以便于本领域技术人员理解。
68.1)、本技术实施例中涉及的第一信号，可以指数字信号；数字信号可以指自变量和因变量均为离散值的信号，这种信号的自变量可以用整数表示，因变量用有限数字中的一个数字来表示。在计算机中，数字信号的大小常用有限位的二进制数表示。数字信号不仅抗干扰的能力特别强，还可以运用于通讯技术以及信息处理技术中。
69.2)、本技术实施例中涉及的载波信号，可以指被调制，且用于以传输信号的波形，一般为正弦波。通常是指将普通信号(声音、图像)加载到一定频率的高频信号上，加载之后的信号波幅就随着普通信号的变化而变化(调幅)，并且可以调相，调频。载波信号一般要求正弦载波的频率远远高于调制信号的带宽，否则会发生混叠，使传输信号失真。
70.本技术实施例中涉及的载波信号可以为用于承载信号信息的高频波，例如电信波或光信号等，具体不做限定。
71.3)、本技术实施例中涉及的信号调制，主要为针对远距离信号传输，将信号频谱搬移到高频信道中进行传输，以保证通信的信号到达接收设备，因此，调制可以为将待发送的信号加载到高频信号的过程。最基本的调制方法主要包括：移幅键控(amplitude shift keying，ask)、调频频移键控(frequency-shift keying，fsk)和移相键控法(phase shift keying，psk)。而其他各种调制方法均是在所述最基本的调制方法的基础上进行改进或者组合得到的，例如由调幅和调相组合得到的正交振幅调制(quadrature amplitude modulation，qam)、正交相移键控(quadrature phase shift keying，qpsk)等。
72.其中，qam调制使用载波的幅度和相位来传递信息比特，将一个比特映射为具有实部和虚部的矢量，然后调制到时域上正交的两个载波上，然后进行传输。每次在载波上利用幅度和相位表示的比特位越多，则其传输的效率越高。通常qam的调制阶数m满足m＝2
2m
，m为正整数，例如4qam、16qam、64qam、256qam等，以16qam为例，其规定了16种幅度和相位的状态，每次可以传输1个4位的二进制数。
73.qpsk又称为四相绝对相移调制，主要利用载波的四种相位表示数字信息，每种载波相位代表两个比特信息，因此，每个四进制码元被称为双比特码元。qpsk主要包括绝对相
移和相对相移两种。由于绝对相移方式存在相位模糊的问题，因此，在实际中主要使用相对移相方式dqpsk。并且该调制方式频谱利用率高、且抗干扰性强，可应用于各种通信系统中。
74.4)、本技术实施例中涉及的信号解调，为可以从携带信息的已调信号中恢复消息的过程。在各种信息传输或处理系统中，发送装置对载波进行调制，产生携带这一消息的信号。接收端必须恢复所传送的消息才能加以利用，这就是解调。
75.解调是调制的逆过程，因此，调制方法和解调方法相对应，调制方法不同，则解调方法也不一样。
76.5)、本技术实施例中涉及的信号编码，为可以将信号(例如比特流)或者数据进行编码转成为可以通信、传输或存储的信号。具体的编码方式，本技术不做具体的限定。
77.6)、本技术实施例中涉及的第一转换器，可以用于将模拟电信号转换为载波信号，由于载波信号的类型可能存在多种，因此，本技术实施例中第一转换器可以包括多种，本技术不做具体限定。例如当载波信号为携带信息的光信号时，则该第一转换器可以为光电转换器。
78.7)、本技术实施例中涉及的多个，是指大于或等于两个。
79.另外，需要理解的是，在本技术的描述中，本技术中描述的“相位跳变”可简称为“相跳”，两者意思相同。另外，本技术中描述的“第一”、“第二”等词汇，仅用于区分描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，也不能理解为指示或暗示顺序。
80.请参考图1，其为本技术实施例可应用的一种通信系统的架构示意图，该通信系统中主要包括发射机、接收机，以及物理信道(该通信系统也可以使用光纤、无线等物理信道)。例如发射机对待发送的信号进行处理，得到载波信号，并通过物理信道向接收机发送载波信号，接收机接收到载波信号后，对该载波信号的相位进行恢复，然而，通常在相位恢复过程中，会出现相位模糊(即周期性多值)的问题，从而可知该载波信号在传输过程中发生了相位跳变。然而，信号的相位跳变将会影响发射机对该载波信号的恢复和处理。
81.针对上述相位跳变的问题，现有技术中主要包括以下四种方案：
82.第一种方案：主要是利用差分编码结合纠错码，解决相位跳变的问题，先通过向前纠错码fec编码器对待传输信息进行编码，得到编码后的信息，进一步将该编码后的信息通过差分编码器进行差分映射之后，再传输到传输信道中。由于所述差分编码器是根据信号的每个符号及其前一位符号进行编码的，即该差分编码器输出的符号只表示这两个符号间的变化情况，并不表示输入符号的值。因此，当经过信道传输的码字出现相位跳变错误时，相位跳变错误覆盖范围内的符号之间的相互关系是不变的，通过差分编码的软解码器，可以恢复相位跳变覆盖范围内的输出信号。
83.然而，该方案往往为了配合差分编码器，会降低差分编码的性能代价，接收机在译码时需要采用最大后验概率算法，例如bcjr(该字母为四个发明人bahl、cocke、jelinek、raviv名字的首字母)算法，由于其计算复杂度较高，从而导致时延和成本较大。
84.第二种方案：主要是通过在数据帧中插入已知的数据(例如导频符号)辅助载波相位恢复，并结合纠错码，解决相位跳变的问题。当接收机接收到信号后，通过导频符号可以检测出相位跳变，并推算出相位跳变的角度，纠正单位短帧上的数据，同时结合纠错编码，例如低密度奇偶校验码(low-density parity-check code，ldpc)、向前纠错码(forward error correction，fec)等，以消除相位跳变导致的码元错误，从而提高接收机译码的正确
性。
85.然而，该方案中增加了传输符号的数量，不仅降低了码率，也使得通信系统开销较大，并且在使用交织器分散码元错误时，将使得译码的时延也较大。
86.第三种方案：主要是通过选择特定调制方式，使星座点数大于需要映射的码字，然后根据设计好的规则进行码字到星座点的映射。在接收端，当确定接收到的信号发生了相位跳变，则解调出的星座点位置将不符合预设的规则，从而可判断出该码字发生了相位跳变并进行纠错。例如，利用格雷映射(gray mapping)的正交振幅调制(qam)星座图，在典型相位跳变角度正负
±
90
°
、180
°
下，接收端可以根据该星座图上符号对应值为1的比特数目的奇偶性一定会变化的这一性质，以判断该是否发生相位跳变。接收端针对
±
90
°
的相位跳变错误，可以通过一个均衡处理(例如通过逆映射器纠正)来解决，针对180的相位跳变错误，可以通过多路信号的分配进行检测和校正。
87.然而，该方案中，以16-qam为例，为了保证接收端可以将信号调制为奇数个qam符号，每n个数据比特中需要加上一个奇偶校验比特，从而将导致传输过程中的码率较低。而且，奇偶校验在传输过程中，很容易受到信道中随机噪声的影响，在信噪比不够高的情况下，会因随机噪声导致某个比特判断出错，进而影响相位跳变的判断。另外，接收端将数据处理成了多路信号进行纠错编码，为了有较好的纠错性能，一次性会接收到较长的数据。而且当接收端检测出信号发生180
°
相位跳变后，需要将某些信号分路的比特翻转后重新进行译码，会造成延迟增加，且不同分路的译码不同步，导致额外的译码器的计算资源开销。
88.第四种方案：主要是通过纠错编码，解决相位跳变的问题。目前该方案主要为针对bpsk下π角度相位跳变，π角度的相位跳变，相当于对码字的每个比特求反，即相当于码字加上了一个全1向量。然而，该方案中接收端通过筛选或构造ldpc码等线性分组码，使其不包含全1码字，一旦发生π角度相位跳变，在通过常规译码之后会，会留下较多错误，从确定发生了相位跳变，翻转每一比特，再进行译码。或者，同时将接收码字与其翻转后的码字进行若干次迭代译码，比较两组似然比的收敛情况，获取较优的一组继续进行译码，继而输出译码结果。
89.然而，技术方案只适用于bpsk，只能用于检测π角度的相位跳变，不能应用到更高阶的调制格式，因此该方案的适用范围有限。
90.综上，现有技术方案依然存在较大的缺点，而无法有效解决信号相位跳变的问题。
91.因此，本技术实施例提供了一种信号的处理方法，该方法中，发送装置获取第一信号，然后所述发送装置根据预设的纠错码，对所述第一信号进行编码，得到所述第一信号的编码序列；然后，发送装置根据设定的调制方法对第一信号的编码序列进行处理，得到第一信号的信息序列；进一步发送装置通过数模转换模块，将第一信号转换得到第一电信号，该第一电信号中携带第一信号的信息序列；最后发送装置通过第一转换模块，将第一电信号转换得到载波信号后，发送该载波信号。接收装置接收到载波信号后，通过第一转换模块，将载波信号转换得到第一电信号，然后通过数模转换模块，将第一电信号转换得到第一信号；进一步接收装置根据设定的解调方法对该第一信号进行处理，获取第一信号的第一信息序列；再根据预设的纠错码，确定标准校正值和所述第一信息序列的第一校正值，接着根据标准校正值和所述第一信息序列的第一校正值，确定第一信号的相位变化的角度；最后接收装置根据第一信号的相位变化的角度，对第一信号的相位进行处理。该方法中，接收装
置可以根据预设的纠错码，确定多个相位角度的标准校正值和第一信息序列的校正值，进而根据第一信息序列的校正值和各个标准校正值之间的关联值，确定第一信号相位变化的角度并进行处理，从而可以较好解决信号的相位跳变。
