电力线通信是指以电力线作为载体进行数据传输的通信技术。电力线通信系统能够为电力公司的自动抄表、配用电自动化、负荷控制、需求侧管理等提供传输通道，也能够用于智能家庭内部，实现对各种智能家电的远程控制。由于电力线信道中存在突发噪声、有色背景噪声等多种噪声以及来自其他用电设备的干扰，对需要传输的信息进行差错控制编码是十分必要的。LDPC(Low Density Parity Check，低密度奇偶校验)码，是由 Robert G. Gallager 于1962年提出的一类基于稀疏校验矩阵的特殊线性分组码。它通常由校验矩阵H进行描述，校验矩阵H的零空间即LDPC码的码字空间，其主要特点是校验矩阵具有稀疏性。LDPC 码不仅有逼近香农限的良好性能，而且译码复杂度较低，结构灵活，是近年来信道编码领域的研究热点，目前已广泛应用于深空通信、光纤通信、地面及卫星数字多媒体广播等领域。 LDPC码成为第四代无线移动通信系统和新一代数字电视地面广播传输系统信道编码方案的强有力竞争者，而基于LDPC码的信道编码方案已经被多个通信与广播标准所采纳，如 DVB-T2 (第二代欧洲数字电视地面广播传输标准)、DVB-S2 (第二代欧洲数字电视卫星传输标准)以及DTMB(中国数字电视地面广播传输标准)等。LDPC (N, K)码具有(N_K) XN维的H矩阵，其中，N为码字长度(简称码长)，K为信息位长度，对应码率为K/N。QC (Quasi-Cyclic，准循环)-LDPC码是LDPC码的一个重要子类，它的校验矩阵和生成矩阵均具有准循环形式。利用校验矩阵的准循环结构，QC-LDPC码可以通过比较简单的电路结构设计编码器，可以采用半并行结构设计译码器，大大降低编译码的硬件实现复杂度。同时，QC-LDPC码也能够提供优异的纠错性能。因此，QC-LDPC码被广泛应用，DTMB 标准的信道编码方案已经采用三码率的QC-LDPC码。兼容多种码率(简称多码率)的信道编码方案在数字广播、移动通信等实际系统中具有很强的应用价值。如DTMB标准即采用了 3种码率的非规则QC-LDPC码作为信道编码方案。该方案3种码率下的码长N相同，信息位长度K选取不同的值从而得到不同的码率，同时校验位长度N-K也不同，S卩，3种码率下的H矩阵的列数相同，但行数不同，这样使得各个H矩阵存在较大差异。由于各个码率的H矩阵相对独立，其差别较大，在硬件实现多码率合一的译码器时，往往难以进行有效的整体优化，使得硬件实现复杂度较高。兼容多种码长(简称多码长)的信道编码方案来源于传输系统支持多种业务模式的需求。CCSDS (The Consultative Committee for Space Data Systems，空间数据系统咨询委员会)用于深空通信的LDPC码、DVB-T2的LDPC码以及LTE的Turbo码，都采用不同码长的信道编码方案。传统的多码长编码方案，不同码长的LDPC码的H矩阵往往是相对独立的，差别较大，在硬件实现多码长合一的译码器时，往往难以进行有效的整体优化，使得硬件实现复杂度较高。目前，在电力线通信领域，尚没有一种可以适应多种业务模式和多种信道条件的纠错编码方法。
(一)要解决的技术问题本发明要解决的技术问题是如何提供一种用于电力线通信的纠错编码方法。该纠错编码方法能够适应多种业务模式和多种信道条件。(二)技术方案为解决上述技术问题，本发明提供一种用于电力线通信的纠错编码方法，其包括步骤SlOO 将需要通过电力线传输的二进制数字信息进行分组，对每组二进制数字信息分别进行LDPC编码，得到对应所述每组二进制数字信息的码字；S200:将所述码字进行分组，对每组码字分别进行映射，得到对应所述每组码字的数字信号；S300 对所述数字信号进行调制，得到帧信号的数据部分；S400 为所述数据部分添加前导序列和帧控制信息，得到完整的帧信号；S500:对所述完整的帧信号进行数模转换后送入电力线信道传输，在接收端，按预定的校验矩阵对所述完整的帧信号进行解码。优选地，在所述步骤SlOO中，按照固定的比特个数对所述二进制数字信息进行分组，所述固定的比特个数为1 或者256或者512。优选地，在所述步骤SlOO中，当所述固定的比特个数为128时，通过将每组二进制数字信息中的1 个比特乘以LDPC (512，128)对应的生成矩阵Gqe2进行LDPC编码，得到码长为512比特的码字Cqc;2。优选地，在所述步骤SlOO中，当所述固定的比特个数为256时，通过将每组二进制数字信息中的256个比特乘以LDPC(1024，256)对应的生成矩阵Gqel进行LDPC编码， 得到码长为IOM比特的码字Cva ；或者，通过将每组二进制数字信息中的256个比特乘以 LDPC (512，256)对应的生成矩阵Gqe4进行LDPC编码，得到码长为512比特的码字C-。