本申請(qǐng)是2012年5月18日提交的,中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)枮?01280022666.6(國(guó)際申請(qǐng)?zhí)杙ct/jp2012/003260),發(fā)明名稱為“并行比特交織器”的專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
本發(fā)明涉及數(shù)字通信領(lǐng)域,更詳細(xì)而言,涉及使用準(zhǔn)循環(huán)低密度奇偶校驗(yàn)碼的比特交織編碼調(diào)制系統(tǒng)用的比特交織器。
背景技術(shù):
近年來(lái),在數(shù)字通信領(lǐng)域中,使用了比特交織編碼調(diào)制(bit-interleavedcodingandmodulation:bicm)系統(tǒng)(例如,參照非專利文獻(xiàn)1)。
在bicm系統(tǒng)中,通常執(zhí)行如下3個(gè)步驟。
(1)使用例如準(zhǔn)循環(huán)低密度奇偶校驗(yàn)(quasi-cycliclow-densityparitycheck:qcldpc)碼將數(shù)據(jù)塊編碼為碼字。
(2)對(duì)碼字的比特進(jìn)行比特交織。
(3)將被實(shí)施比特交織后的碼字分割為由星座的比特?cái)?shù)構(gòu)成的星座字(constellationword),將星座字映射至星座。
在先技術(shù)文獻(xiàn)
非專利文獻(xiàn)
非專利文獻(xiàn)1:etsien302755v1.2.1(dvb-t2標(biāo)準(zhǔn))
發(fā)明的概要
發(fā)明要解決的問(wèn)題
通常,期望對(duì)準(zhǔn)循環(huán)低密度奇偶校驗(yàn)碼的碼字實(shí)施的交織的高效化。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種交織方法,能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)準(zhǔn)循環(huán)低密度奇偶校驗(yàn)碼的碼字實(shí)施的交織的高效化。
用于解決問(wèn)題的手段
為達(dá)所述目的,本發(fā)明提供一種比特交織方法,其特征在于,對(duì)以包括重復(fù)累積準(zhǔn)循環(huán)低密度奇偶校驗(yàn)編碼方式的準(zhǔn)循環(huán)低密度奇偶校驗(yàn)編碼方式生成的碼字的比特進(jìn)行重排,所述比特交織方法包括:循環(huán)塊置換步驟,針對(duì)由n個(gè)循環(huán)塊構(gòu)成的n×q比特的所述碼字,實(shí)施按照規(guī)定了所述循環(huán)塊的重排的循環(huán)塊置換規(guī)則進(jìn)行以所述循環(huán)塊為單位的重排的循環(huán)塊置換處理,該n個(gè)循環(huán)塊分別由q個(gè)比特構(gòu)成;比特置換步驟,針對(duì)實(shí)施所述循環(huán)塊置換處理后的所述碼字,實(shí)施與將各所述循環(huán)塊的q個(gè)比特沿m行的矩陣之中的一行的行方向?qū)懭氩⒀亓蟹较蜃x出等價(jià)的列-行置換處理;以及分割步驟,將實(shí)施所述比特置換處理后的碼字分割為多個(gè)星座字,該多個(gè)星座字分別由m個(gè)比特構(gòu)成;所述n是所述m的倍數(shù)。
本發(fā)明還提供一種比特交織器,其特征在于,對(duì)以包括重復(fù)累積準(zhǔn)循環(huán)低密度奇偶校驗(yàn)編碼方式的準(zhǔn)循環(huán)低密度奇偶校驗(yàn)編碼方式生成的碼字的比特進(jìn)行重排,所述比特交織器具有:循環(huán)塊置換部,針對(duì)由n個(gè)循環(huán)塊構(gòu)成的n×q比特的所述碼字,實(shí)施按照規(guī)定了所述循環(huán)塊的重排的循環(huán)塊置換規(guī)則進(jìn)行以所述循環(huán)塊為單位的重排的循環(huán)塊置換處理,該n個(gè)循環(huán)塊分別由q個(gè)比特構(gòu)成;比特置換部,針對(duì)實(shí)施所述循環(huán)塊置換處理后的所述碼字,實(shí)施與將各所述循環(huán)塊的q個(gè)比特沿m行的矩陣之中的一行的行方向?qū)懭氩⒀亓蟹较蜃x出等價(jià)的列-行置換處理;以及分割部,將實(shí)施所述比特置換處理后的碼字分割為多個(gè)星座字,該多個(gè)星座字分別由m個(gè)比特構(gòu)成;所述n是所述m的倍數(shù)。
本發(fā)明還提供一種信號(hào)處理方法,其特征在于,對(duì)將n×q/m個(gè)星座字調(diào)制并發(fā)送的信號(hào)進(jìn)行處理,該n×q/m個(gè)星座字是通過(guò)進(jìn)行由n個(gè)循環(huán)塊構(gòu)成的碼字的比特的重排處理并按每m個(gè)比特進(jìn)行分割而生成的,該n個(gè)循環(huán)塊分別由q個(gè)比特構(gòu)成,該碼字是以包括重復(fù)累積準(zhǔn)循環(huán)低密度奇偶校驗(yàn)編碼方式的準(zhǔn)循環(huán)低密度奇偶校驗(yàn)編碼方式生成的碼字,所述比特的重排處理包括:循環(huán)塊置換處理,按照規(guī)定了所述循環(huán)塊的重排的循環(huán)塊置換規(guī)則,進(jìn)行所述碼字的以所述循環(huán)塊為單位的重排;以及比特置換處理,按照與將各所述循環(huán)塊的q個(gè)比特沿m行的矩陣之中的一行的行方向?qū)懭氩⒀亓蟹较蜃x出等價(jià)的列-行置換規(guī)則,進(jìn)行實(shí)施所述循環(huán)塊置換處理后的所述碼字的比特的重排,所述n是所述m的倍數(shù),所述信號(hào)處理方法包括:解調(diào)步驟,對(duì)將所述n×q/m個(gè)星座字調(diào)制并發(fā)送的信號(hào)進(jìn)行解調(diào),生成解調(diào)信號(hào);以及譯碼步驟,基于所述循環(huán)塊置換規(guī)則及所述列-行置換規(guī)則對(duì)所述解調(diào)信號(hào)進(jìn)行譯碼,生成通過(guò)所述準(zhǔn)循環(huán)低密度奇偶校驗(yàn)編碼方式編碼前的數(shù)據(jù)。
本發(fā)明還提供一種信號(hào)處理裝置,其特征在于,對(duì)將n×q/m個(gè)星座字調(diào)制并發(fā)送的信號(hào)進(jìn)行處理,該n×q/m個(gè)星座字是通過(guò)進(jìn)行由n個(gè)循環(huán)塊構(gòu)成的碼字的比特的重排處理并按每m個(gè)比特進(jìn)行分割而生成的,該n個(gè)循環(huán)塊分別由q個(gè)比特構(gòu)成,該碼字是以包括重復(fù)累積準(zhǔn)循環(huán)低密度奇偶校驗(yàn)編碼方式的準(zhǔn)循環(huán)低密度奇偶校驗(yàn)編碼方式生成的碼字,所述比特的重排處理包括:循環(huán)塊置換處理,按照規(guī)定了所述循環(huán)塊的重排的循環(huán)塊置換規(guī)則,進(jìn)行所述碼字的以所述循環(huán)塊為單位的重排;以及比特置換處理,按照與將各所述循環(huán)塊的q個(gè)比特沿m行的矩陣之中的一行的行方向?qū)懭氩⒀亓蟹较蜃x出等價(jià)的列-行置換規(guī)則,進(jìn)行實(shí)施所述循環(huán)塊置換處理后的所述碼字的比特的重排,所述n是所述m的倍數(shù),所述信號(hào)處理裝置具有:解調(diào)部,對(duì)將所述n×q/m個(gè)星座字調(diào)制并發(fā)送的信號(hào)進(jìn)行解調(diào),生成解調(diào)信號(hào);以及譯碼部,基于所述循環(huán)塊置換規(guī)則及所述列-行置換規(guī)則對(duì)所述解調(diào)信號(hào)進(jìn)行譯碼,生成通過(guò)所述準(zhǔn)循環(huán)低密度奇偶校驗(yàn)編碼方式編碼前的數(shù)據(jù)。
發(fā)明效果
根據(jù)本發(fā)明的比特交織方法,能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)準(zhǔn)循環(huán)低密度奇偶校驗(yàn)碼的碼字實(shí)施的交織的高效化。
附圖說(shuō)明
圖1為表示包括通常的bicm編碼器的發(fā)射器的構(gòu)成的框圖。
圖2為表示編碼率為1/2的準(zhǔn)循環(huán)低密度奇偶校驗(yàn)(quasi-cycliclow-densityparitycheck:qcldpc)碼的奇偶校驗(yàn)矩陣的一例的圖。
圖3為表示編碼率是2/3的重復(fù)累積準(zhǔn)循環(huán)低密度奇偶校驗(yàn)(repeat-accumulatequasi-cycliclow-densityparitycheck:raqcldpc)碼的奇偶校驗(yàn)矩陣的一例的圖。
圖4為行置換后的圖3的raqcldpc碼的奇偶校驗(yàn)矩陣的圖。
圖5為表示行置換以及奇偶置換后的圖3的raqcldpc碼的奇偶校驗(yàn)矩陣的圖。
圖6為說(shuō)明在8pam碼元中,被編碼后的比特具有彼此不同的健壯級(jí)別(robustnesslevel,魯棒級(jí)別)的圖。
圖7為表示循環(huán)系數(shù)q=8、一個(gè)低密度奇偶校驗(yàn)碼字的循環(huán)塊數(shù)n=12、一個(gè)星座的比特?cái)?shù)m=4所對(duì)應(yīng)的通常的比特交織器的構(gòu)成的框圖。
圖8中(a)為表示在dvb-t2標(biāo)準(zhǔn)中使用的dvb-t2調(diào)制器的構(gòu)成的框圖,(b)為表示(a)所示的dvb-t2調(diào)制器的bicm編碼器的構(gòu)成的框圖。
圖9中(a)為表示由12列的列-行交織器執(zhí)行的16k碼(ldpc碼字長(zhǎng)為16200比特的ldpc碼)的碼字的比特的寫入處理的圖,(b)為表示由列-行交織器執(zhí)行的在(a)中被寫入的碼字的比特的讀出處理的圖。
圖10中(a)為表示由8列的列-行交織器執(zhí)行的16k碼的碼字的比特的寫入處理的圖,(b)為表示由列-行交織器執(zhí)行的在(a)中被寫入的碼字的比特的讀出處理的圖。
圖11為表示以dvb-t2標(biāo)準(zhǔn)為基準(zhǔn)的、在16qam中16k碼用的比特-信元(cell)解復(fù)用器的構(gòu)成的框圖。
