《发送方法、接收方法、发送机及接收机.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《发送方法、接收方法、发送机及接收机.pdf(59页珍藏版)》请在专利查询网上搜索。
1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201380036331.4 (22)申请日 2013.07.26 12178270.0 2012.07.27 EP 12178271.8 2012.07.27 EP H03M 13/19(2006.01) (71)申请人 松下电器产业株式会社 地址 日本大阪府 (72)发明人 米海尔皮特洛夫 (74)专利代理机构 永新专利商标代理有限公司 72002 代理人 高迪 (54) 发明名称 发送方法、接收方法、发送机及接收机 (57) 摘要 将码字分割为N/(BD)个段,对各段的 (BD)Q比特适用比特置换,将各段的Q个各比 特组映射到实数值。
2、符号,对各段的 QD 个实数值 符号中以 D 个实数值符号为要素的 Q 个各 D 维矢 量乘以D行D列的正交矩阵,由两个D维矢量构成 的星座图块仅对相同的准循环块的 2 比特进行编 码,且该2比特被逐一比特地映射到该两个D维矢 量的相同维度。 (30)优先权数据 (85)PCT国际申请进入国家阶段日 2015.01.07 (86)PCT国际申请的申请数据 PCT/JP2013/004551 2013.07.26 (87)PCT国际申请的公布数据 WO2014/017102 JA 2014.01.30 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书。
3、5页 说明书24页 附图29页 (10)申请公布号 CN 104471861 A (43)申请公布日 2015.03.25 CN 104471861 A 1/5 页 2 1.一种发送方法,在使用 D 维旋转星座图的通信系统中发送包含重复累积准循环低密 度奇偶校验码的准循环低密度奇偶校验码的码字, 实数值符号是将 B 比特编码而得到的符号, 所述码字由 N 个准循环块构成, 各所述准循环块由 Q 比特构成, 所述发送方法包含以下各步骤 : 将所述码字分割为 N/(BD) 个段,各所述段由 M BD 个所述准循环块构成,对各所 述段的 MQ (BD)Q 比特适用比特置换,将各所述段的重新排列后的 。
4、(BD)Q 比特 分为由 M (BD) 比特构成的 Q 个比特组,所述比特置换被适用以使所述准循环块的 Q 比 特被映射到 Q 个不同的比特组 ; 将各所述比特组的各 B 比特映射到实数值符号 ; 对以从各所述比特组生成的 D 个所述实数值符号为要素的 D 维矢量乘以 D 行 D 列的正 交矩阵,从而将该 D 维矢量变换为以 D 个变换实数值符号为要素的 D 维旋转星座图,该正交 矩阵是使 D 维矢量的各维的要素的值分散至至少两个维度的矩阵,各星座图块由从相同的 BD 个准循环块生成的所述 D 维矢量形成 ; 将NQ/B个所述变换实数值符号映射到NQ/(2B)个复数符号,以使各所述星座图 块的。
5、 2D 个变换实数值符号被映射到 D 个所述复数符号,且所述 D 维旋转星座图的 D 个变 换实数值符号被映射到 D 个不同的所述复数符号。 2.如权利要求 1 所述的发送方法, 所述比特置换与以下处理等价 :在各所述段中,将(BD)Q比特沿行方向写入至Q列 (BD) 行的段置换矩阵,并将所写入的该 (BD)Q 比特从该段置换矩阵沿列方向读出。 3.如权利要求 1 所述的发送方法, 执行NQ/B个所述变换实数值符号向NQ/(2B)个所述复数符号的映射,以使各所 述 D 维旋转星座图的 D 个所述变换实数值符号被映射到 D 个连续的所述复数符号的 D 个实 数分量或 D 个连续的所述复数符号的 。