92.本技术实施例提供了一种信号的处理方法涉及到上述通信系统中的发送装置和接收装置，下面对发送装置和接收装置中的具体结构进行详细描述。
93.请参考图2，发送装置主要可以包括fec编码器、调制器、数字处理器(可选的)、光电转换器。接收装置主要可以包括光电转换器、数字处理器(可选的)、解调器、相跳检测器、fec译码器。
94.下面对发送装置中的各个硬件设备执行的功能进行详细描述：
95.fec编码器，该fec编码器在接收信源比特流b之后，可以采用本技术中预设的fec码对该信源比特流b进行编码，得到比特流序列为c，输出比特流序列为c。
96.需要注意的是，本技术中该预设的fec码型需要满足下述图3的步骤s301中的公式一和公式二，或者满足下述图3的步骤s301中的公式三和公式四；而具体的编码方法，本技术实施例不做具体限定。
97.调制器：该调制器在接收fec编码器输出的比特流序列为c之后，可以根据qpsk以及正方形星座的qam格雷调制映射方式，将比特流序列c生成得到(偏振复用的)qam符号流s，输出该符号流s。
98.数字处理器，该数字处理器为可选的，在实际系统使用中，为了预补偿信道带来的其它损失，通常会采用数字处理(digital signal processing，dsp)技术对接收到的信号进行脉冲成型、频谱滤波等操作，得到输出符号流s
′
，并将符号流s
′
输回到调制器中，在调制器中将符号流s
′
与符号流s进行比较，以确保符号流s
′
与符号流s之间误差最小，从而将该符号流s
′
输出至光电转换器。
99.光电转换器，该光电转换器可以为双偏电光调制器(可以实现数模转换器和第一转换器的功能)，双偏电光调制器接收到数字处理后的符号流s
′
，可以通过dac数模转换，将符号流s
′
变成模拟信号，并经过射频放大后对双偏光电调制器进行驱动。在双偏光电调制器中，输入为一个单频连续光源，经过电光调制后的光场e将相应携带s
′
的信息，即得到携带s
′
的信息的光信号e，该光信号输出至光纤传输信道中。
100.下面对接收装置中的各个硬件设备执行的功能进行详细描述：
101.光电转换器，该光电转换器可以为双偏电光调制器(可以实现数模转换器和第一转换器的功能)，接收到携带s
′
的信息的光信号e’，可以先将一个单频连续光源和接收的该光信号进行混频，进而将光信号下变频并由光电探测器变为电信号，最后，经由模拟数字转换器(analog-to-digital converter，adc)，将电信号转换为数字信号，将该数字信号输出至数字处理器。
102.需要注意的是，该接收装置通过光纤传输信道接收到携带s
′
的信息的光信号e’与发送装置发送的光信号e之间可能会因光纤传输信道的质量或其它因素的干扰而存在相应的误差，因此，两者不能直接等同。
103.数字处理器，该数字处理器为可选的，在实际系统使用中，可以对接收的数字信号进行均衡、滤波等操作，恢复出信号的符号流确保输出数字信号的符号流和发送装置中的信号符号流s之间的误差最小，输出该信号的符号流
104.解调器：该解调器可以包括两个功能，第一个功能为解调器接收该符号流s
′
之后，可以根据发送装置的调制器调制映射方式，确定相应的解调映射方式，将符号流s
′
生成得到比特流序列输出比特流序列
105.第二个功能，该解调器还可以用于采用最似然准则进行估计，使得输出的比特流序列与发送装置中的比特流序列c之间的误差最小。
106.需要注意的是，数字处理器输出的信号的符号流s
′
可能存在相位跳变的情况，从而导致通过解调器不能有效地使得输出的比特流序列与发送装置中的比特流序列c之间的误差最小。因此，在本技术中，在该解调器后增加一个相跳检测器。
107.该相跳检测器可以用于执行解调器的第二个功能。具体的，该相跳检测器接收数字处理器输出的信号的符号流并结合fec码的特征进行相位跳变的检测和处理，使输出比特流序列和发送装置中的比特流序列c之间的误差最小。具体如何实现相位跳变的检测和处理的方式，可参考下述图3中的步骤s307-s309。
108.fec译码器，该器接收相跳检测器输出的比特流序列之后，根据发送装置的fec编码器中的编码方法，使用相应的译码方法对比特流序列进行译码，得到比特流并使该比特流和发射机中的比特流b的误差最小，输出比特流而具体的译码方法，本技术实施例不做具体限定。
109.需要注意的是，发送装置和接收装置还可包括接收器和发射器，接收器和发射器均可以用于实现通信，以接收或发送相应的信号、数据或信息等，此处不再详细描述。
110.请参考图3，为本技术实施例提供的一种信号的处理方法的实施流程图。该方法可应用于图1-图2所示的通信系统，当然也可应用于除图1-图2之外的通信系统，本技术对此不做限定。参考图3所示，该方法可包括如下处理流程。
111.s301：发送装置获取第一信号，并根据预设的纠错码，对第一信号进行编码，得到第一信号的编码序列。
112.在一种实施方式中，预设的纠错码可以为向前纠错码fec，也可以为其它纠错码，本技术不做具体限定，只要该预设的纠错码满足以下条件即可。
113.假设预设的纠错码的生成矩阵为g，预设的纠错码的第一验证矩阵为h。其中，生成矩阵g中包含k行g1,g2,......gk。其中，gj为生成矩阵的第j行向量，j为不大于k的正整数，g0表示为矩阵行数为1的全零行向量，g0的长度可以为所述生成矩阵列宽。
114.第一验证矩阵h中包含m行h1,h2,......hm，其中，hn为所述第一验证矩阵的第n行向量，n为不大于m的正整数，h0表示为矩阵行数为1的全零行向量，h0的长度为所述第一验证矩阵列宽。
115.其中，所述生成矩阵和所述第一验证矩阵，可以满足以下公式：
116.该预设的生成矩阵g可以满足以下公式一和公式二，或者该预设的纠错码的第一验证矩阵h可以满足以下公式三和公式四。
[0117][0118][0119][0120]fi
(h0)
·ht
≠0
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
公式四
[0121]
其中，rank(
·
)表示求矩阵的秩，i表示角度大小，fi(.)表示信号的相位变化i角度时对应的序列变换函数，pi(.)表示信号的相位变化i角度时对应的序列的位置置换函数。
[0122]
在该步骤中，由于fec码的生成矩阵和第一验证矩阵可以满足上述公式的条件，因此，可以将该fec码作为本技术实施中使用的纠错码。
[0123]
在一种实施方式中，发送装置可以根据该fec码，采用某种编码方式对第一信号进行编码，得到第一信号的编码序列。其中，具体的编码方法，本技术不做具体的限定。
[0124]
可选的，该第一信号可以为数字信号，数字信号可以指自变量是离散的、因变量也是离散的信号，这种信号的自变量可以用整数表示，因变量可以用有限数字中的一个数字来表示。在计算机中，数字信号的大小常用有限位的二进制数表示，例如，字长为2位的二进制数可表示4种大小的数字信号，分别为00、01、10和11。
[0125]
具体的，发送装置得到的第一信号的编码序列可以为第一信号通过fec码编码后的比特流序列。需要注意的是，由于数字信号是用两种物理状态来表示0和1的，因此，其本身抗干扰能力比模拟信号强很多。
[0126]
s302：发送装置使用设定的调制方法对第一信号的编码序列进行处理，得到第一信号的信息序列。
[0127]
可选的，本技术实施例中可以采用qpsk和正方形星座的qam格雷调制的映射方法。
[0128]
在一种实施方式中，发送装置采用正方形星座的qam格雷调制的映射方法，将第一信号的编码序列(即比特流序列)生成第一信号的信息序列，该第一信号的信息序列可以为qam符号流。
[0129]
在步骤s302中，本技术实施例采用的为qpsk和正方形星座的qam格雷调制的映射方法，因此，下面具体介绍qpsk和正方形星座的qam的调制的映射方式。
[0130]
其中，正方形星座的qam调制，为调制星座上的点排列成以原点为中心的正方形，
正方形星座m-qam的调制阶数m满足，m＝2
2m
，其中m为正整数。如图4a所示，其为格雷映射的qpsk星座图；如图4b所示，其为16qam星座图。
[0131]
示例性的，如图4b的16qam星座图中所示的a、b两点，分别对应“1000”、“1100”比特序列，而该两位的比特序列只有第二位比特相异。
[0132]
在使用qpsk以及正方形星座的qam调制下，符号经过相位跳变后，其对应的比特序列可以表示成原符号对应的比特序列经过位置置换后，加上一个特定的向量(这里加法指的是模2加法即异或运算)。信道相位跳变角度为或π或即90
°
、180
°
和270
°
，定义一个序列变换函数fi(.)，其中，i等于或π或即fi(.)的输出可以用于表示符号或符号对应的比特序列按或π或的角度跳转后的比特序列。
[0133]
例如，在qpsk下，符号00对应的比特序列按或π或的角度跳转后的比特序列分别为：f
π
(00)＝11，
[0134]
参考图4c所示，在16qam下，符号0001对应的比特序列按或π或的角度跳转后的比特序列分别为：f
π
(0001)＝1011，f
π
(0001)＝0110。
[0135]
上述比特序列位置置换，可以定义一个序列位置置换函数pi(.)其中，i等于或π或比特位置置换发生在符号内，当在qpsk下，比特位置置换只在每2个比特之间发生。当在16qam下，比特位置置换只在每4个比特之间发生。
[0136]
下面以例子说明符号经过相位跳变后，其对应的比特序列如何表示成原符号对应的比特序列经过位置置换，再加上一个特定的向量。
[0137]
