軟度量值壓縮方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及基于信道編碼來表示W(wǎng)及壓縮通信系統(tǒng)中的軟度量值的方法。確 切地說，但非排他地，本發(fā)明涉及在接收器中的信號解交錯，例如，正交頻分多路復(fù)用 (OFDM, Orthogonal Frequency Division Multiplexing)接收器。
【背景技術(shù)】
[0002] 所有現(xiàn)代數(shù)字通信系統(tǒng)都使用信道編碼來保護數(shù)據(jù)并允許更好的接收。僅列 舉一些實例，無線網(wǎng)絡(luò)的幾種可用的數(shù)字音頻廣播W及數(shù)字視頻廣播值igital Audio 化oadcast，DABW及Digital Video Broadcast,DVB)標(biāo)準(zhǔn)（包含其各種實施方案中的WiFi W及藍(lán)牙），W及現(xiàn)代行動電話通信系統(tǒng)就是該種情況。
[0003] 在該些通信系統(tǒng)中，習(xí)慣上會向數(shù)據(jù)流應(yīng)用幾種置換算符。一般表示為交錯 (interleaving)的此類置換通常在發(fā)射器側(cè)引入，并且一般來說具有提高通信帶寬并降低 錯誤率的效果。根據(jù)該些情況，交錯可W在位化it)級或符號（symbol)級或兩者處發(fā)生。 一般來說，在發(fā)射器側(cè)引入的交錯必須通過在接收器中解交錯的相應(yīng)逆運算操作進行撤消 (undone) W允許原始信號的重構(gòu)（reconstruction)。
[0004] 交錯W及解交錯的已知實施方案要求將一序列數(shù)據(jù)存儲在內(nèi)存中，序列數(shù)據(jù)的長 度等于交錯運算符的周期。由于新提出的通信標(biāo)準(zhǔn)主張使用將復(fù)雜度W及長度增加的交錯 運算符，因此交錯W及解交錯運算對內(nèi)存資源造成沉重負(fù)擔(dān)。因此，需要使用內(nèi)存要求比現(xiàn) 有技術(shù)的方法更少的交錯和/或解交錯方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 根據(jù)本發(fā)明，借助于所附權(quán)利要求書的目的實現(xiàn)該些目標(biāo)。
【附圖說明】
[0006] 借助于通過實例提供并且通過圖式圖解說明的實施例的描述將更好的理解本發(fā) 明，在圖式中：
[0007] 圖1 W示意性方式示出使用信道編碼技術(shù)的一般通信系統(tǒng)。
[000引圖2 W示意性方式示出圖1的調(diào)制器3的更詳細(xì)描述。
[0009] 圖3 W及圖4示意性地表示由通信系統(tǒng)使用的兩個可能的星座圖。
[0010] 圖5 W示意性方式示出圖1的解調(diào)器5的可能實施方案。
[0011] 圖6 W及圖7示意性地圖解說明分集傳輸系統(tǒng)（diversity transmission system),其中發(fā)射器發(fā)射信號，所述信號由兩個接收器接收并且合并W改進系統(tǒng)接收質(zhì) 量。
[0012] 圖8示意性地表示本發(fā)明的變型。
[0013] 圖9 W示意性方式示出圖8的壓縮單元302的可能表示。
[0014] 圖10示意性地表示圖8的解壓縮單元304的可能結(jié)構(gòu)。
[0015] 圖11 W及圖12是在解調(diào)過程中（例如在圖1的解調(diào)器5中）的本發(fā)明的可能整 合的示意性實例。
[0016] 圖13 W及圖14 W示意性方式示出與圖6 W及圖7中表示的那些系統(tǒng)類似的分集 系統(tǒng)中的本發(fā)明的整合。
【具體實施方式】
[0017] 本發(fā)明涉及用W表示（represent)、壓縮、解壓縮W及解除表示（de-represent) 數(shù)據(jù)的方法W及設(shè)備，所述數(shù)據(jù)必須由允許數(shù)據(jù)進行解壓縮的信道來處理，所述信道例如： (a)置換傳入信號的順序的信道，化）寫入數(shù)據(jù)并且隨后W另外給定順序讀取數(shù)據(jù)的內(nèi)存， (C)通信信道。