圖12為表示以dvb-t2標(biāo)準(zhǔn)為基準(zhǔn)的、在64qam中16k碼用的比特-信元解復(fù)用器的構(gòu)成的框圖。
圖13為表示以dvb-t2標(biāo)準(zhǔn)為基準(zhǔn)的、在256qam中16k碼用的比特-信元解復(fù)用器的構(gòu)成的框圖。
圖14為表示在8列的dvb-t2比特交織器中針對(duì)16k碼可能發(fā)生的問(wèn)題的圖。
圖15為表示在12列的dvb-t2比特交織器中針對(duì)16k碼可能發(fā)生的問(wèn)題的圖。
圖16為表示在8列的dvb-t2比特交織器中針對(duì)16k碼適用列扭曲處理時(shí)可能發(fā)生的問(wèn)題的圖。
圖17為表示在12列的dvb-t2比特交織器中針對(duì)16k碼適用列扭曲處理時(shí)可能發(fā)生的問(wèn)題的圖。
圖18中(a)為說(shuō)明能夠提供發(fā)明人專心研究后所發(fā)現(xiàn)的非常高效的交織器的第一個(gè)條件的圖,(b)為說(shuō)明第二個(gè)條件的圖。
圖19為表示本發(fā)明的一實(shí)施方式所涉及的交織器的映射的功能的圖。
圖20為表示本發(fā)明的一實(shí)施方式所涉及的交織器的構(gòu)成的框圖。
圖21中(a)為表示實(shí)施圖20的區(qū)段置換的區(qū)段置換單元的一構(gòu)成例的框圖,(b)為表示(a)的區(qū)段置換單元的映射的功能的圖。
圖22中(a)為表示實(shí)施圖20的區(qū)段置換的區(qū)段置換單元的其他構(gòu)成例的框圖,(b)為表示(a)的區(qū)段置換單元的映射的功能的圖。
圖23為表示本發(fā)明的其他實(shí)施方式所涉及的交織器的構(gòu)成的框圖。
圖24是表示圖23的比特交織器的一構(gòu)成例的框圖。
圖25為表示本發(fā)明的再其他實(shí)施方式所涉及的發(fā)射器的一構(gòu)成例的框圖。
圖26為表示本發(fā)明的再其他實(shí)施方式所涉及的bicm編碼器的一安裝例的框圖。
圖27為表示本發(fā)明的再其他實(shí)施方式所涉及的具有非重復(fù)bicm譯碼器的接收器的一構(gòu)成例的框圖。
圖28為表示本發(fā)明的再其他實(shí)施方式所涉及的具有重復(fù)bicm譯碼器的接收器的一構(gòu)成例的框圖。
圖29為表示本發(fā)明的再其他實(shí)施方式所涉及的重復(fù)bicm譯碼器的一安裝例的框圖。
具體實(shí)施方式
《做出本發(fā)明的過(guò)程》
圖1為表示包括通常的比特交織編碼調(diào)制(bit-interleavedcodingandmodulation:bicm)編碼器的發(fā)射器的構(gòu)成的框圖。圖1所示的發(fā)射器100包括輸入處理單元110、bicm編碼器(包含低密度奇偶校驗(yàn)(low-densityparitycheck:ldpc)編碼器120、比特交織器130、星座映射器140)、以及調(diào)制器150。
輸入處理單元110將輸入比特流變換為規(guī)定長(zhǎng)度的多個(gè)塊。ldpc編碼器120使用ldpc碼將塊編碼為碼字,并將碼字發(fā)送至比特交織器130。比特交織器130針對(duì)ldpc碼字實(shí)施交織處理,實(shí)施交織處理后,分割為信元字(星座字)的列。星座映射器140將各信元字(星座字)映射至星座(例如,qam)的列。輸出端的通常的調(diào)制器150包括從bicm編碼器的輸出到rf(radiofrequency:射頻)電力放大器的所有的處理塊。
ldpc碼是利用奇偶校驗(yàn)矩陣(paritycheckmatrix:pcm)進(jìn)行完整定義的線性糾錯(cuò)碼。pcm為2值的稀疏矩陣,表示碼字比特(也稱“變量節(jié)點(diǎn)”)與奇偶校驗(yàn)(也稱“校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)”)的連接(connection)。pcm的列以及行分別對(duì)應(yīng)變量節(jié)點(diǎn)以及校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)。變量節(jié)點(diǎn)與校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)的結(jié)合在pcm中通過(guò)“1”這樣的要素來(lái)表示。
在ldpc塊碼中,包括被稱為準(zhǔn)循環(huán)低密度奇偶校驗(yàn)(quasi-cycliclow-densityparity-check:qcldpc)碼的類型。qcldpc碼具有尤為適合硬件安裝的構(gòu)成。事實(shí)上,在現(xiàn)今的幾乎所有標(biāo)準(zhǔn)中都使用qcldpc碼。qcldpc碼的pcm形成具有多個(gè)循環(huán)矩陣的特別的構(gòu)成。循環(huán)矩陣是指各行構(gòu)成為將其緊前的行的要素進(jìn)行一次循環(huán)移位而得的形式的正方矩陣,重合的斜向的列(foldeddiagonal:折疊對(duì)角)能夠存在一個(gè)、兩個(gè)、或者更多個(gè)。各循環(huán)矩陣的尺寸是q×q。在此q稱為“qcldpc碼的循環(huán)系數(shù)(cyclicfactor)。通過(guò)如上述的準(zhǔn)循環(huán)的構(gòu)造,能夠并行處理q個(gè)校驗(yàn)節(jié)點(diǎn),qcldpc碼是明確有利于進(jìn)行高效的硬件安裝的碼。
圖2是作為一例表示循環(huán)系數(shù)q=8時(shí)的qcldpc碼的pcm的圖。另外,在圖2以及后述的圖3至圖5中,最小的一個(gè)四邊形代表pcm的一個(gè)要素,其中,涂黑的四邊形的要素為“1”,此外的要素為“0”。該pcm具有循環(huán)矩陣,該循環(huán)矩陣具有一個(gè)或者兩個(gè)重合的斜向的列。該qcldpc碼將8×6=48比特的塊編碼為8×12=96比特的碼字。因此,該qcldpc碼的編碼率為48/96=1/2。碼字比特被分割為具有q比特的多塊。在本說(shuō)明書中,將循環(huán)系數(shù)q比特的塊稱為循環(huán)塊(或者循環(huán)組)。
在qcldpc碼中,包括重復(fù)累積準(zhǔn)循環(huán)低密度奇偶校驗(yàn)(repeat-accumulatequasi-cycliclow-densityparitycheck:raqcldpc)碼這樣的特別類型。raqcldpc碼由于易于編碼而眾所周知,在諸多的標(biāo)準(zhǔn)(例如、dvb-s2標(biāo)準(zhǔn)、dvb-t2標(biāo)準(zhǔn)、dvb-c2標(biāo)準(zhǔn)之類的第二代dvb標(biāo)準(zhǔn))中均被使用。pcm的右側(cè)對(duì)應(yīng)奇偶比特,該部分中的“1”的要素的配置形成階梯構(gòu)造。圖3例示了編碼率為2/3時(shí)的raqcldpc碼的pcm。
另外,dvb-t是digitalvideobroadcasting–terrestrial(數(shù)字視頻地面廣播)的縮寫,dvb-s2是digitalvideobroadcasting-secondgenerationsatellite(數(shù)字視頻廣播-第二代衛(wèi)星)的縮寫,dvb-t2是digitalvideobroadcasting-secondgenerationterrestrial(數(shù)字視頻廣播-第二代地面)的縮寫,dvb-c2是digitalvideobroadcasting-secondgenerationcable(數(shù)字視頻廣播-第二代有線)的縮寫。
通過(guò)針對(duì)圖3所示的pcm實(shí)施變換該行的排列順序的簡(jiǎn)單的行置換,如圖4所示,除去奇偶部分而得的raqcldpc碼的準(zhǔn)循環(huán)構(gòu)造變得明確。行置換僅表示變更圖表上的表現(xiàn),不會(huì)對(duì)碼的定義產(chǎn)生任何影響。
通過(guò)只對(duì)實(shí)施行置換后的圖4所示的pcm的奇偶比特實(shí)施變換比特的排列順序的適當(dāng)?shù)闹脫Q,pcm的奇偶部分也會(huì)具有準(zhǔn)循環(huán)構(gòu)造。該方法在該技術(shù)領(lǐng)域眾所周知,在dvb-t2標(biāo)準(zhǔn)等中以奇偶交織或者奇偶置換之類的名稱來(lái)使用。圖5表示針對(duì)圖4所示的pcm實(shí)施奇偶置換之后而得的pcm。
通常,ldpc碼字的每個(gè)比特重要度均不同,另外,星座按每個(gè)比特其健壯級(jí)別不同。在將ldpc碼字的比特直接即不交織地映射至星座時(shí),無(wú)法達(dá)到最優(yōu)的性能。因此,在將ldpc碼字的比特映射至星座之前,需要交織ldpc碼字的比特。
為達(dá)該目的,如圖1所示,在ldpc編碼器120與星座映射器140之間設(shè)置有比特交織器130。通過(guò)精心地設(shè)計(jì)比特交織器130,有利于ldpc碼字的比特與由星座編碼的比特的關(guān)聯(lián)性提高,且接收性能改善。該性能通常使用作為sn比(signaltonoiseratio:snr,信噪比)的函數(shù)的誤碼率(biterrorrate:ber)來(lái)測(cè)量。
按ldpc碼字的每個(gè)比特其重要度不相同的主要原因在于,不限于針對(duì)所有的比特實(shí)施相同次數(shù)的奇偶校驗(yàn)。對(duì)碼字比特(變量節(jié)點(diǎn))實(shí)施的奇偶校驗(yàn)的次數(shù)(校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)的數(shù)量)越多,則在重復(fù)ldpc解碼處理中碼字比特的重要度越高。另一原因在于,ldpc碼的泰納(tanner)圖表現(xiàn)中的針對(duì)循環(huán)的連接性(connectivity)按每個(gè)變量節(jié)點(diǎn)不同。因此,存在即使對(duì)碼字比特實(shí)施相同次數(shù)的奇偶校驗(yàn),碼字比特的重要度也不同的可能性。這些見(jiàn)解在該技術(shù)領(lǐng)域中眾所周知。作為原則,若與變量節(jié)點(diǎn)連結(jié)的校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)的數(shù)量越大,則該變量節(jié)點(diǎn)的重要度增加。