如图4d所示，在qpsk下，符号a1a2的位置置换函数为p
π
(a1a2)＝a1a2，从而可知，在i等于和角度下，相邻两个比特互换位置，在i等于π角度下，比特的位置不变。例如，特定向量在π、角度下分别为01、11、10，若例子中01在π、角度下位置置换后分别为10、01、10，分别加上该特定向量01、11、10后，得到的分别为11、10、00，该11、10、00则为对应角度相位跳变后的符号。
[0138]
如图4e所示，在16qam下，符号a1a2a3a4的位置置换函数为p
π
(a1a2a3a4)＝a1a2a3a4，从而可知，在i等于和角度下，第一位和第三位比特互换位置，第二位和第四位比特互换位置，在i等于π角度下，比特的位置不变。例如，特定向量在π、角度下分别为1000、1010、0010，若例子中0001在π、角度下位置置换后分别为0100、0001、0100，分别加上1000、1010、0010后，
得到的依次为1100、1011、0110，则该1100、1011、0110为对应角度相位跳变后的符号。
[0139]
另外需要注意的是，在实际系统中，在该步骤302之后，发送装置还需要通过一个数字处理器(digital signal processing，dsp)对第一信号进行调制处理，以预补偿信道带来的一些损失。
[0140]
在一种实施方式中，发送装置根据设定的调制方法对第一信号的编码序列进行处理，得到所述第一信号的信息序列之后，发送装置还需要使用数字处理技术(数字处理器)，对所述第一信号的信息序列进行调整。
[0141]
具体的，发送装置采用数字处理(dsp)技术对第一信号进行脉冲成型、频谱滤波等操作，通过数字处理器(dsp)输出调整的第一信号的信息序列(调整的qam符号流)。即将调整的第一信号的信息序列(调整的qam符号流)进行下一步骤的处理。
[0142]
s303：发送装置将第一信号转换得到第一电信号，第一电信号中携带第一信号的信息序列，发送装置再将第一电信号转换得到载波信号。
[0143]
可选的，发送装置可以通过数模转换器将第一信号转换得到第一电信号，再通过第一转换器将第一电信号转换得到载波信号。其中，数模转换器和第一转换器可以为双偏光电调制器，用于实现步骤s303。
[0144]
在一种实施方式中，发送装置将步骤s302得到的第一信号的信息序列(qam符号流)通过数字模拟转换器(digital to analog converter，dac)，转换得到第一电信号(即模拟信号)，再通过第一转换器将第一电信号转换得到载波信号。
[0145]
该载波信号可以用于携带着计算机上的数字信息，该载波信号可以为电信波、光波等，本技术可以不做具体限定。
[0146]
可选的，本实施例中的载波信号以光信号为例。可以先通过射频放大后对双偏光电调制器进行驱动，在双偏光电调制器中，将一个单频连续光源(光信号)作为输入，通光电调制后的光场，使得该光信号中携带第一信号的信息序列。
[0147]
需要注意的是，在实际使用中，该步骤s303处理的应该为由步骤s302得到的调整的第一信号的信息序列(调整的qam符号流)，最后载波信号携带调整的第一信号的信息序列(调整的qam符号流信息)。
[0148]
s304：发送装置发送所述载波信号，接收装置接收载波信号。
[0149]
可选的，发送装置可以通过光纤链路，传输该载波信号，接收装置从而接收由该发送装置发送的载波信号。
[0150]
需要注意的是，在发送装置通过光纤链路传输该载波信号的过程中，通常会因为传输信道/链路质量差，以及传输过程中出现色散、光纤的非线性效应、相位噪声等因素的干扰，导致接收装置接收的载波信号存在损耗和相位跳变问题。因此，接收装置接收到的载波信号与发送装置发送的载波信号并不能完全相等。
[0151]
s305：接收装置将载波信号转换得到第一电信号，然后，将第一电信号转换得到第一信号。
[0152]
可选的，接收装置可以通过第一转换器将载波信号转换得到第一电信号，再通过数模转换器将第一电信号转换得到第一信号。该步骤s305中的数模转换器和第一转换器可以使用与步骤s304中相同的数模转换器和第一转换器，且该数模转换器和第一转换器可以为双偏光电调制器，用于实现步骤s305。
[0153]
在一种实施方式中，接收装置通过数模转换器，将第一电信号转换得到第一信号之后，可以通过数字处理器dsp，对所述第一信号进行调整。
[0154]
具体的，通过步骤s305将载波信号转换得到第一信号，同时可以获取第一信号的信息序列(可以为qam符号流)；然后，采用数字处理技术dsp对第一信号进行均衡、滤波等操作，通过数字处理器输出调整的第一信号的信息序列，并保证调整的第一信号的信息序列与获取的第一信号的信息序列之间的误差最小。
[0155]
s306：接收装置根据设定的解调方法对所述第一信号进行处理，获取所述第一信号的第一信息序列。
[0156]
可选的，本技术实施例中可以采用qpsk和正方形星座的qam格雷解调的映射方法。
[0157]
具体的，通过步骤s305将载波信号转换得到第一信号，同时可以获取第一信号的信息序列(可以为qam符号流)。发送装置可以采用正方形星座的qam格雷解调的映射方法，将第一信号的信息序列生成得到第一信号的第一信息序列(即第一信号的编码序列)。
[0158]
s307：接收装置根据预设的纠错码，确定标准校正值和所述第一信息序列的第一校正值。
[0159]
在一种实施方式中，该预设的纠错码可以为向前纠错码(fec码)，并且该预设的纠错码的生成矩阵需要同时满足步骤s301中的公式一和公式二，或者该预设的纠错码的第一验证矩阵需要同时满足步骤s301中的公式三和公式四。具体的，可参考步骤s301，此处不再具体赘述。
[0160]
针对预设的纠错码的生成矩阵以及该预设的纠错码的第一验证矩阵为何需要满足的公式一和公式二，或公式三和公式四进行以下说明。
[0161]
在qpsk等正方形星座的qam调制下，符号的相位跳变可以表示成原符号对应的比特序列经过位置置换，再加上一个特定的向量，因此，一个码字(信号的信息序列)的相位跳变也可以表示成每个符号内的比特序列经过位置置换，再加上一个特定的向量。
[0162]
码字c的比特序列位置置换可以表示为则c经历相位跳变后得到的序列为f
π
(c)＝p
π
(c) v
π
，，v
π
,为与c相同长度的特定向量。
[0163]
若一个fec纠错码的生成矩阵为g，第一矩阵为h，对于任意一个合法码字c，其满足条件c
·ht
＝0。其中，0表示全零向量。本技术提出的抗相位跳变的纠错码满足如下条件：
[0164]
若合法码字c经历相位跳变后得到而fi(c)不是合法码字，即fi(c)
·ht
≠0，且fi(c)
·ht
，即校正子(syndrome)，在特定的跳变角度下只有唯一取值。这样的纠错码在相位跳变时，不会产生与合法码字混淆的码字，并且可以方便地检测出相位跳变的角度是多少。
[0165]
本技术指出预设的纠错码需要同时满足上述公式一和公式二。等价地，对于一个抗相位跳变的预设的纠错码，也可以同时满足公式三和公式四。
[0166]
当抗相位跳变的预设的纠错码同时满足上述公式一和公式二，或同时满足上述公式三和公式四时，对于任何完整相位跳变的码字，均非合法码字，并且该纠错码可以检测出相位跳变的角度。
[0167]
针对步骤s307中提出的一种预设纠错码，预设的纠错码只需同时满足上述公式一和二，或者同时满足上述公式三和公式四，该预设的纠错码即可用于检测信号的相位跳变。因此，在本技术中提供了一种低密度奇偶校验码ldpc，该ldpc码具体如何构造可参考下述实施例三。
[0168]
另外，本技术还提供了一种抗相位跳变的低密度奇偶校验卷积码(low-density parity-check convolutional code，ldpcc)，该ldpcc码具体如何构造可参考下述实施例四、在实施例四中还介绍了改进该抗相位跳变ldpcc码的构造的方法。并且，针对抗相位跳变ldpcc码接收装置系统的结构和原理进行了详细介绍，具体可参考下述实施例五。
[0169]
在一种实施方式中，接收装置根据预设的纠错码，确定标准校正值，可以通过以下实现：先根据预设的纠错码，确定生成矩阵和第一验证矩阵；再根据预设信号的信息序列、所述生成矩阵和所述第一验证矩阵，以及预设的第一校正公式，计算得到所述标准校正值。
[0170]
具体的，首先，接收装置将预设信号的信息序列和生成矩阵进行相乘运算，得到第二信息序列；然后，接收装置根据第二信息序列，确定预设信号的相位变化n个角度对应的n个相位变化后的第三信息序列；n为大于0的正整数；最后，接收装置将每个第三信息序列和第一验证矩阵的转置矩阵代入预设的第一校正公式，计算得到n个所述标准校正值。
[0171]
该预设的第一校正公式满足以下公式：
[0172]
si＝fi(x)*h
t
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
公式五
[0173]
其中，i表示角度大小，si表示信号的相位变化i角度时对应的校正值，fi(.)表示信号的相位变化i角度时对应的序列变换函数，x表示为矩阵行数为1的行向量，x的长度表示所述第一验证矩阵的列宽，h
t
表示所述第一验证矩阵的转置矩阵。
[0174]
其中，第二信息序列可以作为序列变换函数fi(.)的输入，每个第三信息序列即对应为序列变换函数fi(.)的一个输出，若确定预设信号的相位需要变化n个角度，则对应输出n个第三信息序列。
[0175]
具体的，针对上述如何根据预设的纠错码，确定标准校正值，可以通过以下进行说明：