6、D 个虚数分量。 4.如权利要求 1 所述的发送方法, 执行NQ/B个所述变换实数值符号向NQ/(2B)个所述复数符号的映射,以使基于 属于相同的所述段的连续的所述比特组生成的两个所述D维旋转星座图的各D个所述变换 实数值符号分别被映射到相同的连续的 D 个所述复数符号。 5.一种接收方法,在使用 D 维旋转星座图的通信系统中接收包含重复累积准循环低密 度奇偶校验码的准循环低密度奇偶校验码的码字, 实数值符号是将 B 比特编码而得到的符号, 所述码字由 N 个准循环块构成, 各所述准循环块由 Q 比特构成, 各星座图块由从相同的 BD 个准循环块生成的两个 D 维矢量生成,各所述 D 维矢量从。
7、 M BD 个准循环块各自的 1 比特生成, 所述接收方法包含以下各步骤 : 对接收到的 NQ/(2B) 个复数符号,进行基于 D 维旋转星座图的解映射,所述 D 维旋 转星座图基于分别以 D 个变换实数值符号为要素的 (NQ)/(BD) 个所述 D 维矢量而被生 权 利 要 求 书CN 104471861 A 2/5 页 3 成; 将通过解映射得到的 NQ 比特分割为 N/M N/(BD) 个段,各所述段由 M BD 个 所述准循环块构成 ; 对各所述段的 MQ (BD)Q 比特适用与由发送机进行的比特置换相逆的比特置 换。 6.如权利要求 5 所述的接收方法, 所述相逆的比特置换与以下处理。
8、等价 :在各所述段中,将 (BD)Q 比特沿列方向写 入 Q 列 (BD) 行的段置换矩阵,并将所写入的该 (BD)Q 比特从该段置换矩阵沿行方向 读出。 7.一种发送机,在使用 D 维旋转星座图的通信系统中发送包含重复累积准循环低密度 奇偶校验码的准循环低密度奇偶校验码的码字, 实数值符号是将 B 比特编码而得到的符号, 所述码字由 N 个准循环块构成, 各所述准循环块由 Q 比特构成, 所述发送机具备 : 比特交织器,将所述码字分割为 N/(BD) 个段,各所述段由 M BD 个所述准循环 块构成,对各所述段的 MQ (BD)Q 比特适用比特置换,将各所述段的重新排列后的 (BD)Q 比特。
9、分为由 M (BD) 比特构成的 Q 个比特组,所述比特置换被适用以使所述 准循环块的 Q 比特被映射到 Q 个不同的比特组 ; 星座图映射器,将各所述比特组的各 B 比特映射到实数值符号 ;以及 星座图旋转器,对以从各所述比特组生成的 D 个所述实数值符号为要素的 D 维矢量乘 以 D 行 D 列的正交矩阵,从而将该 D 维矢量变换为以 D 个变换实数值符号为要素的 D 维旋 转星座图,该正交矩阵是使 D 维矢量的各维的要素的值分散至至少两个维度的矩阵,各星 座图块由从相同的 BD 个准循环块生成的所述 D 维矢量形成,将 NQ/B 个所述变换实数 值符号映射到NQ/(2B)个复数符号,以使。
10、各所述星座图块的2D个变换实数值符号被 映射到 D 个所述复数符号,且所述 D 维旋转星座图的 D 个变换实数值符号被映射到 D 个不 同的所述复数符号。 8.一种接收机,在使用 D 维旋转星座图的通信系统中接收包含重复累积准循环低密度 奇偶校验码的准循环低密度奇偶校验码的码字, 实数值符号是将 B 比特编码而得到的符号, 所述码字由 N 个准循环块构成, 各所述准循环块由 Q 比特构成, 各星座图块由从相同的 BD 个准循环块生成的两个 D 维矢量生成,各所述 D 维矢量从 M BD 个准循环块各自的 1 比特生成, 所述接收机具备 : 星座图解映射器,对接收到的NQ/(2B)个复数符号,进。
11、行基于D维旋转星座图的解 映射,所述 D 维旋转星座图基于分别以 D 个变换实数值符号为要素的 (NQ)/(BD) 个所 述 D 维矢量而被生成 ;以及 比特解交织器,将通过解映射得到的 NQ 比特分割为 N/M N/(BD) 个段,各所述段 权 利 要 求 书CN 104471861 A 3/5 页 4 由 M BD 个所述准循环块构成,对各所述段的 MQ (BD)Q 比特适用与由发送机 进行的比特置换相逆的比特置换。 9.如权利要求 8 所述的接收机, 所述相逆的比特置换与以下处理等价 :在各所述段中,将 (BD)Q 比特沿列方向写 入至 Q 列 (BD) 行的段置换矩阵,并将所写入的该 。