尤其在qcldpc碼的情況下,q比特的循環(huán)塊所包含的所有比特被實(shí)施相同次數(shù)的奇偶校驗(yàn),在tanner圖中相對(duì)于循環(huán)的連接性相同,因而具有相同的重要度。
同樣地,在星座中被編碼后的比特的健壯級(jí)別不同也是眾所周知的事實(shí)。例如,復(fù)正交振幅調(diào)制(quadratureamplitudemodulation:qam)星座由兩個(gè)各自獨(dú)立的脈沖振幅調(diào)制(pulseamplitudemodulation:pam)碼元構(gòu)成,其中,一個(gè)對(duì)應(yīng)實(shí)部,另一個(gè)對(duì)應(yīng)虛部。兩個(gè)pam碼元分別對(duì)相同數(shù)m的比特進(jìn)行編碼。如表示使用格雷(gray)編碼的8pam碼元的圖6所示,在一個(gè)pam碼元中被編碼后的比特的健壯級(jí)別彼此不同。如此地,健壯級(jí)別彼此不同是由于,由各比特(0或者1)定義的兩個(gè)子集之間的距離按每個(gè)比特不同。該距離越大,則該比特的健壯級(jí)別或者信賴度越高。在圖6中,比特b3的健壯級(jí)別最高,比特b1的健壯級(jí)別最低。
因此,16qam星座對(duì)4個(gè)比特進(jìn)行編碼,具有2個(gè)健壯級(jí)別。64qam星座對(duì)6個(gè)比特進(jìn)行編碼,具有3個(gè)健壯級(jí)別。256qam星座對(duì)8個(gè)比特進(jìn)行編碼,具有4個(gè)健壯級(jí)別。
在本說(shuō)明書中,為了說(shuō)明而使用以下參數(shù)。
循環(huán)系數(shù):q=8
一個(gè)ldpc碼字的循環(huán)塊數(shù):n=12
一個(gè)星座的比特?cái)?shù):m=4、即16qam
在上述參數(shù)中,一個(gè)ldpc碼字被映射的星座數(shù)為q×n/m=24。通常,參數(shù)q以及n的選擇必須以在系統(tǒng)所支持的所有星座中q×n為m的倍數(shù)的方式來(lái)執(zhí)行。
圖7為表示上述參數(shù)所對(duì)應(yīng)的通常的交織器的構(gòu)成的框圖。在圖7中,qb1、···、qb12為12個(gè)循環(huán)塊,c1、···、c24為24個(gè)星座字。在圖7的例子中,比特交織器710對(duì)ldpc碼字的96比特進(jìn)行交織。
作為以往的比特交織器,dvb-t2標(biāo)準(zhǔn)(etsien302755)的比特交織器眾所周知。dvb-t2標(biāo)準(zhǔn)為改良電視標(biāo)準(zhǔn)即dvb-t標(biāo)準(zhǔn)而得的標(biāo)準(zhǔn),記載有數(shù)字地面電視廣播用的第二代基線發(fā)送系統(tǒng)。在dvb-t2標(biāo)準(zhǔn)中,詳述了用于發(fā)送數(shù)字電視服務(wù)或通常的數(shù)據(jù)的信道編碼調(diào)制系統(tǒng)。
圖8(a)為表示在dvb-t2標(biāo)準(zhǔn)中使用的調(diào)制器(dvb-t2調(diào)制器)的構(gòu)成的框圖。圖8(a)所示的dvb-t2調(diào)制器800包括輸入處理單元810、bicm編碼器820、幀構(gòu)造器830、以及ofdm產(chǎn)生器840。
輸入處理單元810將輸入比特流變換為規(guī)定長(zhǎng)度的多個(gè)塊。bicm編碼器820針對(duì)輸入實(shí)施bicm處理。幀構(gòu)造器830利用來(lái)自bicm編碼器820的輸入等生成dvb-t2方式的傳送幀構(gòu)成。ofdm產(chǎn)生器840針對(duì)dvb-t2方式的傳送幀構(gòu)成,執(zhí)行導(dǎo)頻附加、快速逆傅里葉變換、保護(hù)間隔插入等,輸出dvb-t2方式的發(fā)送信號(hào)。
dvb-t2標(biāo)準(zhǔn)中使用的bicm在etsi標(biāo)準(zhǔn)en302755的第6章中予以說(shuō)明。該標(biāo)準(zhǔn)在本說(shuō)明書中引用,以下記述了該說(shuō)明。
圖8(b)為表示圖8(a)所示的dvb-t2調(diào)制器的bicm編碼器820的構(gòu)成的框圖。但是,在圖8(b)中,省略了bch外編碼、星座旋轉(zhuǎn)、信元交織器、時(shí)間交織器等。
bicm編碼器820包括ldpc編碼器821、比特交織器(包括奇偶交織器822、列-行交織器823)、比特-信元解復(fù)用器824、以及qam映射器825。
ldpc編碼器821使用ldpc碼將塊編碼成為碼字。比特交織器(奇偶交織器822、列-行交織器823)針對(duì)碼字的比特,實(shí)施變換其排列順序的交織處理。比特-信元解多路復(fù)器824將被實(shí)施交織處理后的碼字的比特解復(fù)用為信元字(星座字)。qam映射器825將各信元字(星座字)映射至復(fù)數(shù)qam碼元。再有,復(fù)數(shù)qam碼元也稱為信元。事實(shí)上,比特-信元解復(fù)用器824可以視為比特交織器的一部分。此時(shí),基于dvb-t2標(biāo)準(zhǔn)的bicm編碼器能夠當(dāng)作具備圖1所示的標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)成。
在dvb-t2標(biāo)準(zhǔn)中使用的ldpc碼為具有循環(huán)系數(shù)q=360的raqcldpc碼。在dvb-t2標(biāo)準(zhǔn)中,碼字長(zhǎng)定義為16200比特與64800比特這兩種。在本說(shuō)明書中,將碼字長(zhǎng)為16200比特的ldpc碼以及碼字長(zhǎng)為64800比特的ldpc碼稱為“16k碼(或者、16kldpc碼)”以及“64k碼(或者64kldpc碼)”。有關(guān)一個(gè)碼字所包含的循環(huán)塊數(shù),16k碼時(shí)為45個(gè)、64k碼時(shí)為180個(gè)。與這兩種塊長(zhǎng)(碼字長(zhǎng))對(duì)應(yīng)的可使用的碼列舉在作為dvb-t2標(biāo)準(zhǔn)的etsien302755的表a.1~表a.6中。
比特交織器只針對(duì)大于qpsk的星座利用,包括奇偶交織器822、列-行交織器823、以及比特-信元解復(fù)用器824。另外,在dvb-t2標(biāo)準(zhǔn)的定義中,比特交織器不包括比特-信元解復(fù)用器824??墒?,由于本發(fā)明是涉及在星座映射前對(duì)ldpc碼實(shí)施的交織的發(fā)明,因此比特-信元解復(fù)用器824也可作為比特交織器的一部分來(lái)處理。
奇偶交織器822如上述(參照?qǐng)D4以及圖5),為了使奇偶比特的準(zhǔn)循環(huán)構(gòu)造變得明確、執(zhí)行變換碼字的奇偶比特的排列順序的奇偶置換。
列-行交織器823在概念上,通過(guò)將ldpc碼字的比特沿交織器矩陣的列寫入,并沿行讀出來(lái)發(fā)揮功能。ldpc碼字所包含的最初的比特最初被寫入,最初被讀出。列-行交織器823寫入ldpc碼字的比特之后,在開(kāi)始讀出比特之前,使比特相對(duì)于該列循環(huán)地錯(cuò)開(kāi)規(guī)定數(shù)的位置。這在dvb-t2標(biāo)準(zhǔn)中稱為“列扭曲(columntwisting)”。以下的表1中示出了與上述兩種ldpc碼字長(zhǎng)和各種星座大小對(duì)應(yīng)的交織器矩陣的列數(shù)nc和行數(shù)nr。
[表1]
在256qam星座中除了16k碼的情況,列數(shù)nc為一個(gè)星座的比特?cái)?shù)的2倍。該例外的理由是由于,ldpc碼字長(zhǎng)16200并非16即256qam星座中的比特?cái)?shù)的2倍的倍數(shù)。
有關(guān)列-行交織器823的16k碼的碼字的比特的寫入處理以及讀出處理,圖9(a)、(b)中表示列數(shù)為12的情況,圖10(a)、(b)中表示列數(shù)為8的情況。在各圖中,小的四邊形分別對(duì)應(yīng)ldpc碼字的1比特,涂黑的四邊形表示ldpc碼字的起始比特。箭頭符號(hào)表示比特被寫入至交織器矩陣、并從交織器矩陣被讀出的順序。例如,交織器矩陣的列數(shù)為12時(shí),16k碼的碼字的比特如圖9(a)所示,按照(行1、列1)、(行2、列1)、···、(行1350、列1)、(行1、列2)、···、(行1350、列12)的順序被寫入,如圖9(b)所示,按照(行1、列1)、(行1、列2)、···、(行1、列12)、(行2、列1)、···、(行1350、列12)的順序被讀出。另外,列扭曲處理在圖9(a)、(b)以及圖10(a)、(b)中未表示。
在qam映射之前,比特-信元解復(fù)用器824通過(guò)對(duì)各ldpc碼字進(jìn)行解復(fù)用,得到多個(gè)并行比特流。流數(shù)在256qam星座中除了16kldpc碼的情況之外,是在一個(gè)qam星座中被編碼的比特?cái)?shù)m的2倍、即2×m。另外,在256qam星座中16kldpc碼的情況下,流數(shù)是在一個(gè)qam星座中被編碼的比特?cái)?shù)m。將在1個(gè)星座中被編碼的m比特稱為信元字(或者星座字)。如以下,在16kldpc碼中,從一個(gè)碼字得到的信元字的數(shù)量為16200/m。
qpsk時(shí),8100信元
16qam時(shí),4050信元
64qam時(shí),2700信元
256qam時(shí),2025信元
根據(jù)上述表1,大于qpsk的星座的并行流的數(shù)量等于列-行交織器的列數(shù)。有關(guān)16kldpc碼,分別在圖11、圖12、圖13中示出了16qam星座、64qam星座、256qam星座所對(duì)應(yīng)的比特-信元解復(fù)用器。另外,比特的標(biāo)記是在dvb-t2標(biāo)準(zhǔn)中使用的標(biāo)記。
比特-信元解復(fù)用器如圖11(圖12、圖13)所示,包括單純解復(fù)用器1110(1210、1310)與解復(fù)用置換單元1120(1220、1320)。
比特-信元解復(fù)用器通過(guò)單純解復(fù)用器1110(1210、1310)只對(duì)實(shí)施交織處理而得的ldpc碼字進(jìn)行解復(fù)用,除此之外,通過(guò)解復(fù)用置換單元1120(1220、1320)針對(duì)解復(fù)用而得的并行比特流進(jìn)行變換其排列順序的置換處理。