[0176]
公式一说明对于生成矩阵的任意行向量，经过比特位置置换后仍然可以用g中的行向量线性表示。所以任意合法码字c经过比特位置置换后，仍然可以用g中的行向量线性表示，即仍然是一个合法码字，因此pi(c)
·ht
＝0。因为全零序列经过任何比特位置置换保持不变，所以不同相位跳变角度下即为该角度下相位跳变分解中，比特位置置换后需要加上的特定向量。因此，当某一合法码字c(即上述的信息序列)经过相位跳变后，利用上述条件，可以计算出对应的校正值(向量)如下：
[0177][0178]sπ
＝f
π
(c)*h
t
＝(f
π
(h0) p
π
(c))*h
t
＝f
π
(h0)*h
t
ꢀꢀꢀꢀ
公式七
[0179][0180]
不同码字经同一角度相位跳变后得到的码字具有相同的校正值(向量)，则将这些校正子为标准校正值(向量)，因此，可以利用该标准校正值(向量)进行相位跳变角度的检
测。
[0181]
在一种实施方式中，接收装置可以根据预设的纠错码，确定第一信息序列的第一校正值，包括：接收装置先根据预设的纠错码，确定生成矩阵和第一验证矩阵；然后接收装置根据第一信息序列，确定第四信息序列，第四信息序列为所述第一信号的相位角度变化后的信息序列；接收装置再将第四信息序列与第一验证矩阵代入上述的预设的第一校正公式中，得到所述第一信息序列的第一校正值。
[0182]
需要注意的是，接收装置中可以设置一个软信息，将该第一信息序列通过输入该软信息，可以输出该第一信息序列对应的第四信息序列。若第一信号的相位角度发生变化，则该第四信息序列为第一信号的相位发生角度变化后对应的信息序列；若第一信号的相位角度未发生变化，则该第四信息序列与第一信息序列相等。
[0183]
s308：接收装置根据标准校正值和第一信息序列的第一校正值，确定第一信号的相位变化的角度。
[0184]
在一种实施方式中，接收装置根据标准校正值和第一信息序列的第一校正值，确定第一信号的相位变化的角度，包括以下步骤：
[0185]
第一步骤：确定标准校正值中包含预设信号的相位变化n个不同角度时对应的n个标准校正值，每个角度对应一个标准校正值，n为大于0的正整数；
[0186]
第二步骤：将n个标准校正值分别与第一校正值进行相关值计算，得到n个相关值；
[0187]
第三步骤：当确定所述预设信号的相位变化第i个角度时对应的标准校正值与所述第一校正值的第一相关值最大，且第一相关值满足设定条件时，则确定第一信号的相位变化的角度为第i个角度；i为大于0，且小于或等于n的正整数值；
[0188]
其中，设定条件包括所述第一相关值大于第一设定阈值，以及所述第一相关值与其它n-1个相关值之间的误差均大于第二设定阈值。
[0189]
需要注意的是，接收装置根据预设的纠错码，确定标准校正值时，并非只适用确定本技术实施例中的第一信号的相位变化的角度，也可以适用于其它的信号。因此，本技术实施例中的标准校正值不仅仅可以作为确定本技术实施例的第一信号的相位发生变化的参考标准值，还可以作为确定其它信号的相位发生变化的参考标准值。
[0190]
s309：接收装置根据第一信号的相位变化的角度，对第一信号的相位进行处理。
[0191]
在一种实施方式中，接收装置根据第一信号的相位变化的角度，对所述第一信号的相位进行相反方向的角度处理，进而可以得到相位处理后的第一信号的信息序列。
[0192]
需要注意的是，相位角度调整后的第一信号，对应为步骤s301中编码后的第一信号(即相位调整后的第一信号的编码序列)。因此，接收装置根据第一信号的相位变化的角度，对第一信号的相位进行处理之后，还需要通过步骤s310中预设的纠错码，对该相位调整后的第一信号的编码序列进行译码，得到译码后的第一信号的信息序列。
[0193]
针对上述步骤s307-s309中接收装置进行信号相位跳变的检测和处理的过程，本技术提供了一个具体相位跳变检测流程，可参考下述的实施例一。
[0194]
并且在下述实施例二中，详细介绍了一个信号相位跳变的检测和处理的具体实施例子。
[0195]
s310：接收装置使用预设的纠错码，对相位处理后的第一信号的信息序列进行译码。
[0196]
在一种实施方式中，接收装置接收相跳检测器输出的已相位调整后的第一信号的信息序列，通过预设的fec码对该序列进行译码纠错。
[0197]
在本技术实施例提供的方法中，发送装置获取第一信号，然后所述发送装置根据预设的纠错码，对所述第一信号进行编码，得到所述第一信号的编码序列；然后，发送装置根据设定的调制方法对第一信号的编码序列进行处理，得到第一信号的信息序列；进一步发送装置通过数模转换模块，将第一信号转换得到第一电信号，该第一电信号中携带第一信号的信息序列；最后发送装置通过第一转换模块，将第一电信号转换得到载波信号后，发送该载波信号。接收装置接收到载波信号后，通过第一转换模块，将载波信号转换得到第一电信号，然后通过数模转换模块，将第一电信号转换得到第一信号；进一步接收装置根据设定的解调方法对该第一信号进行处理，获取第一信号的第一信息序列；再根据预设的纠错码，确定标准校正值和所述第一信息序列的第一校正值，接着根据标准校正值和所述第一信息序列的第一校正值，确定第一信号的相位变化的角度；最后接收装置根据第一信号的相位变化的角度，对第一信号的相位进行处理。
[0198]
该方法中，接收装置将接收的载波信号转换得到电信号后，获取第一信号的第一信息序列，然后根据预设的纠错码，确定多个相位角度的标准校正值和第一信息序列的校正值，并第一信息序列的校正值和该多个标准校正值进行关联值计算，进而确定相位变化的角度，再根据该相位变化的角度进行处理，从而可以高效的解决信号的相位变化。
[0199]
基于以上实施例提供的一种信号的处理方法，本技术还提供了以下几个具体的实例，以详细说明本技术的技术方案。
[0200]
本技术的第一个实施例中，根据上述步骤s307-s309的接收装置进行相位跳变的检测和处理过程，本技术实施例提供了一种信号相位跳变的检测和处理的具体流程。
[0201]
如图5所示，接收装置的相位跳变检测器可以独立于fec编码器，相位跳变检测器与软信息存储器(该软件信息存储器可以位于相跳检测器中)可以同时接收解调器输出的软信息，且可以利用软信息判决出码字，将该码字输入到相位跳变检测器，用于进行相位跳变检测运算。若相跳检测器检测出发生相位跳变以及确定相位跳变角度后，则控制软信息存储器中相应的码字信息，按照正确的相位进行软信息的翻转，再将翻转后得到的正确码字输入到fec译码器，进行的译码，并输出正确的码字。
[0202]
具体的，相跳检测器输出相跳角度判决值之后，软信息存储器根据相跳角度，相应地将存储的码字软信息翻转回正确的角度，再输入fec译码器，进行译码操作，最后输出结果，完成整个接收机处理工作。
[0203]
具体的翻转操作由特定的调制格式决定，如图4d所示qpsk调制，软信息为对数似然比(llr)信息时，每个符号对应的2个比特信息是(l1,l2)，在检测出相跳角度为下，软信息分别翻转为(-l2,l1)，(-l1,-l2)，(l2,-l1)。如图4e所示16qam调制时，每个符号对应的4个比特信息是(l1,l2,l3,l4)，在检测出相跳角度为下，软信息分别翻转为(l3,l4,-l1,l2)，(-l-1
,l2,-l3,l4)，(-l3,l4,l1,l2)。
[0204]
当相跳起始于码字的中间时，相跳检测器可能会输出错误的相跳角度检测值，通过译码后可以发现有较多残留错误。此时，可以结合检错重传系统，请求发送端重新传输码字，以此提供系统的总体性能。
[0205]
下面介绍相位跳变检测器具体如何检测信号相位跳变以及确定相位跳变的角度，
如图6所示，具体流程如下：
[0206]
s601：输入码字比特。
[0207]
在该步骤中，该码字比特是由相跳检测器中存储的软信息直接判决得到的码字，该码字可以表示为符号经过相位跳变后，其对应的比特序列。
[0208]
s602：将码字比特与预设的fec纠错码的校验矩阵的转置相乘计算出一个校正子s。
[0209]
该步骤中，该校正子s可以通过上述步骤s307中的公式五进行计算得到。码字比特相当于公式五中的fi(h0)，预设的fec纠错码的校验矩阵的转置为公式五中的h
t
。
[0210]
s603：将校正子s分别与相位跳变各角度对应的标准校正子si进行计算相关值，并确定与校正子s相关值最大的标准校正子对应的相位跳变角度。
[0211]
本技术中，计算校正子s和各标准校正子的相关值，可以通过计算校正子与每个标准校正子之间比特值相同的位数，即称此数值为相关值。
[0212]
例如，相位跳变π、角度下对应的标准校正子分别为：s
π
、比较s与s与s
π
，s与之间比特值相同的位数，将该位数对应作为其相关值，分别为cor(s,s
π
)、进而确定相关值最大的标准校正子对应的相位跳变角度为α。
[0213]
s604：校正子s与标准校正子si之间相关值是否都大于第一阈值。
[0214]
若是则执行步骤s605，若否则执行步骤s606。
[0215]
s605：校正子s与标准校正子si之间最大相关值与其它的相关值是否都大于第二阈值。若是则执行s607，若否则执行步骤s606。
[0216]
s606：确定与校正子s相关值最大的标准校正子对应的相位跳变角度是否等于0。
[0217]
若是则执行s607。
[0218]
s607：输出相位跳变角度。
[0219]
需要注意的是，上述步骤s604和s605中涉及的阈值条件是为了减小虚警率，增加检测精度而设置的。对于判决后码字的校正子关于各个标准校正子的相关值，设置第一阈值，作为判断相跳发生的门限。设置第二阈值，当最大相关值与另外两个角度的相关值的差值大于第二阈值时，则表示关于正确角度的相关值显著大于另外两个角度的相关值。