[0018] 圖1示出數(shù)字通信系統(tǒng)的可能的示意性表示，該數(shù)字通信系統(tǒng)由數(shù)據(jù)源1所構(gòu)成， 數(shù)據(jù)源1用于產(chǎn)生屬于給定有限集（finite set)的數(shù)據(jù)。有限集通常是二進制值集。在 下文中由所述數(shù)據(jù)源產(chǎn)生的數(shù)據(jù)將由d表示。
[0019] 功能塊2 (或編碼器）適合于將源1所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)d映射到給定糾錯碼的字上。 在數(shù)字通信系統(tǒng)的領(lǐng)域中，可使用多種許多糾錯碼，例如：低密度奇偶校驗碼（Low Density Parity化eck Code,LDPC)、卷積碼、分組碼等。d在糾錯碼字段的字中的映射稱為編碼。在 下文中塊2的輸出將由C指示。經(jīng)編碼后的數(shù)據(jù)C通過調(diào)制器3調(diào)制。發(fā)射器8包括依序 排列的H個塊1、2W及3。所述發(fā)射器的輸出（表示為X)經(jīng)過傳輸信道4,所述傳輸信道 可W是無線電傳播過程、電纜傳輸或還可W是通用運算符。從信道4的另一側(cè)出現(xiàn)的信號 通過接收器9收集，所接收的信號由r表示。所接收的信號通過對所接收信號執(zhí)行解調(diào)的 塊5來處理。塊5的輸出隨后通過執(zhí)行解碼的塊6來處理。塊6的輸出是所發(fā)射數(shù)據(jù)d的 估計值
[0020] C流通過調(diào)制器塊3 W適合于傳輸?shù)牧硪环N格式來轉(zhuǎn)換。在下文中通過塊3執(zhí)行 的過程也將稱為調(diào)制。許多技術(shù)可W用于滿足此目標(biāo)。然而，大部分該些技術(shù)可W如圖2 中所描述的來表示，圖2示意性地圖解說明調(diào)制過程的可能實施方案中的一者。
[0021] 圖2 W示意性方式示出圖1的發(fā)射器中的調(diào)制器3的可能結(jié)構(gòu)。塊3可W建模為 四個子塊的級聯(lián)（cascasde)。拳頭子塊31執(zhí)行交錯處理。塊31執(zhí)行輸入信號的置換。塊 31的輸出（表示為a)通過映射塊32來處理。塊32基于使用中的傳輸系統(tǒng)將信號a映射 到經(jīng)定義星座圖的點上。塊32的輸出（表示為Z)通過交錯器33來處理。塊33對Z執(zhí)行 置換并且產(chǎn)生信號W，信號W通過塊34轉(zhuǎn)換成物理信號承載，其構(gòu)成發(fā)射器8的輸出X并且 被稱為所發(fā)射信號。塊34可W是例如0抑M調(diào)制器，并且可能包含合適的射頻（RF，radio frequency)接口。
[0022] 交錯器塊31獲取由C流所承載的值集合并且對其執(zhí)行置換。交錯法則可W寫為 如下，其中，a為塊30的輸出：
[0023] aj= C i，j = 31 (i) , (1)
[0024] 其中Ci是由c流承載的第i個值，a j.是由a流承載的第j個值，并且n是專 用于所選擇調(diào)制標(biāo)準(zhǔn)的函數(shù)，所述調(diào)制標(biāo)準(zhǔn)定義通過塊30 W及其執(zhí)行的置換。由于在 此階段，信號C W及a均承載二進制值（位），所W通過塊31執(zhí)行的過程被稱為位交錯 化it-interleaving)。
[0025] 圖2中所表示的架構(gòu)并不是執(zhí)行調(diào)制過程的唯一可用方式，不同的解決方案是可 能的。出于此原因，塊31、32、33 W及34可W是任選的，并且它們的順序可W不同方式來重 排。
[0026] 映射器塊32將由a流所承載的位映射到復(fù)數(shù)的有限集（還被稱為星座圖）。塊 32獲取由a所承載的值的子集并且將該子集與一給定星座圖的值結(jié)合。假設(shè)Z是塊32的 輸出并且Zk是塊32的第k個元素。Z k是特定星座圖集合e的元素，且可因標(biāo)準(zhǔn)及傳輸?shù)?差異而不同。用m來指示，塊32中使用的法則、a與Z之間的關(guān)系可W寫為如下：