其中,重要的是認(rèn)識(shí)到下點(diǎn):由于使用列-行交織器時(shí)(16qam星座以上),并行比特流的數(shù)量與列-行交織器的列數(shù)相同,因此比特流的置換等同于針對(duì)列-行交織器的列變換其排列順序的置換。這是能夠?qū)⒈忍?信元解復(fù)用器的置換視為比特交織器的一部分的理由。
在本質(zhì)上,在dvb-t2標(biāo)準(zhǔn)中使用的比特交織器附帶有2個(gè)問(wèn)題。
第一個(gè)問(wèn)題是,在ldpc碼字中的循環(huán)塊的數(shù)量并非比特交織器矩陣的列數(shù)的倍數(shù)時(shí),損害并行性。若并行性降低則等待時(shí)間(latency)增大。尤其在接收器中使用重復(fù)bicm譯碼時(shí),這會(huì)成為問(wèn)題。該狀況在dvb-t2標(biāo)準(zhǔn)時(shí),在ldpc碼字長(zhǎng)與星座的尺寸的組合中的若干組合中發(fā)生。
圖14以及圖15分別為表示在16kldpc碼中,交織器矩陣的列數(shù)為8以及12時(shí)所發(fā)生的上述的狀況的圖。在16qam星座以及256qam星座中,使用8列的交織器矩陣。在64qam星座中,使用12列的交織器矩陣。柵格表示ldpc碼字,小的四邊形表示ldpc碼字的1比特,行對(duì)應(yīng)循環(huán)塊,列與在多個(gè)循環(huán)塊中彼此具有同一比特索引的比特相對(duì)應(yīng)。涂黑的四邊形表示交織器矩陣的起始行中的8比特以及12比特。另外,為了易于理解,將一個(gè)循環(huán)塊的比特?cái)?shù)從360削減至72地進(jìn)行圖示,但據(jù)此不會(huì)對(duì)理解程度產(chǎn)生影響。
第二個(gè)問(wèn)題是,在dvb-t2標(biāo)準(zhǔn)中,可能的比特交織器的構(gòu)成的數(shù)量受比特交織器矩陣的列數(shù)限制。
dvb-t2比特交織器的進(jìn)一步的問(wèn)題是,由于列扭曲處理會(huì)更為損害置換的規(guī)則性以及并行性。圖16以及圖17分別表示與圖14以及圖15同樣的狀況,其不同之處在于,適用了列扭曲處理。在16kldpc碼中交織器矩陣為8列時(shí),在dvb-t2比特交織器中使用的每一列的列扭曲值為(0,0,0,1,7,20,20,21)。另外,在16kldpc碼中交織器矩陣為12列時(shí),在dvb-t2比特交織器中使用的每一列的列扭曲值為(0,0,0,2,2,2,3,3,3,6,7,7)。
因此,需要提供一種比特交織器,減少等待時(shí)間并提高并行性。這些特性在重復(fù)bicm譯碼中尤為重要。
《發(fā)明人所得的見(jiàn)解》
發(fā)明人潛心研究的結(jié)果是得到如下見(jiàn)解,即在滿足以下兩個(gè)條件時(shí),能夠提供非常高效的交織器。
(條件1)
各星座字的m個(gè)比特映射至ldpc碼字的m個(gè)不同的循環(huán)塊。這與從ldpc碼字的m個(gè)不同的循環(huán)塊按各1比特映射至星座字等價(jià)。圖18(a)表示該概要。
(條件2)
映射至m個(gè)循環(huán)塊的全部的星座字僅被映射至該m個(gè)循環(huán)塊。這與由q比特構(gòu)成的m個(gè)不同的循環(huán)塊的m×q個(gè)比特全部?jī)H被映射至q個(gè)星座字等價(jià)。圖18(b)表示該概要。
在上述條件中,正好q個(gè)星座字映射至各m個(gè)循環(huán)塊。
《實(shí)施方式》
以下,說(shuō)明滿足上述條件1、條件2的比特交織器(并行比特交織器)的細(xì)節(jié)。另外,在以下中,針對(duì)實(shí)質(zhì)上相同的內(nèi)容、以及進(jìn)行相同的處理內(nèi)容的構(gòu)成單元賦予相同的標(biāo)記。
在本說(shuō)明書中,將由m個(gè)循環(huán)塊構(gòu)成的組中的每一組、或者由q個(gè)星座字構(gòu)成的組中的每一組稱為“區(qū)段(或者交織器區(qū)段)”。
圖19以及圖20為表示本發(fā)明的一實(shí)施方式所涉及的、滿足與上述參數(shù)(q=8、m=4、n=12)對(duì)應(yīng)的條件1、條件2的比特交織器的映射的功能的圖以及表示該比特交織器的一構(gòu)成例的框圖。
在圖19以及圖20中,qc-ldpc碼的碼字通過(guò)各自由q=8個(gè)比特構(gòu)成的n=12個(gè)的循環(huán)塊qb1~qb12構(gòu)成。24個(gè)星座字分別由m=4個(gè)比特構(gòu)成,分別表示2m=16個(gè)星座點(diǎn)中的某一個(gè)。比特交織器劃分為n/m=3個(gè)區(qū)段,24個(gè)星座字與n/m=3個(gè)區(qū)段中的某一個(gè)建立關(guān)聯(lián)。
比特交織器2000具有比特置換單元2010,比特置換單元2010具有彼此獨(dú)立地(彼此不依賴地)動(dòng)作的n/m(=3)個(gè)區(qū)段置換單元2021、2022、2023。另外,也可以代替具備3個(gè)區(qū)段置換單元,例如使用一個(gè)區(qū)段置換單元邊按照時(shí)序切換處理對(duì)象邊進(jìn)行后述的三個(gè)置換處理。
區(qū)段置換單元(2021、2022、2023)彼此獨(dú)立(彼此不依賴),按照從4個(gè)循環(huán)塊(qb1~qb4、qb5~qb8、qb9~qb12)中的每一塊以各1比特映射至8個(gè)星座字(c1~c8、c9~c16、c17~c24)中的每一個(gè)的方式,針對(duì)4個(gè)循環(huán)塊的共計(jì)32個(gè)比特實(shí)施變換其排列順序的區(qū)段置換處理。
上述兩個(gè)條件1、條件2只保證比特交織器被劃分為n/m個(gè)并行區(qū)段。在針對(duì)這些并行區(qū)段實(shí)施的區(qū)段置換處理中,適用彼此相同的置換規(guī)則亦可,適用彼此不同的置換規(guī)則亦可,適用只一部分彼此相同的置換規(guī)則亦可。
例如,區(qū)段置換單元將循環(huán)塊的q個(gè)比特(在ldpc譯碼處理中重要度彼此相等)映射至q個(gè)星座字的相同比特索引的比特(健壯級(jí)別彼此相等)亦可。在各個(gè)循環(huán)塊中,q個(gè)比特能夠按照順序、或者按照被置換的順序排列。后者使用圖21(a)、(b)來(lái)說(shuō)明,前者使用圖22(a)、(b)來(lái)說(shuō)明。
圖21(a)是表示圖20的區(qū)段置換單元的一構(gòu)成例的圖。
區(qū)段置換單元2101具有循環(huán)塊內(nèi)置換單元2111~2114、以及列-行置換單元2131。另外,也可以代替具備4個(gè)循環(huán)塊內(nèi)置換單元,例如使用一個(gè)循環(huán)塊內(nèi)置換單元邊按照時(shí)序切換處理對(duì)象邊進(jìn)行后述的4個(gè)循環(huán)塊內(nèi)置換處理。
循環(huán)塊內(nèi)置換單元(2111~2114)針對(duì)循環(huán)塊(qb1~qb4)的q個(gè)(8個(gè))比特實(shí)施變換其排列順序的循環(huán)塊內(nèi)置換處理。在針對(duì)1個(gè)區(qū)段內(nèi)的循環(huán)塊實(shí)施的循環(huán)塊內(nèi)置換處理中,例如適用彼此相同的置換規(guī)則亦可,適用彼此不同的置換規(guī)則亦可,適用只一部分彼此相通的置換規(guī)則亦可。
列-行置換單元2131針對(duì)m×q個(gè)(32個(gè))比特,實(shí)施變換該排列順序的列-行置換處理。詳細(xì)而言,列-行置換單元2131進(jìn)行與在q列m行(8列4行)的矩陣的行方向?qū)懭雖×q個(gè)(32個(gè))比特并在列方向讀出所寫入的m×q個(gè)(32個(gè))比特等價(jià)的列-行置換處理。另外,列-行置換單元2131的列-行置換處理為:將圖9(a)、(b)的12列1350行置換成q列m行,寫入處理從列方向變換至行方向,讀出處理從行方向變換至列方向。
圖21(b)是表示圖21(a)的區(qū)段置換單元的映射的功能的圖。在圖21(b)中,各星座字的m=4個(gè)比特用b1~b4表示。
其中,在區(qū)段置換處理中不實(shí)施循環(huán)塊內(nèi)置換處理亦可。
圖22(a)以及圖22(b)表示圖20的區(qū)段置換的其他例子即不實(shí)施循環(huán)塊內(nèi)置換處理的區(qū)段置換單元的一構(gòu)成例以及該區(qū)段置換單元的映射的功能。區(qū)段置換單元2201具有列-行置換單元2131,只進(jìn)行列-行置換處理。在圖22(b)中,各星座字的m=4個(gè)比特用b1~b4表示。
其中,針對(duì)循環(huán)塊qb5~qb8、qb9~qb12進(jìn)行通過(guò)圖21以及圖22分別說(shuō)明的區(qū)段置換亦可。
在本發(fā)明的其他實(shí)施方式中,比特交織器在進(jìn)行區(qū)段置換處理前,附加性地針對(duì)n個(gè)循環(huán)塊進(jìn)行變換其排列順序的循環(huán)塊置換處理。圖23表示附加性地實(shí)施循環(huán)塊置換處理的比特交織器的一構(gòu)成例。這里的循環(huán)塊置換發(fā)揮與dvb-t2標(biāo)準(zhǔn)的比特-信元解復(fù)用器的置換同樣的作用。
圖23所示的比特交織器2300包括循環(huán)塊置換單元2310、以及比特置換單元2010(包含區(qū)段置換單元2021~2023)。
循環(huán)塊置換單元2310針對(duì)循環(huán)塊qb1~qb12實(shí)施變換其排列順序的循環(huán)塊置換處理2311~2318。另外,在循環(huán)塊置換處理2311~2318中使用的置換規(guī)則彼此相同。
針對(duì)n個(gè)循環(huán)塊實(shí)施的循環(huán)塊置換據(jù)此能夠?qū)dpc碼字的比特最優(yōu)地映射至星座的比特,有利于接收性能的最優(yōu)化,因此尤為有益。
圖24是表示圖23的比特交織器的一構(gòu)成例的框圖。圖24的比特交織器2400實(shí)施下述的階段(stage)a、b、c的3個(gè)置換處理。
階段a:循環(huán)塊(間)置換
階段b:循環(huán)塊內(nèi)置換