[0220]
从而可知，相位状态存储器发生更改，需要满足如下条件：1)通过校正子计算得到的相关值大于第一阈值；2)最大相关值与另外两个角度的相关值的差值均大于阈值2。
[0221]
如果不满足上述的条件，则默认相跳检测器输出相位跳变角度为0
°
。第一阈值和第二阈值可以为用户设定，也可以由仿真、测试确定，另外，第一阈值和第二阈值可以根据不同的信噪比设置成变化的量，也可以取固定值。这些阈值是为了提升相跳检测器的性能而设置的，并非必需的，简化情况下，可以直接取相关值最大且满足阈值条件的标准校正子对应的角度，作为检测出的相跳角度。
[0222]
本技术的第二个实施例中，根据上述步骤s307-s309中接收装置进行相位检测过程，提供了一种信号相位跳变的检测和处理的具体实施例子。
[0223]
以预设的fec码为例，首先验证该预设的fec码同时满足上述公式一和公式二，或
者同时满足上述公式三和公式四。
[0224]
一个简单的(12,6)纠错码的生成矩阵可以表示为：
[0225][0226]
该纠错码的第一校验矩阵可以表示为：
[0227][0228]
即g
·ht
＝0。第一校验矩阵h的所有行向量为h1,h2,
…
,h6，经过qpsk下的和角度的比特位置置换(即相邻两位互换位置)，组成矩阵可以表示为：
[0229][0230]
可知第一验证矩阵h的秩为6，而矩阵h
p
可以由h通过初等行变换得到，因此，第一验证矩阵满足公式三和公式四。
[0231]
然后，根据预设的fec码，可以确定在π,角度下，对应的标准校正子(即标准校正向量)分别为：s
π
＝f
π
(h0)*h
t
＝[0,1,0,0,1,0]，且该标准校正子均为非零向量。同时也可以进一步确定该第一校验矩阵是一个抗相位跳变纠错码的校验矩阵。
[0232]
例如，当获取信号的信息序列为[0,1,0,1,1,1]，与g相乘得到码字为[1,0,0,1,1,1,0,0,0,1,0,1]，整个码字在π,角度下发生相位跳变得到的码字分别为[0,0,1,1,1,0,0,1,1,1,1,1]，[0,1,1,0,0,0,1,1,1,0,1,0]，[1,1,0,0,0,1,1,0,0,0,0,0]，然后，将该相位跳变得到的码字分别将与h的转置相乘计算得到的校正子正好分别为s
π
,
[0233]
进一步，可以计算得到校正子(即校正向量)，将校正子与标准校正子s
π
，进行比对，检测出发生相位跳变的角度，从而按照此角度逆跳变，从而恢复出原码字。
[0234]
在与标准校正子(向量)做比对时，计算校正子和标准校正子之间的相关性，在一种实施的方式下，可以通过统计校正子与每个标准校正子之间相同的比特的数量，取数量最大的标准校正子对应的相位跳变角度作为检测出的相位跳变角度。
[0235]
例如，将计算得到的校正子为[1,0,1,1,1,1]，与上述的三个标准校正子((向量)
进行对比，得到的相同比特的位数分别为5,1,3，从而确定相位跳变角度就是
[0236]
最后，需要注意的是，在16qam调制下，上述例中的纠错码也可以改造成适用的抗相位跳变纠错码。将上述纠错码的第一验证矩阵h每4列做列交换，即第2,3列互换、第6,7列互换、第10,11列互换，得到的纠错码的第一校验矩阵可以验证在16qam下满足公式三和公式四。另外，对生成矩阵g做相同的列置换，得到的就是一个16qam下的抗相位跳变的纠错码。
[0237]
在构造抗相位跳变的纠错码的过程中，应当遵循的一个原则就是使全零校正子与标准校正子s
π
,两两之间的汉明距离，即相同位置比特不同的位数的数量尽量大，这样可以提高校正子可允许出现的错误比特数，在与标准校正子比对时正确率更高。
[0238]
本技术的第三个实施例中，根据上述步骤s301或步骤s307中涉及的一种预设的纠错码(即预设的纠错码需同时满足上述公式一和公式二，或同时满足公式三和公式四)，提供了一种构造基于里德-所罗门(reed-solomon，rs)码的抗相位跳变准循环的低密度奇偶校验码ldpc的方式。
[0239]
令有限域gf(q)的本原元表示为α，其中q＝p
t
，p是一个大于2的质数，t为一个正整数。设m为q-1的最大质因子，且q-1＝cm。因为p大于2，所以p为奇数，因此c为偶数。令β＝αc，则β是gf(q)上阶为m的元素，即m是最小的使得βm＝1的正整数。
[0240]
构造gf(q)上的一个m
×
m矩阵可以满足以下：
[0241][0242]
其中，β的指数由模m的运算得到。从此矩阵中获取大小为k
×
n的子矩阵，以α
α
的幂代替β
β
的幂，可以得到rs，构造ldpc码的基矩阵，该ldpc码的基矩阵可以满足以下：
[0243][0244]
由于c为偶数，所以σ
i，j
，0≤i≤k-1，0≤j≤n-1均为偶数。由此构造出的rs，从而构造ldpc码，该ldpc码的第一验证矩阵可以满足以下：
[0245][0246]
其中，矩阵p为大小(q-1)
×
(q-1)的循环置换矩阵，循环置换矩阵p可以满足以下：
[0247][0248]
其中，p0为单位阵。相当于将单位阵向右循环移动σ
i，j
位。因此，此ldpc码为一个准循环ldpc码，第一验证矩阵大小为k(q-1)
×
n(q-1)。
[0249]
因为σ
i，j
均为偶数，可以验证的奇数行相当于上一行相邻两位互换位置(下标从0开始)。因此，整个第一验证矩阵的第行相当于第2i行进行qpsk下和角度的比特位置置换。
[0250]
又因为π下的比特位置置换等价于位置不变，所以第一验证矩阵满足上述公式三。只需将n取值为奇数，第一验证矩阵的行重就是奇数，则可以确保满足上述公式四。因此，这样构造出来的rs，可以用于构造ldpc码，该ldpc码就是一个qpsk调制下的抗相位跳变线性分组码。
[0251]
对于16qam，可以按照前述实施例四中的操作，将qpsk调制下构造的第一验证矩阵进行每4列的第2，3列互换操作得到。另外，对于更高阶的正方形星座qam，可以按星座图的相跳规律，以相同的方式，对第一验证矩阵进行列交换得到。
[0252]
本技术的第四个实施例中，根据上述步骤s301或步骤s307中涉及的一种预设的纠错码(即预设的纠错码需同时满足上述公式一和公式二，或同时满足公式三和公式四)，提供了一种低密度奇偶校验卷积码ldpcc，以及改进构造该ldpcc码的方法。该ldpcc码是ldpc码的卷积形式，具有更好的译码性能，且具有边接收边译码的特点，以及较低的延迟。这些特性有利于在相跳发生后较短的时间内检测出相跳，适用于光通信等相跳发生随机，且往往持续较长时间的场景中。
[0253]
参考实施例三中构造抗相位跳变ldpc码的方法，也可以用于构造抗相位跳变ldpcc码。ldpcc码第一验证矩阵可以用一个双边无穷校验表示：
[0254][0255]
其中，每个子矩阵的大小为a
×
c，码率约为每个子矩阵都是稀疏矩阵，ms 1为每一行校验矩阵包含的校验子矩阵数，其中，ms表示ldpcc码的记忆长度，可以称作校正子前向记忆长度。ldpcc码的截断形式，即sc-ldpc码(空间耦合ldpc码)，第一验证矩阵可以满足以下：
[0256][0257]
其中，第一验证矩阵的子矩阵构成的矩阵可以表示为单行验证子矩阵。由于ldpcc码或者sc-ldpc码的码字非常长，因此，本技术实施例中可以将码字每c个比特组成一个码字区段。
[0258]
构造抗相位跳变ldpcc码的方法具体可以包括以下：
[0259]
将上述单行验证子矩阵整体视为一个第一验证矩阵，只要其满足公式三和公式四，则确定该ldpcc码为抗相位跳变的ldpcc码。通过与实施例三相同的基于rs码的构造方法去构造单行验证子矩阵，就可以构造出抗相位跳变ldpcc码，其截断形
式就是抗相位跳变sc-ldpc码。
[0260]
抗相位跳变ldpcc码的相位检测过程与抗相位跳变ldpc码类似，具体可以包括以下：
[0261]
在码字传输过程中，若第k个区段开始发生相位跳变，因为跳变持续的长度一般较长，所以从第k 1个区段开始，只要相位跳变覆盖了单行验证子矩阵的长度，就可以用单行验证子矩阵检测相位跳变角度。将第k 1个区段到第k ms 1个区段的码字比特组成一个向量c
′
，将其乘以单行验证子矩阵的转置，可以得到一个校正子向量s
′
，将该校正子向量s
′
与对应的标准校正子进行比对，可以判断出相位跳变的角度。
[0262]
需要注意的是，抗相位跳变ldpcc码的相位检测过程可以与实施例三中所述相跳检测器的工作过程相同，也可以采用多行验证子矩阵视为整体的方法，进行相跳检测，以提高检测的准确度。检测出相跳角度之后，即可以将被相位跳变完整覆盖的区段的比特按照正确相位进行翻转，然后进行译码。
[0263]
由于相位跳变角度的准确检测需要相跳完全覆盖ms 1个区段，即单行验证子矩阵长度。且一旦有相位跳变位于区段的中间位置，而被判断成了无相位跳变或相位跳变完全覆盖，译码后会产生大量错误。
[0264]
因此，为了避免这种情况，且使损失码率最小，使接收装置不遗漏相位跳变开始的区段，可以对抗相位跳变ldpcc码的构造进行一定的改进。本实施例可以准确判断相位跳变发生的时刻，及时将起始区段擦除。
[0265]
通过该改进可以使得相位跳变一经发生，会大概率的表现为校正子上出现大量非零位，当相位跳变检测器检测到校正子出现了异常多的非零位时，则判断相位跳变从此时输入的区段开始发生。因此，本实施例设置了校正子重量阈值，当校正子的汉明重量(即非零比特的数量)超过该阈值时，确定相位跳变开始发生。