12、(BD)Q 比特从该段置换矩阵沿行方 向读出。 10.如权利要求 8 所述的接收机, 还具备第一存储器,所述第一存储器存储从所述星座图解映射器输出的 NQ 比特,被 并行分割为 P 个第一存储体,P 是 Q 的约数, 所述星座图解映射器具备多个星座图解映射器单元,所述多个星座图解映射器单元被 分割为 P/2 个解映射器体,各所述解映射器体被生成为访问所述第一存储器的两个相邻的 存储体。 11.如权利要求 10 所述的接收机, 还具备第二存储器,所述第二存储器存储 NQ/(2B) 个所述复数符号,被并行分割 为 P 个第二存储体, 各所述解映射器体被生成为还访问所述第二存储器的两个相邻的存储体。。
13、 12.一种发送方法,在使用 D 维旋转星座图的通信系统中发送包含重复累积准循环低 密度奇偶校验码的准循环低密度奇偶校验码的码字, 实数值符号是将 B 比特编码而得到的符号, 所述码字由 N 个准循环块构成, 各所述准循环块由 Q 比特构成, 所述发送方法包含以下各步骤 : 将 B 比特映射到实数值符号 ; 对以 D 个所述实数值符号为要素的 D 维矢量乘以 D 行 D 列的正交矩阵,从而将该 D 维 矢量变换为以 D 个变换实数值符号为要素的 D 维旋转星座图,各星座图块由从相同的 BD 个准循环块生成的两个 D 维矢量生成,各所述 D 维矢量从 BD 个准循环块各自的 1 比特生 成,该正。
14、交矩阵是使 D 维矢量的各维的要素的值分散至至少两个维度的矩阵 ; 将 NQ/B 个所述变换实数值符号分为 N/(BD) 个段,将第一分量置换适用于各所述 段的QD个所述变换实数值符号,各所述段的第一分量置换与以下处理等价 :将QD个所 述变换实数值符号沿列方向写入至 Q 列 D 行的第一分量置换矩阵,对该第一分量置换矩阵 的各行适用循环移位,并将循环移位后的该 QD 个所述变换实数值符号从该矩阵沿行方 向读出。 13.如权利要求 12 所述的发送方法,还包含以下步骤 : 将适用所述第一分量置换后的连续的两个所述变换实数值符号映射到复数符号,将复 数符号置换适用于 NQ/(2B) 个所述复数符。
15、号,所述复数符号置换与以下处理等价 :将 NQ/(2B)个所述复数符号沿行方向写入至Q/2列N/B行的复数符号置换矩阵,并将所写 入的 NQ/(2B) 个所述复数符号从该复数符号置换矩阵沿列方向读出。 14.如权利要求 12 所述的发送方法,还包含以下步骤 : 将把所述 B 比特映射到实数值符号的结果所得到的 NQ/B 个所述实数值符号分为 N/ 权 利 要 求 书CN 104471861 A 4/5 页 5 (BD) 个段,将第二分量置换适用于各所述段的 QD 个所述实数值符号,各所述段的第二 分量置换与以下处理等价 :将QD个所述实数值符号沿行方向写入至Q列D行的第二分量 置换矩阵,对该第。
16、二分量置换矩阵的各行适用与所述第一分量置换中的所述循环移位相逆 的循环移位,并将循环移位后的该 QD 个所述实数值符号从该第二分量置换矩阵沿列方 向读出。 15.如权利要求 12 所述的发送方法, 对所述矩阵的 k 行适用的所述循环移位是 kQ/D,k 是从 0 开始的行索引。 16.如权利要求 12 记载的发送方法, 对所述矩阵的 k 行适用的所述循环移位是偶数。 17.一种接收方法,在使用 D 维旋转星座图的通信系统中接收包含重复累积准循环低 密度奇偶校验码的准循环低密度奇偶校验码的码字, 实数值符号是将 B 比特编码而得到的符号, 所述码字由 N 个准循环块构成, 各所述准循环块由 Q 。