階段c:列-行置換
在此,循環(huán)塊(間)置換為變換構(gòu)成碼字的n個(gè)循環(huán)塊的排列順序的置換,循環(huán)塊內(nèi)置換為變換構(gòu)成循環(huán)塊的q個(gè)比特的排列順序的置換,列-行置換為變換構(gòu)成區(qū)段的m×q個(gè)比特的排列順序的置換。
圖24所示的比特交織器2400包括循環(huán)塊置換單元2310、以及比特置換單元2010(區(qū)段置換單元2101~2103)。區(qū)段置換單元2101(2102、2103)包括循環(huán)塊內(nèi)置換單元2111~2114(2115~2118、2119~2122)、列-行置換單元2131(2132、2133)。
比特交織器2400通過(guò)循環(huán)塊置換單元2310進(jìn)行循環(huán)塊(間)置換(階段a),通過(guò)循環(huán)塊內(nèi)置換單元2111~2122進(jìn)行循環(huán)塊內(nèi)置換(階段b),通過(guò)列-行置換單元2131~2133進(jìn)行列-行置換(階段c)。
從圖24所示的比特交織器中移除循環(huán)塊內(nèi)置換單元111~2122,按照不進(jìn)行循環(huán)塊內(nèi)置換的方式構(gòu)成比特交織器亦可。另外,比特交織器也可以代替在循環(huán)塊(間)置換之后實(shí)施循環(huán)塊內(nèi)置換,而在循環(huán)塊(間)置換之前實(shí)施循環(huán)塊內(nèi)置換亦可,在循環(huán)塊(間)置換前后實(shí)施循環(huán)塊內(nèi)置換亦可。
另外,多個(gè)循環(huán)塊內(nèi)置換單元彼此為同樣的構(gòu)成亦可。因此,多個(gè)循環(huán)塊內(nèi)置換單元可通過(guò)同一功能資源(硬件結(jié)構(gòu)等)進(jìn)行安裝。另外,多個(gè)循環(huán)塊內(nèi)置換由循環(huán)性的移位處理構(gòu)成亦可,該情況下,能夠?qū)崿F(xiàn)使用桶形移位器的高效的硬件安裝。也能夠利用用于ldpc譯碼器的桶形移位器進(jìn)行安裝。
以下,使用圖25說(shuō)明包含進(jìn)行滿足條件1、條件2的比特交織處理的比特交織器的發(fā)射器的一構(gòu)成例。
圖25為表示本發(fā)明的再其他實(shí)施方式所涉及的發(fā)射器的一構(gòu)成例的框圖。圖25所示的發(fā)射器2500包括bicm編碼器(包含ldpc編碼器2510、比特交織器2520、星座映射器2530)、以及調(diào)制器2540。
ldpc編碼器2510使用qc-ldpc碼將輸入塊編碼為碼字,并將碼字向比特交織器2520輸出。
比特交織器2520從ldpc編碼器2510接收qc-ldpc碼的碼字。該碼字由n=12個(gè)循環(huán)塊構(gòu)成,各循環(huán)塊由q=8個(gè)比特構(gòu)成。并且,比特交織器2520針對(duì)碼字的比特實(shí)施變換其排列順序的交織處理。比特交織器2520將實(shí)施比特交織處理后的碼字分割為分別由m=4個(gè)比特構(gòu)成且分別表示2m=16個(gè)規(guī)定的星座點(diǎn)中的某一個(gè)星座點(diǎn)的多個(gè)星座字并向星座映射器2530輸出。其中,比特交織器2520作為比特交織處理進(jìn)行例如通過(guò)圖19~圖22說(shuō)明的、或者作為其變形說(shuō)明的比特置換處理?;蛘?,比特交織器2520作為比特交織處理除了比特置換處理之外,還追加進(jìn)行例如通過(guò)圖23~圖24說(shuō)明的、或者作為其變形說(shuō)明的循環(huán)塊置換處理。
星座映射器2530從比特交織器2520接收星座字,針對(duì)所接收到的星座字進(jìn)行星座映射處理。
調(diào)制器2740進(jìn)行正交頻分復(fù)用(orthogonalfrequencydivisionmultiplexing:ofdm)調(diào)制等并生成發(fā)送信號(hào)。
以下,使用圖26說(shuō)明包含進(jìn)行滿足條件1、條件2的比特交織處理的比特交織器的bicm編碼器的一安裝例。
圖26是表示本發(fā)明的再其他實(shí)施方式所涉及的bicm編碼器的一安裝例的框圖。圖26的bicm編碼器2600與上述參數(shù)(q=8、n=12、m=4)對(duì)應(yīng)。
圖26所示的bicm編碼器2600包括主存儲(chǔ)器2601、ldpc控制器2611、旋轉(zhuǎn)器2612、校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)處理器群2613、解旋器(derotator)2614、qb計(jì)數(shù)器2631、表2632、交織器2633、寄存器群2634、交織器2635、以及映射器群2651。
在圖26中,考慮q=8,主存儲(chǔ)器2601的讀出每8比特地進(jìn)行,校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)處理器群2613具有8個(gè)校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)處理器,映射器群2651存在8個(gè)映射器。另外,考慮m=4,寄存器群2634具有4個(gè)寄存器。
主存儲(chǔ)器2601從例如輸入處理單元(未圖示)接收應(yīng)發(fā)送的比特列,并保持所接收的比特列。
ldpc控制器2611針對(duì)主存儲(chǔ)器2601輸出讀出地址,據(jù)此主存儲(chǔ)器2601從比特列的起始起每8比特地向旋轉(zhuǎn)器2612輸出。旋轉(zhuǎn)器2612受ldpc控制器2611的控制,對(duì)從主存儲(chǔ)器2601供給的8比特進(jìn)行規(guī)定數(shù)循環(huán)移位,針對(duì)校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)處理器群2613的各校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)處理器每1比特地輸出循環(huán)移位后的8比特。各校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)處理器群2613的各校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)處理器受ldpc控制器2611的控制,針對(duì)輸入的1比特進(jìn)行校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)處理,將1比特的處理結(jié)果向解旋器2614輸出。解旋器2614受ldpc控制器2611的控制,按照抵銷旋轉(zhuǎn)器2612的循環(huán)移位的方式對(duì)從校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)處理器群2613接收的8比特進(jìn)行規(guī)定數(shù)循環(huán)移位,將循環(huán)移位后的8比特向主存儲(chǔ)器2601輸出。ldpc控制器2611針對(duì)主存儲(chǔ)器2601輸出寫入地址,據(jù)此主存儲(chǔ)器2601保持從解旋器2614供給的8比特。其中,ldpc控制器2611、旋轉(zhuǎn)器2612、校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)處理器群2613、以及解旋器2614構(gòu)成圖25中的bicm編碼器的ldpc編碼器2510。
qb計(jì)數(shù)器2631從0起直到11為止地進(jìn)行計(jì)數(shù),將計(jì)數(shù)值向表2632輸出。另外,qb計(jì)數(shù)器2631的計(jì)數(shù)動(dòng)作考慮n=12。
表2632為存儲(chǔ)循環(huán)塊置換的規(guī)則的單純的查找表。即,表2632保持n=12個(gè)的循環(huán)塊的讀出順序的信息(將各自不同的循環(huán)塊與qb計(jì)數(shù)器2631的12個(gè)計(jì)數(shù)器值建立對(duì)應(yīng)的信息)。表2632針對(duì)主存儲(chǔ)器2601輸出讀出地址,以使與從qb計(jì)數(shù)器2631供給的計(jì)數(shù)器值對(duì)應(yīng)的1個(gè)循環(huán)塊量的比特(q=8個(gè)比特)從主存儲(chǔ)器2601向交織器2633供給。據(jù)此,主存儲(chǔ)器2601將與qb計(jì)數(shù)器2631的計(jì)數(shù)器值對(duì)應(yīng)的1個(gè)循環(huán)塊量的比特向交織器2633輸出。另外,通過(guò)該表2632的處理實(shí)現(xiàn)循環(huán)塊置換(階段a)。
交織器2633使從主存儲(chǔ)器2601供給的1個(gè)循環(huán)塊量的比特進(jìn)行規(guī)定數(shù)循環(huán)移位,輸出至寄存器群2634的第一級(jí)的寄存器。另外,通過(guò)該交織器2633的處理實(shí)現(xiàn)循環(huán)塊內(nèi)置換(階段b)。其中,寄存器群2634的各寄存器按照接收控制脈沖的定時(shí)保持1個(gè)循環(huán)塊量的比特,持續(xù)輸出所保持的1個(gè)循環(huán)塊量的比特直到下一次接收控制脈沖為止。
若針對(duì)qb計(jì)數(shù)器2631的計(jì)數(shù)器值“0”~“3”實(shí)施上述的內(nèi)容處理,則交織器2635中輸入4個(gè)循環(huán)塊量的比特(32個(gè)比特)。在該定時(shí),交織器2635針對(duì)輸入的4個(gè)循環(huán)塊量的比特實(shí)施交織處理并對(duì)映射器群2651的各映射器輸出1個(gè)星座字量的比特(m=4個(gè)比特)。通過(guò)交織處理,針對(duì)各映射器,從寄存器群2634的4個(gè)寄存器中的每一個(gè)以各1比特供給共計(jì)4比特。另外,通過(guò)交織器2635的處理實(shí)現(xiàn)列-行置換(階段c)。
其中,qb計(jì)數(shù)器2631、表2632、交織器2633、寄存器群2634、以及交織器2635構(gòu)成圖25中的bicm編碼器的比特交織器2520。