[0266]
本技术还可以对抗相位跳变ldpcc码的构造进行改进，具体方法可以包括以下：
[0267]
定义相跳覆盖长度l
φ
，如图7a所示，当单行验证子矩阵的尾端至中间对应的码字序列覆盖了全1错误，称此全1序列的长度为相跳覆盖长度l
φ
。
[0268]
相位跳变ldpcc码可以通过掩膜(masking)操作进行改进，即将内含的若干子矩阵置为零矩阵。通过随机尝试掩膜的子矩阵，在相跳覆盖长度l
φ
大于一个较小的值，且小于(ms 1)
·
c时，使得尾端全1错误下，通过单行验证子矩阵计算得到的校正子，具有较大的汉明重量。
[0269]
其中，掩膜操作的目标是使校正子汉明重量-l
φ
曲线呈现出类似图7b的形状，即只在l
φ
较小时校正子重量存在低值时，其余l
φ
取值下校正子汉明重量保持在较大的值。
[0270]
校正子重量阈值可以设置为一个固定值。此时在高信噪比下，由于随着信噪比增加随机错误不断减少，校正子重量在整体下降，固定的校正子重量阈值会漏掉部分相位跳变发生的情况。因此，为了增加对相位跳变发生的判断灵敏度，可以设置随信噪比变化的校正子重量阈值，使其尽量接近随机错误下校正子重量的上界。
[0271]
其确定方法可以为：通过仿真获得不同信噪比下仅有随机错误影响的校正子重量最大值，将该值(或比该值稍小一点的数)设定为阈值。接收端存储的校正子重量阈值可以
通过关于信噪比的分段函数或者多项式进行拟合，或者直接存储各信噪比下的阈值，以查表方式使用。
[0272]
针对抗相位跳变的ldpcc码，相跳检测器每接收一个区段，结合前面存储的ms个区段的软信息，判决出一个码字向量c
′
，与单行验证子矩阵的转置相乘，得到校正子向量s
′
。统计s
′
中非零元素的数量，如果大于校正子重量阈值，则判断从输入区段开始出现了相位跳变，否则认为相位跳变并没有发生。
[0273]
因此，采用了这种改进构造抗相位跳变ldpcc码的系统，可以判断相位跳变是否发生，从而决定是否进行相位跳变角度的检测运算，避免了对每一个区段都进行检测带来的资源浪费，减小接收端的运算量。对于抗相位跳变空间耦合低密度奇偶校验码(spatial-coupling low-density parity-check code，sc-ldpc)，其为抗相位跳变ldpcc码的截断形式，相位跳变检测器的所有处理都与之相同。
[0274]
然而，在一些高速通信系统中，尤其是光通信系统中，相位跳变发生时往往会持续较长的一段序列。其传输符号一般为按帧传输，帧头实现同步、相位识别等功能，帧头与帧头之间是携带数据信息的符号。本实施例结合这种一般的帧结构，使用抗相位跳变ldpcc码或sc-ldpc码实现对相位跳变错误的纠正。本实施例中，接收系统通过帧头确定符号序列的绝对相位，但不需要通过插入导频符号辅助相位跳变的纠正，节省了传输的符号数，也不需要改变一般高速通信系统的帧结构。
[0275]
另外，本实施例中传输码字可以为很长的抗相位跳变ldpcc码或sc-ldpc码，且被分割成多帧进行发送。将传输码字按照每c个比特分成码字区段，若干个区段为一帧。帧头的相位可以准确检测得到，所以在每一帧的起始，相位均为准确的，相位跳变会发生在一帧的中间，并且持续到此帧的结尾，下一帧恢复正确的相位。
[0276]
因此，本技术的第五个实施例中，根据实施例四中构造的抗相位跳变ldpcc码，详细介绍该ldpcc码接收装置系统的结构和原理。
[0277]
接收装置通过帧同步器对数据进行帧同步，并判断出正确的符号绝对相位，再通过软信息输出器计算出码字部分的对数似然比信息(log-likelihood ratio，llr)，然后将llr值输入译码系统。本译码系统主要可分为滑动窗译码器和相位跳变检测器，系统框图如图8a所示。
[0278]
滑动窗译码可参考图8b所示，可以使用框选出的一部分校验矩阵(译码窗)进行译码，随着译码的进行，译码窗不断滑动。图8b中绿色的a部分可以表示已经译出的码字，图8b中蓝色的b部分可以表示当前的目标码字，图8b中灰色的c部分可以表示尚未译出的码字。当前时刻，译码窗如图8b中实线框所示，按照一定迭代次数进行置信传播译码，得到b部分码字，然后译码窗滑动到虚线框所示位置，进行下一个时刻的译码。
[0279]
本实施例的接收装置侧，主要使用单行验证子矩阵进行检测，也可以推广到多行验证子矩阵。在相位跳变发生并覆盖了ms 1个区段后，能够进行准确的检测。
[0280]
如图8a所示，在译码系统中相位跳变检测器与译码器同时工作时，采取译码延后于相跳检测ms 1个码字区段的方案，使得所有处理均可以无停顿地连贯进行。译码系统中llr存储器和相位跳变检测器同时接收解调器输出的对数似然比信息。其中，滑动窗译码器长度为l个区段，即l
·
c个比特，llr存储器比滑动窗译码器长ms 1个区段，相位跳变检测器长度为ms 2个区段，相位跳变状态存储器有ms 2位。相位跳变检测器可以实时改变相位跳变
状态存储器的值，并进而控制llr存储器对第l-1至第l ms区段的llr值进行翻转等处理。滑动窗译码器接受llr存储器的前l个区段llr信息，通过置信传播迭代译码(如和积算法、最小和算法等)输出译码结果。
[0281]
在进行译码时，相位跳变状态存储器的每一位用一个整数表明其指向的区段的状态，例如，0表示指向的区段没有发生相位跳变，1,2,3分别表示该区段发生了完整覆盖的π,角度的相位跳变，4表示该区段出现了相位跳变从区段中间开始发生等情况，指示该区段的llr应当被置零。
[0282]
根据以上处理后，在每一帧中，当相位跳变完整覆盖了单行验证子矩阵长度，即覆盖了l～l ms区段后，可以第一次准确检测出相位跳变角度。在第一次检出时，可能第l-1段的中间位置发生了相位跳变。为防止错误扩散，预留了相位跳变状态存储器的第0位，即llr存储器的第l-1段作为缓冲。此时，可以判断llr存储器的第l-1段是相位跳变开始发生的区段，则相位跳变状态存储器的第0位被置为4，第1位至第ms 1位被置为检测出的相位跳变角度对应的整数。相位跳变状态存储器控制llr存储器中的llr值按相位跳变角度进行恢复翻转或置零，则输入滑动窗译码器的llr值，就可以排除相位跳变引起的错误。
[0283]
图8a的系统的译码延迟相比一般ldpcc码译码的l个区段稍有增加，具体延迟为l ms 1个区段。结合实施例四中抗相位跳变ldpcc码的改进，相位跳变检测器中添加了一个计数器，当相位跳变检测器计算出的校正子汉明重量大于校正子重量阈值时，进行计数。当校正子汉明重量小于校正子重量阈值时，计数器数值恢复零，当连续大于校正子重量阈值时，数值累加。
[0284]
在该实施例中，接收装置的相位跳变检测器和译码器之间的具体工作流程如下：
[0285]
接收装置工作时，llr存储器和相位跳变检测器同时接收软信息输出器输出的llr信息，并且同步更新。每更新一次相位跳变检测器存储的llr值，进行码字的判决并计算校正子，计数器根据校正子重量更新数值。
[0286]
当计数器数值达到ms 2时，触发相位跳变角度的检测，进行相位的检测。一旦检测出相位跳变的发生，将相位跳变状态存储器的第1至第ms 1位更新为对应的整数，将第0位置4。相位跳变状态存储器的值决定了对应llr存储器中llr值是否需要按照检测出的跳变角度进行逆向翻转或者置零，这一过程结束之后，将llr存储器第0至第l区段的llr值输入滑动窗译码器，经过若干次迭代，输出一个区段的译码结果。然后，软信息输出器输出下一个区段的llr信息，重复上面的操作。
[0287]
在该实施例中，相位跳变检测器在工作之前，先计算不同相位跳变角度i下单行验证子矩阵对应的fi(h0)与单行验证子矩阵的转置相乘得到的向量，将这些校正子向量与全零校正子一起作为标准校正子。
[0288]
相位跳变检测器的具体工作流程如下：
[0289]
第一步骤：在每更新一个区段的码字时，将相位跳变检测器中存储的llr信息判决为码字比特，与单行验证子矩阵的转置相乘计算出一个校正子向量，并统计校正子的汉明重量。
[0290]
第二步骤：当校正子汉明重量大于校正子重量阈值时，计数器进行计数。当校正子
汉明重量小于校正子重量阈值时，计数器数值恢复零，当连续大于校正子重量阈值时，数值累加。当计数器数值达到ms 2时，触发相位跳变角度的检测，进行相关检测。
[0291]
第三步骤：相位跳变角度的检测原理，及阈值条件，与实施例三中的步骤s602-s607进行相位跳变检测的工作流程(包括原理)相同，此处不再具体赘述。
[0292]
第四步骤：若满足相位跳变检测的阈值条件，则对应更新相位跳变状态存储器的值，否则相位跳变状态存储器的第0位置零，等待下一次相位跳变检测。
[0293]
每一帧第一次检出相位跳变角度时，将相位跳变状态存储器的第0位置为4，第1位至第ms 1位置为相位跳变角度对应的整数。后续检出相位跳变角度时，不再对相位跳变状态存储器的第0位进行更改。
[0294]
当下一帧码字开始输入时，计数器恢复零值，相跳状态存储器的第ms 1位置为零，相跳检测重新开始。如果计数器计数值大于0，但仍未触发相跳角度的检测时，此帧码字结束，记计数值为n，则将当前llr存储寄存器的最后n个小块的llr值置为零。
[0295]
在该实施例系统中，还可以通过标记llr存储器置零的区段，以表示这些数据被擦除，并存储其前后区段的对数似然比信息，便于可能进一步进行的处理。
[0296]