优选地，在所述步骤SlOO中，当所述固定的比特个数为512时，通过将每组二进制数字信息中的512个比特乘以LDPC(1024，512)对应的生成矩阵Gqe3进行LDPC编码，得到码长为IOM比特的码字(_。优选地，，在所述步骤S200中，按照每η个码字一组的方式将所述码字进行分组， 并且1彡η彡5。优选地，在所述步骤S500中，所述预定的校验矩阵为对应LDPC (1024，256)的校验矩阵Htiel或者对应LDPC (512，128)的校验矩阵Hqe2或者对应LDPC (1024，51 的校验矩阵 Hqc3或者对应LDPC (512，256)的校验矩阵Η_。优选地，所述校验矩阵Hvl和Htie2均由循环置换矩阵构成，并且所述校验矩阵Hva 和扎。2的结构形式如下式(1)
1.一种用于电力线通信的纠错编码方法，其特征在于，包括步骤SlOO 将需要通过电力线传输的二进制数字信息进行分组，对每组二进制数字信息分别进行LDPC编码，得到对应所述每组二进制数字信息的码字；S200 将所述码字进行分组，对每组码字分别进行映射，得到对应所述每组码字的数字信号；S300 对所述数字信号进行调制，得到帧信号的数据部分；S400 为所述数据部分添加前导序列和帧控制信息，得到完整的帧信号；S500:对所述完整的帧信号进行数模转换后送入电力线信道传输，在接收端，按预定的校验矩阵对所述完整的帧信号进行解码。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤SlOO中，按照固定的比特个数对所述二进制数字信息进行分组，所述固定的比特个数为1 或者256或者512。
3.如权利要求2所述的大游中国股份有限公司方法，其特征在于，在所述步骤SlOO中，当所述固定的比特个数为128时，通过将每组二进制数字信息中的1 个比特乘以LDPC(512，128)对应的生成矩阵、。2进行LDPC编码，得到码长为512比特的码字Cq。2。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述步骤SlOO中，当所述固定的比特个数为256时，通过将每组二进制数字信息中的256个比特乘以LDPC (1024，256)对应的生成矩阵Gva进行LDPC编码，得到码长为IOM比特的码字Ctiel ；或者，通过将每组二进制数字信息中的256个比特乘以LDPC(512，256)对应的生成矩阵Gqe4进行LDPC编码，得到码长为512 比特的码字Cq。4。
5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述步骤SlOO中，当所述固定的比特个数为512时，通过将每组二进制数字信息中的512个比特乘以LDPC(1024，512)对应的生成矩阵Gtie3进行LDPC编码，得到码长为IOM比特的码字(_。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤S200中，按照每η个码字一组的方式将所述码字进行分组，并且1 η 5。
9.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述校检矩阵Η,。3和Η,。4均由循环置换矩阵构成，并且所述校验矩阵&。3和&。4的结构形式如下式⑵其中，Y = 16，P = 32,0 ( i ( Y-1,0 ( j ( P-Ι,Β是一个q阶循环矩阵，对于校检矩阵Hqc3, q = 32 ；对于校检矩阵Hqc4, q = 16。
10.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述校验矩阵Hv^nHvi2的基矩阵相同；所述校验矩阵&。3和&。4的基矩阵相同。
本发明公开了一种用于电力线通信的纠错编码方法，涉及数字通信领域。该方法包括步骤将需要通过电力线传输的二进制数字信息进行分组，对每组二进制数字信息分别进行LDPC编码，得到对应所述每组二进制数字信息的码字；将所述码字进行分组，对每组码字分别进行映射，得到对应所述每组码字的数字信号；对所述数字信号进行正交频分复用调制，得到帧信号的数据部分；为所述数据部分添加前导序列和帧控制信息，得到完整的帧信号；对完整的帧信号进行数模转换后送入电力线信道传输，在接收端，按预定的校验矩阵对所述完整的帧信号进行解码。该纠错编码方法，能够适应多种业务模式和多种信道条件，具有广泛的应用前景。
发明者刘建明, 宋健, 张奇, 杨昉, 王一蓉, 耿亮, 袁洲, 赵丙镇 申请人:国网信息通信有限公司, 清华大学