映射器群2651的各映射器將從交織器2635供給的4個(gè)比特映射至星座,輸出映射結(jié)果。其中,映射器群2651構(gòu)成圖25中的bicm編碼器的星座映射器2530。
針對(duì)1個(gè)碼字,qb計(jì)數(shù)器2631的計(jì)數(shù)器值從“0”到“3”、從“4”到“7”,從“8”到“11”共計(jì)進(jìn)行了3次上述一系列的處理。
另外,在圖26的一安裝例中,包含并行地進(jìn)行動(dòng)作的q個(gè)映射器,但也能夠更為降低或者提高并行度地安裝bicm編碼器。例如,容易理解的是,通過(guò)使比特交織器中的并行交織器區(qū)段數(shù)即n/m增加,能夠簡(jiǎn)便地提高并行性。在這樣的方法中,通過(guò)并行地設(shè)定q×n/m個(gè)映射器能夠使并行化最大化。比特交織器存在如下優(yōu)點(diǎn),即能夠無(wú)任何障礙地實(shí)現(xiàn)這樣的并行性。
以下,利用附圖說(shuō)明接收來(lái)自下述發(fā)射器的信號(hào)的接收器,該發(fā)射器包含實(shí)施滿足條件1、條件2的比特交織處理的比特交織器。
圖27為表示本發(fā)明的再其他實(shí)施方式所涉及的具有非重復(fù)bicm譯碼器的接收器的一構(gòu)成例的框圖。接收器進(jìn)行與發(fā)射器相反的動(dòng)作。
圖27所示的接收器2700包括調(diào)制器2710、以及非重復(fù)bicm譯碼器(包含星座解映射器(constellationdemapper)2720、以及比特解交織器2730、ldpc譯碼器2740)。
解調(diào)器2710進(jìn)行ofdm等的解調(diào)處理,輸出解調(diào)處理結(jié)果。
非重復(fù)bicm譯碼器的星座解映射器2720針對(duì)來(lái)自調(diào)制器2710的輸入實(shí)施解映射處理并生成所謂軟比特列(softbitstring),將生成的軟比特列向星座解映射器2730輸出。各軟比特是表示各比特是0還是1的概率的標(biāo)準(zhǔn)。通常,軟比特通過(guò)對(duì)數(shù)似然比(loglikelihoodratios:llrs)表現(xiàn),定義如下。
llr(b)=ln[p(b=0)/p(b=1)]
p(b=0)表示比特b為0的概率,p(b=1)表示比特b為1的概率。其中,p(b=0)+p(b=1)=1成立。
比特解交織器2730針對(duì)從星座解映射器2720輸出的軟比特列,進(jìn)行交織處理(比特解交織處理),該交織處理為抵銷圖25的發(fā)射器內(nèi)的比特交織器針對(duì)比特列實(shí)施的比特交織處理并返回至原始的排列的處理。
ldpc譯碼器2740從比特解交織器2730接收實(shí)施過(guò)比特解交織后的軟比特列,使用接收的軟比特列進(jìn)行l(wèi)dpc解碼處理。
作為能夠顯著提高接收性能的技術(shù)之一,有重復(fù)bicm解碼處理。利用圖28說(shuō)明重復(fù)bicm譯碼器。
圖28為表示本發(fā)明的再其他實(shí)施方式所涉及的具有重復(fù)bicm譯碼器的接收器的一構(gòu)成例的框圖。接收器進(jìn)行與發(fā)射器相反的動(dòng)作。
圖28所示的接收器2800包括調(diào)制器2710、以及重復(fù)bicm譯碼器(包含星座解映射器2720、以及比特解交織器2730、ldpc譯碼器2740、減法運(yùn)算單元2760、比特交織器2750)。
圖28的接收器2800通過(guò)星座解映射器2720進(jìn)行星座解映射處理,通過(guò)比特解交織器2730進(jìn)行比特解交織處理,通過(guò)ldpc譯碼器2740進(jìn)行l(wèi)dpc解碼處理。
一次或者多次執(zhí)行l(wèi)dpc解碼的重復(fù)處理之后,減法運(yùn)算單元2760從ldpc譯碼器2740的輸出減去ldpc譯碼器2740的輸入,將減法運(yùn)算后所得的外部信息(extrinsicinformation)向比特交織器2750輸出。比特交織器2750針對(duì)外部信息,進(jìn)行與圖25的發(fā)射器內(nèi)的比特交織器針對(duì)比特列實(shí)施的比特交織處理相同的交織規(guī)則的交織處理。并且,比特交織器2750將實(shí)施實(shí)施交織處理后的外部信息向星座解映射器2720反饋。星座解映射器2720將反饋的外部信息用作事前信息(a-prioriinformation),算出信賴性更高的llr值。并且,比特解交織器2730針對(duì)新算出的llr值,進(jìn)行交織處理(比特解交織處理),該交織處理為抵銷圖25的發(fā)射器內(nèi)的比特交織器針對(duì)比特列實(shí)施的比特交織處理并返回至原始的排列的處理。ldpc譯碼器2740利用實(shí)施比特解交織處理后的llr值進(jìn)行l(wèi)dpc解碼處理。
如圖28所示,重復(fù)解碼的回路由四個(gè)要素構(gòu)成,即由星座解映射器2720、比特解交織器2730、ldpc譯碼器2740、以及比特交織器2750構(gòu)成。有關(guān)比特解交織器2730與比特交織器2750,若等待時(shí)間非常短,理想而言為零,并且構(gòu)成簡(jiǎn)單,則能夠進(jìn)行接收器的高效的安裝。上述的比特解交織器2730與比特交織器2750滿足雙方的條件。
利用圖29說(shuō)明實(shí)現(xiàn)非常高效的并行安裝的重復(fù)bicm譯碼器的一安裝例。
圖29是表示本發(fā)明的再其他實(shí)施方式所涉及的bicm譯碼器的一安裝例的框圖。圖29的bicm譯碼器2900與上述參數(shù)(q=8、n=12、m=4)對(duì)應(yīng)。
圖29所示的bicm譯碼器2900包括主llr存儲(chǔ)器2901、緩沖llr存儲(chǔ)器2902、ldpc控制器2911、旋轉(zhuǎn)器2912、校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)處理器群2913、解旋器2914、qb計(jì)數(shù)器2931、表2932、減法運(yùn)算單元2933、交織器2934、寄存器群2935、交織器2936、解映射器群2937、解交織器2938、寄存器群2939、解交織器2940、以及延遲單元2941。
在圖29中,考慮q=8,主llr存儲(chǔ)器2901以及緩沖llr存儲(chǔ)器2902的讀出按每8個(gè)llr值地進(jìn)行,校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)處理器群2913具有8個(gè)校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)處理器,解映射器群2951存在8個(gè)解映射器。另外,考慮m=4,寄存器群2935、2972具有4個(gè)寄存器。
解映射器群2937的各解映射器利用解調(diào)器(未圖示)的輸出進(jìn)行解映射處理,將據(jù)此所得的llr值向解交織器2938輸出。其中,解映射器群2937構(gòu)成圖28中的重復(fù)bicm譯碼器的星座解映射器2720。
解交織器2938針對(duì)llr值實(shí)施解交織處理(抵銷發(fā)射器的階段c的交織的交織處理),將解交織后的llr值輸出至寄存器群2939的各寄存器。其中,每一個(gè)寄存器存放有1個(gè)循環(huán)塊量的llr值(8個(gè)llr值)。在寄存器群2939中,由寄存器保持的1個(gè)循環(huán)塊量的llr值依次輸出至后級(jí),各寄存器的保持內(nèi)容依次更新。解交織器2940針對(duì)被供給的1個(gè)循環(huán)塊量的llr值(8個(gè)llr值)實(shí)施交織處理(抵銷發(fā)射器的階段b的交織的交織處理),按照表2932的保持內(nèi)容(后述)寫入至主llr存儲(chǔ)器2901以及緩沖llr存儲(chǔ)器2902。另外,通過(guò)按照表2932的保持內(nèi)容向主llr存儲(chǔ)器2901以及緩沖llr存儲(chǔ)器2902寫入,能夠?qū)崿F(xiàn)抵銷發(fā)射器的階段a的交織的交織處理。
按照這樣的方式,主llr存儲(chǔ)器2901存儲(chǔ)解交織處理后的llr值,由ldpc譯碼器(ldpc控制器2911、旋轉(zhuǎn)器2912、校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)處理器群2913、解旋器2914)使用。ldpc解碼處理由1次或者多次重復(fù)構(gòu)成的重復(fù)處理。在ldpc解碼處理的各重復(fù)中,更新主llr存儲(chǔ)器2901內(nèi)的llr值。為了算出重復(fù)bicm解碼處理所需的外部信息,舊的llr值保持于緩沖llr存儲(chǔ)器2902。
在此,記載ldpc譯碼器的處理。
ldpc控制器2911按照l(shuí)dpc碼的奇偶校驗(yàn)矩陣針對(duì)主llr存儲(chǔ)器2901輸出讀出地址,據(jù)此主llr存儲(chǔ)器2901按每1個(gè)循環(huán)塊量地將llr值向旋轉(zhuǎn)器2912依次輸出。旋轉(zhuǎn)器2912受ldpc控制器2911的控制,對(duì)從主llr存儲(chǔ)器2901依次供給的1個(gè)循環(huán)塊量的llr值進(jìn)行規(guī)定數(shù)循環(huán)移位,針對(duì)校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)處理器群2913的各校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)處理器依次輸出各1個(gè)循環(huán)移位后的llr值。各校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)處理器群2913的各校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)處理器受ldpc控制器2911的控制,針對(duì)依次輸入的一系列的llr值進(jìn)行校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)處理。接著,校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)處理器群2913的各校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)處理器受ldpc控制器2911的控制,依次輸出作為校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)處理的結(jié)果的一系列的llr值。解旋器2914受ldpc控制器2911的控制,按照抵銷旋轉(zhuǎn)器2912的循環(huán)移位的方式對(duì)從校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)處理器群2913依次接收的1個(gè)循環(huán)塊量的處理結(jié)果進(jìn)行規(guī)定數(shù)循環(huán)移位,將循環(huán)移位后的處理結(jié)果向主llr存儲(chǔ)器2901依次輸出。ldpc控制器2911按照l(shuí)dpc碼的奇偶校驗(yàn)矩陣針對(duì)主llr存儲(chǔ)器2901輸出寫入地址,據(jù)此主llr存儲(chǔ)器2901保持從解旋器2914依次供給的1個(gè)循環(huán)塊量的處理結(jié)果。ldpc控制器2911按照l(shuí)dpc碼的奇偶校驗(yàn)矩陣反復(fù)執(zhí)行以上的處理。