若在相位跳变检测时，不采用实施例四中改进构造的抗相位跳变ldpcc码，由于无法判断相位跳变从哪个区段开始，为了防止错误扩散，需要提供足够的缓冲。即在前若干次检测出相跳角度时，均重复将相跳状态存储器的第0位置为4，对应llr存储器中的区段置零，其他ms 1位更新为检测出的相跳角度，之后改为第0至第ms 1位均更新为检测出的相跳角度。该次数可根据不同的抗相位跳变ldpcc码或sc-ldpc码和信噪比进行设置，范围在1至ms 2次之间，因此每次检测出相跳后所进行的译码需要擦除1至ms 2个区段的数据，损失的码率会有所增加。
[0297]
因此，该实施例可以实现对相位跳变覆盖的绝大部分区段码字进行准确的还原，并且可以利用ldpcc码或sc-ldpc码的良好纠错性能，使这些区段上的码字误比特率达到很低的水平。结合实施例四中的改进构造的抗相位跳变ldpcc码，可以使得每出现一次相位跳变，只需擦除一个区段的码字信息。对于擦除的区段，可以通过重传方式进行发送，在帧长较长时码率损失较小。或者可以通过级联码进行进一步的fec译码，由于每一帧只有少量区段可能被擦除，所以级联码使用的交织器可以很短，且可以规则地交织。与现有相关技术中一般需要的大规模、随机交织器相比，本技术可以明显减少交织器的复杂度，降低译码延迟，节省大量的系统资源。
[0298]
综上所述，本技术方法中，发送装置获取第一信号，然后所述发送装置根据预设的纠错码，对所述第一信号进行编码，得到所述第一信号的编码序列；然后，发送装置根据设定的调制方法对第一信号的编码序列进行处理，得到第一信号的信息序列；进一步发送装置通过数模转换器，将第一信号转换得到第一电信号，该第一电信号中携带第一信号的信息序列；最后发送装置通过第一转换器，将第一电信号转换得到载波信号后，发送该载波信号。接收装置接收到载波信号后，通过第一转换器，将载波信号转换得到第一电信号，然后通过数模转换器，将第一电信号转换得到第一信号；进一步接收装置根据设定的解调方法对该第一信号进行处理，获取第一信号的第一信息序列；再根据预设的纠错码，确定标准校正值和所述第一信息序列的第一校正值，接着根据标准校正值和所述第一信息序列的第一校正值，确定第一信号的相位变化的角度；最后接收装置根据第一信号的相位变化的角度，
对第一信号的相位进行处理。该方法中，接收装置可以根据预设的纠错码，确定多个相位角度的标准校正值和第一信息序列的校正值，进而根据第一信息序列的校正值和各个标准校正值之间的关联值，确定第一信号相位变化的角度并进行处理，从而可以高效的解决信号的相位跳变。
[0299]
基于同一技术构思，本技术实施例还提供一种信号的处理装置，具有上述方法实施例中发送装置的行为功能。该信号的处理装置可以包括执行上述方法实施例中所描述的方法/操作/步骤/动作所一一对应的模块或单元，该模块或单元可以是硬件电路，也可是软件，也可以是硬件电路结合软件实现。该装置可以具有如图9所示的结构。
[0300]
如图9所示，该装置900可包括接收单元901、编码单元902、调制单元903、数模转换单元904、第一转换单元906、发送单元907，下面对各单元进行具体的介绍。
[0301]
所述接收单元901，用于接收第一信号；所述编码单元902，用于根据预设的纠错码，对所述第一信号进行编码，得到所述第一信号的编码序列；所述调制单元903，用于根据设定的调制方法对所述第一信号的编码序列进行处理，得到所述第一信号的信息序列；所述数模转换单元904，用于将所述第一信号转换得到第一电信号，所述第一电信号中携带所述第一信号的信息序列；所述第一转换单元906，用于将所述第一电信号转换得到载波信号；所述发送单元907，还用于发送所述载波信号。
[0302]
在一种可能的实施方式中，该装置900还包括数字处理单元905，用于在所述调制器根据设定的调制方法对所述第一信号的编码序列进行处理，得到所述第一信号的信息序列之后，对所述第一信号的信息序列进行调整。
[0303]
在一种可能的实施方式中，所述预设的纠错码的生成矩阵g中包含k行g1,g2,......gk，其中，gj为所述生成矩阵的第j行向量，j为不大于k的正整数，g0表示为矩阵行数为1的全零行向量，g0的长度为所述生成矩阵列宽；所述预设的纠错码的第一验证矩阵h中包含m行h1,h2,......hm，其中，hn为所述第一验证矩阵的第n行向量，n为不大于m的正整数，h0表示为矩阵行数为1的全零行向量，h0的长度为所述第一验证矩阵列宽；其中，所述生成矩阵g，满足以下公式：
[0304]
和
[0305]
或者所述第一验证矩阵h，满足以下公式：
[0306]
和fi(h0)
·ht
≠0；
[0307]
其中，rank(
·
)表示求矩阵的秩，i表示角度大小，fi(.)表示信号的相位变化i角度时对应的序列变换函数，pi(.)表示信号的相位变化i角度时对应的序列的位置置换函数。
[0308]
基于同一技术构思，本技术实施例还提供一种信号的处理装置，具有上述方法实
施例中接收装置的行为功能。该信号的处理装置可以包括执行上述方法实施例中所描述的方法/操作/步骤/动作所一一对应的模块或单元，该模块或单元可以是硬件电路，也可是软件，也可以是硬件电路结合软件实现。该装置可以具有如图10所示的结构。
[0309]
如图10所示，该装置1000可包括接收单元1001、第一转换单元1002、数模转换单元1003、解调单元1005、相跳检测单元1006，下面对各单元进行具体的介绍。
[0310]
接收单元1001，用于接收载波信号；
[0311]
第一转换单元1002可以用于将所述载波信号转换得到第一电信号；
[0312]
数模转换单元1003可以用于将所述第一电信号转换得到第一信号；
[0313]
解调单元1005可以用于根据设定的解调方法对所述第一信号进行处理，得到所述第一信号的第一信息序列；
[0314]
相跳检测单元1006可以先用于根据预设的纠错码，确定标准校正值和所述第一信息序列的第一校正值；然后，根据可以所述标准校正值和所述第一信息序列的第一校正值，确定所述第一信号的相位变化的角度；最后再根据所述第一信号的相位变化的角度，对所述第一信号的相位进行处理。
[0315]
在一种可能的实施方式中，还包括数字处理单元1004(可选的)，用于在所述数模转换单元1003将所述第一电信号转换得到第一信号之后，可以对所述第一信号进行调整。
[0316]
在一种可能的实施方式中，所述相跳检测单元1006，在根据预设的纠错码，确定标准校正值时，具体可以先用于根据所述预设的纠错码，确定生成矩阵和第一验证矩阵；然后根据预设信号的信息序列、所述生成矩阵和所述第一验证矩阵，以及预设的第一校正公式，可以计算得到所述标准校正值。
[0317]
在一种可能的实施方式中，所述相跳检测单元1006，在根据预设信号的信息序列、所述生成矩阵和所述第一验证矩阵，以及预设的第一校正公式，计算得到所述标准校正值时，具体可以用于将所述预设信号的信息序列和所述生成矩阵进行相乘运算，得到第二信息序列；然后可以根据所述第二信息序列，确定所述预设信号的相位变化n个角度对应的n个相位变化后的第三信息序列；n为大于0的正整数；最后可以将每个所述第三信息序列和所述第一验证矩阵的转置矩阵代入所述预设的第一校正公式，计算得到n个所述标准校正值。
[0318]
在一种可能的实施方式中，所述相跳检测单元1006，在根据预设的纠错码，确定所述第一信息序列的第一校正值时，具体可以先用于根据所述第一信息序列，确定第四信息序列，所述第四信息序列为所述第一信号的相位角度变化后的信息序列；然后可以根据所述预设的纠错码，确定生成矩阵和第一验证矩阵；最后将所述第一信息序列与所述第一验证矩阵代入预设的第一校正公式中，可以得到所述第一信息序列的第一校正值。
[0319]
在一种可能的实施方式中，所述预设的纠错码的生成矩阵g中包含k行g1,g2,......gk，其中，gj为所述生成矩阵的第j行向量，j为不大于k的正整数，g0表示为矩阵行数为1的全零行向量，g0的长度为所述生成矩阵列宽；所述预设的纠错码的第一验证矩阵h中包含m行h1,h2,......hm，其中，hn为所述第一验证矩阵的第n行向量，n为不大于m的正整数，h0表示为矩阵行数为1的全零行向量，h0的长度为所述第一验证矩阵列宽；其中，所述生成矩阵g，可以满足以下公式：
[0320]
和
[0321]
或者所述第一验证矩阵h，满足以下公式：
[0322]
和fi(h0)
·ht
≠0；
[0323]
其中，rank(
·
)表示求矩阵的秩，i表示角度大小，fi(.)表示信号的相位变化i角度时对应的序列变换函数，pi(.)表示信号的相位变化i角度时对应的序列的位置置换函数。
[0324]
在一种可能的实施方式中，所述预设的第一校正公式可以满足以下：
[0325]
si＝fi(x)*h
t
[0326]
其中，i表示角度大小，si表示信号的相位变化i角度时对应的校正值，fi(.)表示信号的相位变化i角度时对应的序列变换函数，x表示为矩阵行数为1的行向量，x的长度表示所述第一验证矩阵的列宽，h
t
表示所述第一验证矩阵的转置矩阵。
[0327]
在一种可能的实施方式中，所述相跳检测单元1006，在根据所述标准校正值和所述第一信息序列的第一校正值，确定所述第一信号的相位变化的角度时，具体可以先用于确定所述标准校正值中包含预设信号的相位变化n个不同角度时对应的n个标准校正值，每个角度对应一个标准校正值，n为大于0的正整数；然后可以将所述n个标准校正值分别与所述第一校正值进行相关值计算，得到n个相关值；当确定所述预设信号的相位变化第i个角度时对应的标准校正值与所述第一校正值进行运算得到的第一相关值最大，而且所述第一相关值满足设定条件时，就可以确定所述第一信号的相位变化的角度为所述第i个角度；i为大于0，且小于或等于n的正整数值；其中，所述设定条件包括所述第一相关值大于第一设定阈值，以及所述第一相关值与其它n-1个相关值之间的误差均大于第二设定阈值。
