一種基于空時旋轉(zhuǎn)的三維比特交織方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種基于空時旋轉(zhuǎn)的=維比特交織方法及裝置，屬于無線通信系統(tǒng)技 術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 在通信系統(tǒng)中，由于噪聲、信道衰落等原因，信號在傳輸過程中會產(chǎn)生錯誤。利用 信道編碼對信號進(jìn)行相應(yīng)的處理，可使系統(tǒng)具有一定的糾錯能力和抗干擾能力。然而在多 徑衰落及快變信道條件下，比特差錯經(jīng)常成串發(fā)生，針對該種情況，僅能檢測單個差錯或不 太長的差錯串的信道編碼無法發(fā)揮最佳的糾錯性能。為了克服該一困難，人們經(jīng)常將信道 編碼和交織技術(shù)結(jié)合起來，即對已編碼的信號按一定規(guī)則重新排列，從而長串錯誤離散化， 同時利用前向糾錯碼來糾正離散性錯誤，提高整個通信系統(tǒng)的可靠性。
[0003] 基于空時旋轉(zhuǎn)的S維比特交織器主要解決的為單載波系統(tǒng)的突發(fā)錯誤。由交織的 基本理論可知，為了最大限度地離散相鄰比特，必須具備W下四個條件；第一，相鄰比特位 于不同的空間流（天線）上W保證獲得空間分集增益；第二，相鄰比特在時間上必須間隔較 遠(yuǎn)的距離W保證獲得時域分集增益；第=，相鄰比特交錯位于星座符號的高低比特位W保 證獲得調(diào)制解調(diào)增益；第四，在多流和高階調(diào)制時，相鄰比特必須通過交織離散到不同的碼 字W保證編譯碼增益。第=個條件可W通過高低比特位旋轉(zhuǎn)來滿足需求，第四個條件可W 通過交織優(yōu)化方案進(jìn)行優(yōu)化來滿足需求，因此，交織器設(shè)計方案主要需要探究的問題是如 何滿足前兩個條件。
[0004] 傳統(tǒng)比特交織方案，主要通過流解析和塊交織來實(shí)現(xiàn)，即經(jīng)過信道編碼的比特流， 首先W-個數(shù)據(jù)塊為單位進(jìn)行塊內(nèi)交織，然后通過流解析將交織后的數(shù)據(jù)分配到不同的空 間流上。分析傳統(tǒng)比特交織方案可知交織方案無法達(dá)到最佳的離散效果，主要表現(xiàn)在W下 S個方面：第一，連續(xù)的比特位于相同的空間流（天線）上，沒有在空間上交叉離散；第二， W數(shù)據(jù)塊為單位的連續(xù)比特都集中在空間發(fā)送塊的連續(xù)時刻上，沒實(shí)現(xiàn)時間最大化離散； 第=，W空間發(fā)送塊為單位的連續(xù)比特都位于相同空間發(fā)送塊，同樣沒有實(shí)現(xiàn)時間最大化 離散。
[0005] 根據(jù)單載波系統(tǒng)交織器設(shè)計需求，本發(fā)明公開了一種完全滿足設(shè)計的需求的交織 方案，即基于空時旋轉(zhuǎn)的=維比特交織方案，不僅可W取代傳統(tǒng)交織方案的流解析、比特交 織和CSD=個模塊，精簡了系統(tǒng)的相應(yīng)模塊，而且能夠?qū)崿F(xiàn)塊內(nèi)交織和跨塊交織，提升系統(tǒng) 性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 發(fā)明目的；為了離散并糾正單載波系統(tǒng)的突發(fā)性差錯，改善移動通信的傳輸特性， 改進(jìn)傳統(tǒng)交織方法無法在空域和時域最大限度離散突發(fā)錯誤的情形，本發(fā)明提供了一種基 于空時旋轉(zhuǎn)的S維比特交織方法，充分利用空間分集和時間分集帶來的增益效果，最大限 度地發(fā)揮交織離散突發(fā)錯誤的作用，在相同信噪比的情況下，相較于傳統(tǒng)的比特交織方案 和符號交織方案，具有更好的誤包率性能。本發(fā)明還提供了一種基于空時旋轉(zhuǎn)的=維比特 交織裝置。
[0007] 技術(shù)方案；一種基于空時旋轉(zhuǎn)的=維比特交織方法，包括發(fā)送端的交織操作和接 收端的解交織操作，包括如下步驟：