執(zhí)行規(guī)定次數(shù)的ldpc重復(fù)處理之后,執(zhí)行bicm重復(fù)處理。ldpc以及bicm重復(fù)處理也分別稱為“內(nèi)在重復(fù)處理”以及“外在重復(fù)處理”。另外,也能夠使這兩種類的重復(fù)處理重疊地進(jìn)行安裝。據(jù)此,能夠提高收斂的速度。bicm以及l(fā)dpc解碼處理在該技術(shù)領(lǐng)域中眾所周知,因此省略詳細(xì)的說(shuō)明。
qb計(jì)數(shù)器2931從0起直到11為止地進(jìn)行計(jì)數(shù),將計(jì)數(shù)值向表2932輸出。另外,qb計(jì)數(shù)器2931的計(jì)數(shù)動(dòng)作考慮n=12。
表2932為存儲(chǔ)循環(huán)塊置換的規(guī)則的單純的查找表。即,表2932保持n=12個(gè)的循環(huán)塊的讀出順序(寫入順序)的信息(將各自不同的循環(huán)塊與qb計(jì)數(shù)器2631的12個(gè)計(jì)數(shù)器值建立對(duì)應(yīng)的信息)。表2932按照從qb計(jì)數(shù)器2931供給的計(jì)數(shù)器值所對(duì)應(yīng)的1個(gè)循環(huán)塊量的llr值從主llr存儲(chǔ)器2901以及緩沖llr存儲(chǔ)器2902向減法運(yùn)算單元群2933供給的方式,針對(duì)主llr存儲(chǔ)器2901以及緩沖llr存儲(chǔ)器2902輸出讀出地址。據(jù)此,主llr存儲(chǔ)器2901以及緩沖llr存儲(chǔ)器2902分別將與qb計(jì)數(shù)器2931的計(jì)數(shù)器值對(duì)應(yīng)的1個(gè)循環(huán)塊量的llr值向減法運(yùn)算單元2934輸出。在此,按照來(lái)自主llr存儲(chǔ)器2901以及緩沖llr存儲(chǔ)器2902的llr值的讀出位置與該llr值向主llr存儲(chǔ)器2901以及緩沖llr存儲(chǔ)器2902的寫入位置一致的方式,實(shí)施延遲單元2941的延遲調(diào)整。另外,通過(guò)該表2932的處理實(shí)現(xiàn)與循環(huán)塊置換(階段a)相當(dāng)?shù)闹脫Q。
減法運(yùn)算單元群的各減法運(yùn)算單元2933從主llr存儲(chǔ)器2901的輸出減去緩沖llr存儲(chǔ)器2902的輸出,將減法運(yùn)算所得的1個(gè)循環(huán)塊量的外部信息(8個(gè)外部信息)輸出至交織器2934。
交織器2934使從減法運(yùn)算單元2933供給的1個(gè)循環(huán)塊量的外部信息進(jìn)行規(guī)定數(shù)循環(huán)移位,輸出至寄存器群2935的第一級(jí)的寄存器。另外,通過(guò)該交織器2934的處理實(shí)現(xiàn)與循環(huán)塊內(nèi)置換(階段b)相當(dāng)?shù)奶幚?。其中,寄存器?935的各寄存器接收控制脈沖從而保持8個(gè)比特,持續(xù)輸出所保持的8個(gè)比特直到下一次接收控制脈沖為止。
若針對(duì)qb計(jì)數(shù)器2931的計(jì)數(shù)器值“0”~“3”實(shí)施了上述的處理內(nèi)容,則交織器2936中輸入4個(gè)循環(huán)塊量的外部信息(32個(gè)外部信息)。在該定時(shí),交織器2936針對(duì)輸入的4個(gè)循環(huán)塊量的外部信息實(shí)施交織處理并對(duì)解映射器群2937的各解映射器輸出1個(gè)星座字量的外部信息(m=4個(gè)的外部信息)。通過(guò)交織處理,針對(duì)解映射器群2951的各解映射器,從寄存器群2935的4個(gè)寄存器中的每一個(gè)逐一地供給共計(jì)4個(gè)外部信息。另外,通過(guò)交織器2936的處理實(shí)現(xiàn)與列-行置換(階段c)相當(dāng)?shù)奶幚怼?/p>
其中,qb計(jì)數(shù)器2931、表2932、交織器2934、寄存器群2935、以及交織器2936構(gòu)成圖28中的bicm譯碼器的比特交織器2750。
解映射器群2937的各解映射器將從交織器2936供給的4個(gè)外部信息用作事前信息進(jìn)行解映射處理,將新的llr值向解交織器2938輸出。
解交織器2938針對(duì)llr值實(shí)施解交織處理(抵銷發(fā)射器的階段c的交織的交織處理),將解交織后的llr值輸出至寄存器群2939的各寄存器。其中,每一個(gè)寄存器存放有1個(gè)循環(huán)塊量的llr值(8個(gè)llr值)。在寄存器群2939中,由寄存器保持的1個(gè)循環(huán)塊量的llr值依次輸出至后級(jí),各寄存器的保持內(nèi)容依次更新。解交織器2940針對(duì)被供給的1個(gè)循環(huán)塊量的llr值(8個(gè)llr值)實(shí)施解交織處理(抵銷發(fā)射器的階段b的交織的交織處理),輸出至主llr存儲(chǔ)器2901以及緩沖llr存儲(chǔ)器2902。主llr存儲(chǔ)器2901以及緩沖llr存儲(chǔ)器2902從表2932經(jīng)由延遲單元2941接收寫入地址,按照所接收的寫入地址,保持從解交織器2940接收的1個(gè)循環(huán)塊量的llr值(8個(gè)llr值)。通過(guò)按照表2932的寫入處理,能夠?qū)崿F(xiàn)抵銷發(fā)射器的階段a的交織的交織處理(解交織處理)。
針對(duì)1個(gè)碼字,qb計(jì)數(shù)器2931的計(jì)數(shù)器值從“0”到“3”、從“4”到“7”,從“8”到“11”共計(jì)進(jìn)行了3次上述一系列的處理。
其中,qb計(jì)數(shù)器2931、表2932、解交織器2938、寄存器群2939、以及解交織器2940構(gòu)成圖28中的bicm譯碼器的比特解交織器2730。
交織器2934以及解交織器2940可重構(gòu),雖然花費(fèi)一定的硬件成本,但成本能夠通過(guò)精心的設(shè)計(jì)控制在最低限度。交織器2936以及解交織器2938安裝了列-行置換,該置換對(duì)于規(guī)定的星座尺寸是固定的。因此,安裝成本低。
另外,在圖29的一安裝例中,包含并行地進(jìn)行動(dòng)作的q個(gè)解映射器,但也能夠更為降低或者提高并行度地安裝重復(fù)bicm譯碼器。例如,容易理解的是,通過(guò)使比特交織器中的并行交織器區(qū)段數(shù)即n/m增加,能夠簡(jiǎn)便地提高并行性。在這樣的方法中,通過(guò)并行地設(shè)定q×n/m個(gè)解映射器能夠使并行化最大化。上述的比特交織器存在如下優(yōu)點(diǎn),即能夠無(wú)任何障礙地實(shí)現(xiàn)這樣的并行性。
《補(bǔ)充1》
本發(fā)明不限于上述實(shí)施方式中說(shuō)明的內(nèi)容,在用于達(dá)成本發(fā)明的目的以及與其關(guān)聯(lián)或者附帶的目的的任何方式中都能夠?qū)嵤?,例如以下亦可?/p>
(1)在上述實(shí)施方式中,作為參數(shù)列舉n=12、q=8、m=4為例來(lái)進(jìn)行說(shuō)明,但參數(shù)n、m、q的值不限于此,n為m的倍數(shù)即可。另外,在n為m的2倍以上時(shí),能夠?qū)⒈忍亟豢椀奶幚矸指顬槎鄠€(gè)區(qū)段來(lái)執(zhí)行。
(2)在上述實(shí)施方式中,作為星座列舉16qam(m=4)為例來(lái)進(jìn)行說(shuō)明,但作為星座除了如qpsk或qam等的特定的調(diào)制方式之外,例如,能夠使用在dvb-s2標(biāo)準(zhǔn)中利用的圓形星座或多維星座等各種各樣的調(diào)制方式。
(3)在上述的實(shí)施方式中說(shuō)明的方法或者裝置通過(guò)軟件實(shí)現(xiàn)亦可,通過(guò)硬件實(shí)現(xiàn)亦可,并非限定于特定的形態(tài)。具體而言,上述實(shí)施方式也可以通過(guò)在計(jì)算機(jī)可讀取媒體上具體實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)可執(zhí)行命令的方式來(lái)實(shí)施,該計(jì)算機(jī)可執(zhí)行命令為例如計(jì)算機(jī)、微處理器、微控制器等可執(zhí)行在上述實(shí)施方式中說(shuō)明的方法或裝置的全部步驟的命令。另外,上述的實(shí)施方式通過(guò)asic(application-specificintegratedcircuit:專用集成電路)或fpga(fieldprogrammablegatearray:現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列)的方式實(shí)施亦可。
《補(bǔ)充2》
說(shuō)明本發(fā)明所涉及的比特交織方法、比特交織器、比特解交織方法、比特解交織器、譯碼器及其效果。