[0328]
在一种可能的实施方式中，还包括译码单元1007，用于在所述相跳检测单元1006根据所述第一信号的相位变化的角度，对所述第一信号的相位进行处理之后，可以获取相位处理后的第一信号的信息序列；进一步根据所述预设的纠错码，对所述相位处理后的第一信号的信息序列进行译码，得到译码后的第一信号的信息序列。
[0329]
此外，本技术实施例还提供一种信号的处理设备，该设备可以具有如图11所示的结构，且具有上述方法实施例中发送装置的行为功能。如图11所示信号的处理设备1000可以包括接收器1101、编码器1102、调制器1103、数字处理器(可选的)1104、数模转换器1105、第一转换器1106、发射器1107，所述接收器1101、编码器1102、调制器1103、数字处理器(可选的)1104、数模转换器1105、第一转换器1106、发射器1107可以用于与存储器1108耦合(本技术实施例存储器1108可以不限于这种耦合形式，还可以为其它形式存在，例如与该设备中各硬件分开设置，或者置于为该设备1100以外)，读取并执行存储器1108中的指令以实现本技术实施例提供的方法中发送装置涉及的步骤。
[0330]
所述编码器1102，可用于实现上述图9中发送装置的编码单元902所具有的功能，例如，编码器1102可用于装置1100执行如图3所示的信号处理方法中的s301所示信号编码步骤。所述调制器1103，可用于实现上述图9中发送装置的调制单元903所具有的功能，例如，调制器1103可用于装置1100执行如图3所示的信号处理方法中的s302所示步骤。所述数字处理器1104为可选的硬件，可用于实现上述图9中发送装置的数字处理单元904所具有的功能，可以在调制器1103执行如图3所示的信号处理方法中的s302所示步骤之后，对第一信号的信息序列进行调整。所述数模转换器1105，可用于实现上述图9中发送装置的数模转换单元905所具有的功能，例如，数模转换器1105可用于装置1100执行如图3所示的信号处理方法中的s303中将第一信号转换为第一电信号的步骤。所述第一转换器1106，可用于实现上述图9中发送装置的第一转换单元906所具有的功能，例如，第一转换器1106可用于装置1100执行如图3所示的信号处理方法中的s303中将第一电信号转换为载波电信号的步骤。所述发射器1107，可用于实现上述图9中发送装置的发送单元906所具有的功能，例如，发射器1107可用于装置1100执行如图3所示的信号处理方法中的s304所示步骤。
[0331]
可选的，所述装置1100还可以包括存储器1108，其中存储有计算机程序、指令，所述存储器1108可以与接收器1101、编码器1102、调制器1103、数字处理器(可选的)1104、数模转换器1105、第一转换器1106、发射器1107进行耦合，用于支持接收器1101、编码器1102、调制器1103、数字处理器(可选的)1104、数模转换器1105、第一转换器1106、发射器1107调用所述存储器1108中的计算机程序、指令以实现本技术实施例提供的方法中发送装置涉及的步骤；另外，所述存储器1108还可以用于存储本技术方法实施例所涉及的信息或数据，例如，用于存储支持接收器1101和/或发射器1107实现交互所必须的数据、信息和指令。
[0332]
本技术实施例还提供一种信号的处理设备，该设备可以具有如图12所示的结构，且具有上述方法实施例中接收装置的行为功能。如图12所示的信号的处理设备1200可以包括接收器1201、第一转换器1202、数模转换器1203、数字处理器(可选的)1204、解调器1205、相跳检测器1206、译码器1207。可选的，所述信号的处理设备1200还可能包括发射器，本技术不再详细描述。
[0333]
接收器1201、第一转换器1202、数模转换器1203、数字处理器(可选的)1204、解调器1205、相跳检测器1206、译码器1207可以用于与存储器1208耦合(本技术实施例存储器1208可以不限于这种耦合形式，还可以为其它形式存在，例如与该设备中各硬件分开设置，或者置于为该设备1200以外)，读取并执行存储器1208中的指令以实现本技术实施例提供的方法中接收通信装置涉及的步骤。
[0334]
所述接收器1201，可用于实现上述图10中接收装置的接收单元1001所具有的功能，例如，接收器1201可用于装置1200执行如图3所示的信号处理方法中的s304所示信号编码步骤。
[0335]
所述第一转换器1202，可用于实现上述图10中接收装置的第一转换单元1002所具有的功能，例如，第一转换器1202可用于装置1100执行如图3所示的信号处理方法中的s305中将载波信号转换为第一电信号的步骤。
[0336]
所述数模转换器1203，可用于实现上述图10中接收装置的数模转换单元1003所具有的功能，例如，数模转换器1203可用于装置1200执行如图3所示的信号处理方法中的s305中将第一电信号转换为第一信号的步骤。
[0337]
所述数字处理器1104为可选的硬件，可用于实现上述图10中接收装置的数字处理单元1004所具有的功能，可以在数模转换器1203执行如图3所示的信号处理方法中的s305所示步骤之后，对所述第一信号进行调整。
[0338]
所述解调器1205，可用于实现上述图10中接收装置的解调单元1005所具有的功能，例如，解调器1205可用于装置1200执行如图3所示的信号处理方法中的s306所示步骤。
[0339]
所述相跳检测器1206，可用于实现上述图10中接收装置的相跳检测单元1006所具有的功能，例如，相跳检测器1206可用于装置1200执行如图3所示的信号处理方法中的s307-s309所示步骤。
[0340]
所述译码器1207，可用于实现上述图10中接收装置的译码单元1007所具有的功能，例如，译码器1207可用于装置1200执行如图3所示的信号处理方法中的s310所示步骤。
[0341]
可选的，所述装置1200还可以包括存储器1208，其中存储有计算机程序、指令，所述存储器1208可以与接收器1201、第一转换器1202、数模转换器1203、数字处理器(可选的)1204、解调器1205、相跳检测器1206、译码器1207进行耦合，用于支持接收器1201、第一转换器1202、数模转换器1203、数字处理器(可选的)1204、解调器1205、相跳检测器1206、译码器1207调用所述存储器1208中的计算机程序、指令以实现本技术实施例提供的方法中接收装置涉及的步骤；另外，所述存储器1208还可以用于存储本技术方法实施例所涉及的信息或数据，例如，用于存储支持接收器1201和/或发射器实现交互所必须的数据、信息和指令。
[0342]
基于与上述方法实施例相同构思，本技术还提供一种计算机程序产品，该计算机程序产品在被计算机调用执行时可以完成方法实施例以及上述方法实施例任意可能的设计中所涉及的方法。
[0343]
基于与上述方法实施例相同构思，本技术还提供一种芯片，该芯片可以包括处理器以及接口电路，用于完成上述方法实施例、方法实施例的任意一种可能的实现方式中所涉及的方法，其中，“耦合”是指两个部件彼此直接或间接地结合，这种结合可以是固定的或可移动性的，这种结合可以允许流动液、电、电信号或其它类型信号在两个部件之间进行通信。
[0344]
通过以上的实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到本技术实施例可以用硬件实现，或固件实现，或它们的组合方式来实现。当使用软件实现时，可以将上述功能存储在计算机可读介质中或作为计算机可读介质上的一个或多个指令或代码进行传输。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质，其中通信介质包括便于从一个地方向另一个地方传送计算机程序的任何介质。存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质。以此为例但不限于：计算机可读介质可以包括ram、rom、电可擦可编程只读存储器(electrically erasable programmable read only memory，eeprom)、只读光盘(compact disc read-only memory，cd-rom)或其他光盘存储、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质。此外。任何连接可以适当的成为计算机可读介质。例如，如果软件是使用同轴电缆、光纤光缆、双绞线、数字用户线(digital subscriber line，dsl)或者诸如红外线、无线电和微波之类的无线技术从网站、服务器或者其他远程源传输的，那么同轴电缆、光纤光缆、双绞线、dsl或者诸如红外线、无线和微波之类的无线技术包括在所属介质的定影中。如本技术实施例所使用的，盘(disk)和碟(disc)包括压缩光碟(compact disc，cd)、
激光碟、光碟、数字通用光碟(digital video disc，dvd)、软盘和蓝光光碟，其中盘通常磁性的复制数据，而碟则用激光来光学的复制数据。上面的组合也应当包括在计算机可读介质的保护范围之内。
[0345]
总之，以上所述仅为本技术的实施例而已，并非用于限定本技术的保护范围。凡根据本技术的揭露，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。