[000引步驟1 ;發(fā)送端緩存器緩存一個超數(shù)據(jù)單元塊所包含的所有星座調(diào)制符號，超數(shù) 據(jù)單元塊由Ncu個子數(shù)據(jù)單元塊構(gòu)成，對OFDM系統(tǒng)，子數(shù)據(jù)單元塊是指一個OFDM符號，所 有交織和解交織處理均W-個超數(shù)據(jù)單元塊為基本交織單元，然后將緩存的基本交織單元 輸入到交織器進(jìn)行交織處理；
[0009] 步驟2 ;發(fā)送端維交織矩陣為單位進(jìn)行空間發(fā)送塊成塊數(shù)據(jù)分流，將整個發(fā) 送數(shù)據(jù)單元的比特分配到Ni個空間發(fā)送塊，具體公式可W表示為：
[0010]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于空時旋轉(zhuǎn)的三維比特交織方法，包括發(fā)送端的交織操作和接收端的解交織 操作，其特征在于，包括如下步驟： (1) 發(fā)送端以發(fā)送數(shù)據(jù)單元為單位輸入比特數(shù)據(jù)； (2) 發(fā)送端以三維交織矩陣為單位進(jìn)行空間發(fā)送塊成塊數(shù)據(jù)分流； (3) 發(fā)送端對步驟（2)中得到的空間發(fā)送塊進(jìn)行寫入讀出操作； (4) 發(fā)送端對步驟（3)中讀出的空間發(fā)送塊進(jìn)行高低比特位旋轉(zhuǎn)操作； (5) 發(fā)送端對步驟（4)中得到的空間發(fā)送塊進(jìn)行塊旋轉(zhuǎn)操作； (6) 發(fā)送端對步驟（5)中得到的空間發(fā)送塊進(jìn)行空間旋轉(zhuǎn)操作； (7) 發(fā)送端以步驟（6)中得到的空間發(fā)送塊為單位輸出數(shù)據(jù)比特流； (8) 接收端以發(fā)送數(shù)據(jù)單元為單位接收并緩存數(shù)據(jù)； (9) 接收端對步驟（8)中接收的空間發(fā)送塊進(jìn)行解空間旋轉(zhuǎn)操作； (10) 接收端對步驟（9)中得到的空間發(fā)送塊進(jìn)行解塊旋轉(zhuǎn)操作； (11) 接收端對步驟（10)中得到的空間發(fā)送塊進(jìn)行星座符號高低位比特逆旋轉(zhuǎn)操作； (12) 接收端對步驟（11)中得到的空間發(fā)送塊進(jìn)行三維矩陣寫讀逆操作； (13) 接收端將步驟（12)中得到空間發(fā)送塊恢復(fù)成一個數(shù)據(jù)流。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于空時旋轉(zhuǎn)的三維比特交織方法，其特征在于，所述步驟 (2) 中以三維交織矩陣為單位進(jìn)行空間發(fā)送塊成塊數(shù)據(jù)分流需要將整個發(fā)送數(shù)據(jù)單元的比 特分配到N1個空間發(fā)送塊，具體公式可以表示為：
公式1中N1=NSblk/Nss，Nsblk表示數(shù)據(jù)塊總數(shù)，Nss表示空間數(shù)據(jù)流數(shù)，Ndspb表示每個數(shù) 據(jù)塊的數(shù)據(jù)符號數(shù)，Nbps。表示每個星座符號包含比特數(shù)，i和j分別表示空間發(fā)送塊成塊數(shù) 據(jù)分流操作前后的比特序號，mod表示取模運(yùn)算，[?」表示向下取整運(yùn)算； 所述步驟（13)中將空間發(fā)送塊恢復(fù)成一個數(shù)據(jù)流，具體公式可以表示為：
公式2中i和j分別表示數(shù)據(jù)流恢復(fù)操作前后的比特序號，N1=Nsblk/Nss，Nsblk表示數(shù) 據(jù)塊總數(shù)，Nss表示空間數(shù)據(jù)流數(shù)，NDSPB表示每個數(shù)據(jù)塊的數(shù)據(jù)符號數(shù)，Nbps。表示每個星座符 號包含比特數(shù)，mod表示取模運(yùn)算，[_?」表示向下取整運(yùn)算。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于空時旋轉(zhuǎn)的三維比特交織方法，其特征在于：所述步驟 (3) 中對每一個空間發(fā)送塊中不同流上的數(shù)據(jù)進(jìn)行寫入讀出操作，具體公式可以表示為：
公式3