[0027] Zk= m(a。aw, iai+M-i)其中 a。aw, ai+M-iE B 并且 Z kE C。 似
[002引 ai，auw，au…南由a流所承載的值的子集并且Zk是該些值被映射的值。在大部 分?jǐn)?shù)字通信系統(tǒng)中，Zk是復(fù)數(shù)。Zk的可能值取決于所考慮的數(shù)字通信系統(tǒng)。
[0029] 圖3 W及圖4示出在DVB-C2標(biāo)準(zhǔn)中使用的兩個星座圖。圖3中描述的星座圖熟 知為正交相移鍵控（QPSK，Qua化ature化ase Shift Ifeying)。在QPSK中，在等式（2)中 定義的參數(shù)M等于2,并且在圖3中引入的m函數(shù)通過對應(yīng)表格來定義：
[0030]
【主權(quán)項】
1. 一種在接收器中對已經(jīng)在發(fā)射器中進行編碼以及交錯的信號進行處理的信號處理 方法，其包括： 接收信號， 處理所述信號以獲得表示預(yù)定星座圖中符號的位概率的軟度量值的流； 對所述軟度量值應(yīng)用壓縮運算，所述壓縮運算保持每一組軟度量值相對于同一星座圖 符號的總長度； 重排所述經(jīng)壓縮軟度量值的流以便于使在所述發(fā)射器中進行的所述交錯逆轉(zhuǎn)。
2. 根據(jù)前一項權(quán)利要求所述的方法，其進一步包括 解壓縮所述經(jīng)壓縮軟度量值； 在解碼器中處理所述經(jīng)解壓縮軟度量值以重構(gòu)所發(fā)射消息。
3. 根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項權(quán)利要求所述的方法，其包括在應(yīng)用所述壓縮運算符 之前量化所述軟度量值的步驟。
4. 根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項權(quán)利要求所述的方法，其中所述壓縮運算包含熵碼的 應(yīng)用。
5. 根據(jù)前一項權(quán)利要求所述的方法，其包括以下步驟：當(dāng)一組軟度量值相對于同一星 座圖符號的總長度超過所確定值時，用表示所述星座圖中的不同符號的較短長度的其它編 碼取代經(jīng)壓縮編碼。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中所述壓縮運算產(chǎn)生前綴碼。
7. 根據(jù)以上任一項權(quán)利要求所述的方法，其中所述軟度量值表示為定點數(shù)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中所述量化運算產(chǎn)生每一組軟度量值相對于同一星 座圖符號的恒定的位數(shù)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中所述量化運算產(chǎn)生每一軟度量值相對于同一星座 圖符號的不同的位數(shù)。
10. -種在接收器中壓縮軟度量值的定點表示的流的方法，其包括 多路分用所述軟度量值以便獲得具有不同統(tǒng)計分布的多個子流。 向每一子流應(yīng)用適合于其統(tǒng)計分布的熵碼。
【專利摘要】一種在接收器中對已經(jīng)在發(fā)射器中進行編碼以及交錯的信號進行處理的信號處理方法包括：接收信號，處理信號以獲得表示預(yù)定星座圖中符號的位概率的軟度量值的流；對所述軟度量值應(yīng)用壓縮運算，壓縮運算保持每一組軟度量值相對于同一星座圖符號的總長度；重排經(jīng)壓縮軟度量值的流以便于使在發(fā)射器中進行的交錯逆轉(zhuǎn)。
【IPC分類】H03M13-45, H04L1-00, H04L25-06, H03M13-27, H03M7-40
【公開號】CN104662853
【申請?zhí)枴緾N201280075383
【發(fā)明人】馬修·布吐司, 斯蒂芬·湯瑪辛, 斯蒂芬·羅莎提
【申請人】揚智歐洲有限公司
【公開日】2015年5月27日
【申請日】2012年8月21日
【公告號】EP2888849A1, US20150229506, WO2014029425A1, WO2014029425A9