本發(fā)明的一形態(tài)的第1比特交織方法為使用準(zhǔn)循環(huán)低密度奇偶校驗(yàn)碼的通信系統(tǒng)中的比特交織方法,所述比特交織方法包括:接收步驟,接收由分別由q個(gè)比特構(gòu)成的n個(gè)循環(huán)塊構(gòu)成的所述準(zhǔn)循環(huán)低密度奇偶校驗(yàn)碼的碼字;比特置換步驟,針對(duì)所述碼字的比特實(shí)施變換該碼字的比特的排列順序的比特置換處理;以及分割步驟,將實(shí)施所述比特置換處理后的碼字分割為多個(gè)星座字,該多個(gè)星座字分別由m個(gè)比特構(gòu)成,且分貝表示2m個(gè)規(guī)定的星座點(diǎn)中的某一個(gè)星座點(diǎn);將實(shí)施所述比特置換處理前的所述碼字分割為n/m個(gè)區(qū)段,各所述區(qū)段由m個(gè)所述循環(huán)塊構(gòu)成,各所述星座字與n/m個(gè)所述區(qū)段中的某一個(gè)區(qū)段建立關(guān)聯(lián),在所述比特置換步驟中,各所述星座字由共計(jì)m個(gè)比特構(gòu)成,該m個(gè)比特由被建立關(guān)聯(lián)的所述區(qū)段中的m個(gè)不同的所述循環(huán)塊各自的1個(gè)比特構(gòu)成,按照各所述區(qū)段的全部比特僅被映射至與該區(qū)段建立了關(guān)聯(lián)的q個(gè)所述星座字的方式,進(jìn)行所述比特置換處理。
本發(fā)明的一形態(tài)的第1比特交織器為使用準(zhǔn)循環(huán)低密度奇偶校驗(yàn)碼的通信系統(tǒng)所利用的比特交織器,所述比特交織器包括比特置換部,該比特置換部接收由分別由q個(gè)比特構(gòu)成的n個(gè)循環(huán)塊構(gòu)成的所述準(zhǔn)循環(huán)低密度奇偶校驗(yàn)碼的碼字,針對(duì)所述碼字的比特實(shí)施變換該碼字的比特的排列順序的比特置換處理,按照將實(shí)施所述比特置換處理后的碼字分割為多個(gè)星座字的方式輸出,該多個(gè)星座字分別由m個(gè)比特構(gòu)成,且分別表示2m個(gè)規(guī)定的星座點(diǎn)中的某一個(gè)星座點(diǎn);將實(shí)施所述比特置換處理前的所述碼字分割為n/m個(gè)區(qū)段,各所述區(qū)段由m個(gè)所述循環(huán)塊構(gòu)成,各所述星座字與所述n/m個(gè)區(qū)段中的一個(gè)區(qū)段建立關(guān)聯(lián),所述比特置換部為:各所述星座字由共計(jì)m個(gè)比特構(gòu)成,該m個(gè)比特由被建立關(guān)聯(lián)的所述區(qū)段中的m個(gè)不同的所述循環(huán)塊各自的1個(gè)比特構(gòu)成,按照各所述區(qū)段的全部比特僅被映射至與該區(qū)段建立了關(guān)聯(lián)的q個(gè)所述星座字的方式,進(jìn)行所述比特置換處理。
據(jù)此,能夠?qū)嵤┚哂懈叩牟⑿行缘谋忍亟豢椞幚怼?/p>
本發(fā)明的一形態(tài)的第2比特交織方法為:在第1比特交織方法中,包括:區(qū)段置換步驟,該區(qū)段置換步驟使n/m個(gè)所述區(qū)段彼此獨(dú)立地針對(duì)各所述區(qū)段的比特實(shí)施變換該區(qū)段的比特的排列順序的區(qū)段置換處理。
本發(fā)明的一形態(tài)的第2比特交織器為:在第1比特交織器中,所述比特置換部包括區(qū)段置換部,該區(qū)段置換部使n/m個(gè)所述區(qū)段彼此獨(dú)立地針對(duì)各所述區(qū)段的比特實(shí)施變換該區(qū)段的比特的排列順序的區(qū)段置換處理。
據(jù)此,能夠并行執(zhí)行多個(gè)區(qū)段置換。
本發(fā)明的一形態(tài)的第3比特交織方法為:在第2比特交織方法中,所述區(qū)段置換步驟按照所述循環(huán)塊的q個(gè)比特映射至與該循環(huán)塊所對(duì)應(yīng)的所述區(qū)段建立了關(guān)聯(lián)的q個(gè)所述星座字的具有同一比特索引的比特的方式,進(jìn)行所述區(qū)段置換處理。
本發(fā)明的一形態(tài)的第3比特交織器為:在第2比特交織器中,所述區(qū)段置換部按照所述循環(huán)塊的q個(gè)比特映射至與該循環(huán)塊所對(duì)應(yīng)的所述區(qū)段建立了關(guān)聯(lián)的q個(gè)所述星座字的具有同一比特索引的比特的方式,進(jìn)行所述區(qū)段置換處理。
據(jù)此,碼字的重要度相同的比特映射至星座字的健壯級(jí)別相同的比特,能夠取得重要度與健壯級(jí)別的一致。例如,碼字的重要度最高的比特映射至星座字的健壯級(jí)別最高的比特亦可,此時(shí),接收時(shí)針對(duì)碼字的重要度高的比特取得高的信賴度,取得高的接收性能。
本發(fā)明的一形態(tài)的第4比特交織方法為:在第2比特交織方法中,所述區(qū)段置換步驟包括:列-行置換步驟,針對(duì)所述區(qū)段的m×q個(gè)比特實(shí)施變換該m×q個(gè)比特的排列順序的列-行置換處理。
本發(fā)明的一形態(tài)的第5比特交織方法為:在第2比特交織方法中,所述區(qū)段置換步驟針對(duì)n/m個(gè)所述區(qū)段中的各個(gè)區(qū)段包括以下步驟:循環(huán)塊內(nèi)置換步驟,使所述循環(huán)塊彼此獨(dú)立地針對(duì)各所述循環(huán)塊的比特實(shí)施變換該循環(huán)塊的比特的排列順序的循環(huán)塊內(nèi)置換處理;以及列-行置換步驟,針對(duì)實(shí)施所述循環(huán)塊置換處理后的所述區(qū)段的m×q個(gè)比特實(shí)施變換該m×q個(gè)比特的排列順序的列-行置換處理。
本發(fā)明的一形態(tài)的第6比特交織方法為:在第4比特交織方法中,所述列-行置換處理是與下述處理等價(jià)的處理:在q列m行的矩陣的行方向?qū)懭雖×q個(gè)比特,并在列方向讀出m×q個(gè)比特。
本發(fā)明的一形態(tài)的第4比特交織器為:在第2比特交織器中,所述區(qū)段置換部針對(duì)所述區(qū)段的m×q個(gè)比特實(shí)施變換該m×q個(gè)比特的排列順序的列-行置換處理。
本發(fā)明的一形態(tài)的第5比特交織器為:在第2比特交織器中,所述區(qū)段置換部針對(duì)n/m個(gè)所述區(qū)段中的各個(gè)區(qū)段,使所述循環(huán)塊彼此獨(dú)立地針對(duì)各所述循環(huán)塊的比特實(shí)施變換該循環(huán)塊的比特的排列順序的循環(huán)塊內(nèi)置換處理,針對(duì)實(shí)施所述循環(huán)塊置換處理而得的所述區(qū)段的m×q個(gè)比特實(shí)施變換該m×q個(gè)比特的排列順序的列-行置換處理。
據(jù)此,通過(guò)在區(qū)段置換中使用列-行置換,能夠非常高效地實(shí)施區(qū)段置換。
本發(fā)明的一形態(tài)的第7比特交織方法為:在第1比特交織方法中,還包括循環(huán)塊置換步驟,該循環(huán)塊置換步驟針對(duì)所述碼字的循環(huán)塊實(shí)施變換該碼字的循環(huán)塊的排列順序的循環(huán)塊置換處理。
本發(fā)明的一形態(tài)的第6比特交織器為:在第1比特交織器中,還包括循環(huán)塊置換部,針對(duì)所述碼字的循環(huán)塊實(shí)施變換該碼字的循環(huán)塊的排列順序的循環(huán)塊置換處理。
據(jù)此,能夠?qū)⒋a字的比特最優(yōu)地映射至星座字的比特,據(jù)此能夠使bicm整體的性能最優(yōu)化。
本發(fā)明一形態(tài)的第1比特解交織方法為在使用準(zhǔn)循環(huán)低密度奇偶校驗(yàn)碼的通信系統(tǒng)中對(duì)比特流進(jìn)行比特解交織的比特解交織方法,包括:接收步驟,接收由n×q個(gè)比特構(gòu)成的比特列;以及逆比特置換步驟,為了復(fù)原所述準(zhǔn)循環(huán)低密度奇偶校驗(yàn)碼的碼字,針對(duì)接收的所述比特列的比特實(shí)施變換該比特列的比特的排列順序的逆比特置換處理,所述逆比特置換處理是使通過(guò)第1比特交織方法中的所述比特置換處理變換后的排列順序恢復(fù)原狀的處理。
本發(fā)明一形態(tài)的第1比特解交織器為在使用準(zhǔn)循環(huán)低密度奇偶校驗(yàn)碼的通信系統(tǒng)中對(duì)比特流進(jìn)行比特解交織的比特解交織器,包括逆比特置換部,該逆比特置換部接收由n×q個(gè)比特構(gòu)成的比特列,為了復(fù)原所述準(zhǔn)循環(huán)低密度奇偶校驗(yàn)碼的碼字,針對(duì)接收的所述比特列的比特實(shí)施變換該比特列的比特的排列順序的逆比特置換處理,所述逆比特置換處理為使通過(guò)由第1比特交織器實(shí)施的所述比特置換處理變換后的排列順序恢復(fù)原狀的處理。
本發(fā)明的一形態(tài)的第1譯碼器為使用準(zhǔn)循環(huán)低密度奇偶校驗(yàn)碼的比特交織編碼調(diào)制系統(tǒng)用的譯碼器,包括:星座解映射器,生成表示所對(duì)應(yīng)的比特是0還是1的概率的軟比特列;第1比特解交織器,對(duì)所述軟比特列進(jìn)行比特解交織;以及低密度奇偶校驗(yàn)譯碼器,對(duì)被進(jìn)行了比特解交織的所述軟比特列進(jìn)行譯碼。
本發(fā)明的一形態(tài)的第2譯碼器為:在第1譯碼器中,還包括:減法運(yùn)算部,從所述低密度奇偶校驗(yàn)譯碼器的輸出減去所述低密度奇偶校驗(yàn)譯碼器的輸入;以及第1比特交織器,將所述減法運(yùn)算部的減法運(yùn)算結(jié)果反饋至所述星座字解映射器。
據(jù)此,能夠?qū)嵤┚哂懈叩牟⑿行缘谋忍亟饨豢椞幚怼?/p>
工業(yè)實(shí)用性
本發(fā)明能夠利用于使用準(zhǔn)循環(huán)低密度奇偶校驗(yàn)碼的比特交織編碼調(diào)制系統(tǒng)中比特交織器以及與該比特交織器對(duì)應(yīng)的比特解交織器。
標(biāo)記說(shuō)明:
2000、2300、2400比特交織器;
2010比特置換單元;
2021~2023區(qū)段置換單元;
2101、2201比特置換單元;
2111~2122循環(huán)塊內(nèi)置換單元;
2131~2133列-行置換單元;
2310循環(huán)塊置換單元;
2500發(fā)射器;
2510ldpc編碼器;
2520比特交織器;
2530星座映射器;
2700、2800接收器;
2710星座解映射器;
2720比特解交織器;
2730ldpc譯碼器;
2740減法運(yùn)算單元;
2750比特交織器。