17、比特构成, 各星座图块由从相同的 BD 个准循环块生成的两个 D 维矢量生成,各所述 D 维矢量从 BD 个准循环块各自的 1 比特生成, 所述接收方法包含以下各步骤 : 将基于 NQ/(2B) 个复数符号的 NQ/B 个分量分为 N/(BD) 个段,将分量置换适 用于各所述段的QD个所述分量,各所述段的所述分量置换与以下处理等价 :将QD个所 述分量沿行方向写入至 Q 列 D 行的分量置换矩阵,对该分量置换矩阵的各行适用与发送侧 的循环移位相逆的循环移位,并将循环移位后的该 QD 个所述分量从该分量置换矩阵沿 列方向读出 ;以及 对适用分量置换后的NQ/(2B)个复数符号,进行基于D维旋转星。
18、座图的解映射,所 述 D 维旋转星座图基于分别以 D 个变换实数值符号为要素的 (NQ)/(BD) 个所述 D 维矢 量生成。 18.一种发送机,在使用 D 维旋转星座图的通信系统中发送包含重复累积准循环低密 度奇偶校验码的准循环低密度奇偶校验码的码字, 实数值符号是将 B 比特编码而得到的符号, 所述码字由 N 个准循环块构成, 各所述准循环块由 Q 比特构成, 所述发送机具备 : 星座图映射器,将 B 比特映射到实数值符号 ; 星座图旋转器,对以 D 个所述实数值符号为要素的 D 维矢量乘以 D 行 D 列的正交矩阵, 从而将该 D 维矢量变换为以 D 个变换实数值符号为要素的 D 维旋转。
19、星座图,各星座图块由 从相同的 BD 个准循环块生成的两个 D 维矢量生成,各所述 D 维矢量从 BD 个准循环块 各自的 1 比特生成,该正交矩阵是使 D 维矢量的各维的要素的值分散至至少两个维度的矩 阵 ;以 及 分量交织器,将NQ/B个所述变换实数值符号分为N/(BD)个段,将第一分量置换适 用于各所述段的 QD 个所述变换实数值符号,各所述段的第一分量置换与以下处理等价 : 权 利 要 求 书CN 104471861 A 5/5 页 6 将 QD 个所述变换实数值符号沿列方向写入至 Q 列 D 行的第一分量置换矩阵,对该第一分 量置换矩阵的各行适用循环移位,并将循环移位后的该 QD 个。
20、所述变换实数值符号从该 矩阵沿行方向读出。 19.一种接收机,在使用 D 维旋转星座图的通信系统中接收包含重复累积准循环低密 度奇偶校验码的准循环低密度奇偶校验码的码字, 实数值符号是将 B 比特编码而得到的符号, 所述码字由 N 个准循环块构成, 各所述准循环块由 Q 比特构成, 各星座图块由从相同的 BD 个准循环块生成的两个 D 维矢量生成,各所述 D 维矢量从 BD 个准循环块各自的 1 比特生成, 所述接收机具备 : 分量解交织器,将基于 NQ/(2B) 个复数符号的 NQ/B 个分量分为 N/(BD) 个段, 将分量置换适用于各所述段的 QD 个所述分量,各所述段的所述分量置换与以。
21、下处理等 价 :将 QD 个所述分量沿行方向写入至 Q 列 D 行的分量置换矩阵,对该分量置换矩阵的各 行适用与发送侧的循环移位相逆的循环移位,并将循环移位后的该 QD 个所述分量从该 分量置换矩阵沿列方向读出 ;以及 旋转星座图解映射器,对适用分量置换后的NQ/(2B)个复数符号,进行基于D维旋 转星座图的解映射,所述D维旋转星座图基于分别以D个变换实数值符号为要素的(NQ)/ (BD) 个所述 D 维矢量生成。 权 利 要 求 书CN 104471861 A 1/24 页 7 发送方法、接收方法、发送机及接收机 技术领域 0001 本发明涉及数字通信领域,更详细地说涉及使用准循环 (qua。
22、si-cyclic :QC) 低密 度奇偶校验 (low-density parity-check :QC LDPC) 码和旋转星座图的通信系统。 背景技术 0002 近年,在发送机中,例如进行以下处理 :在对码字比特进行交织 (interleaving) 后映射到实数值 (real-valued) 符号,按 D 个实数值符号的每个符号对 D 维矢量乘以 D 行 D 列的正交矩阵 ( 实施旋转 )( 例如参照非专利文献 1)。 0003 现有技术文献 0004 非专利文献 0005 非专利文献 1 :ETSI EN 302755V1.1.1(DVB T2 标准 ) 0006 非专利文献 2 :。
23、ETSI EN 302307V1.1.1(DVB S2 标准 ) 0007 非专利文献 3 :ETSI EN 302769V1.1.1(DVB C2 标准 ) 发明内容 0008 发明要解决的课题 0009 然而,在发送侧实施旋转的情况下,在不考虑维数 D 的码字比特的交织中,存在接 收机的构造变得复杂的可能性。 0010 因此,本发明的目的在于,提供包含新的码字比特的交织的发送方法,能够避免由 于接收机使用多个维数 D 而引起接收机的构造变得复杂。 0011 用于解决课题的手段 0012 为了达成上述目的,本发明的发送方法是在使用 D 维旋转星座图的通信系统中发 送包含重复累积(repeat。
24、 accumulate)准循环低密度奇偶校验码的准循环低密度奇偶校验 码的码字的发送方法, 0013 实数值符号是将 B 比特编码而得到的符号, 0014 所述码字由 N 个准循环块构成, 0015 各所述准循环块由 Q 比特构成, 0016 所述发送方法包含以下各步骤 : 0017 将所述码字分割为 N/(BD) 个段,各所述段由 M BD 个所述准循环块构成,对 各所述段的 MQ (BD)Q 比特适用比特置换,将各所述段的重新排列后的 (BD)Q 比特分为由 M (BD) 比特构成的 Q 个比特组,所述比特置换被适用以使所述准循环块的 Q 比特被映射到 Q 个不同的比特组 ; 0018 将。
25、各所述比特组的各 B 比特映射到实数值符号 ; 0019 对以从各所述比特组生成的 D 个所述实数值符号为要素的 D 维矢量乘以 D 行 D 列 的正交矩阵,从而将该 D 维矢量变换为以 D 个变换实数值符号为要素的 D 维旋转星座图,该 正交矩阵是使 D 维矢量的各维的要素的值分散至至少两个维度的矩阵,各星座图块由从相 说 明 书CN 104471861 A 2/24 页 8 同的 BD 个准循环块生成的所述 D 维矢量形成 ;以及 0020 将NQ/B个所述变换实数值符号映射到NQ/(2B)个复数符号,以使各所述星 座图块的 2D 个变换实数值符号被映射到 D 个所述复数符号,且所述 D 。
26、维旋转星座图的 D 个变换实数值符号被映射到 D 个不同的所述复数符号。 0021 发明效果 0022 根据上述发送方法,能够避免由于接收机使用多个维数 D 而引起接收机的构造变 得复杂。 附图说明 0023 图 1 是使用准循环低密度奇偶校验码和旋转星座图的一般的发送机的框图。 0024 图 2 是表示准循环低密度奇偶校验码的奇偶校验矩阵的一例的图。 0025 图 3 是表示准循环低密度奇偶校验码用的比特交织器的一例的图。 0026 图 4 是表示图 3 的段置换 (section permutation) 的一例的图。 0027 图 5 中 (a) 是表示 LDPC 码字的多个比特向段置换。
27、矩阵的写入处理的一例,(b) 是 表示 LDPC 码字的多个比特从段置换矩阵的读出处理的一例的图。 0028 图 6 是表示对图 3 的比特交织器追加了两种置换 (permutation) 的功能而得到的 比特交织器的一例的图。 0029 图 7 中 (a) 是表示 LDPC 码字的多个比特向段置换矩阵的写入处理的一例,(b) 是 表示 LDPC 码字的多个比特从段置换矩阵的读出处理的一例的图,(c) 是表示 LDPC 块的 4 比特向 16 QAM 星座图的映射的一例的图,(d) 是表示 QAM 映射器的输出的一例的图,(e) 是表示 4 维旋转星座图的对向相邻的四个复数符号 ( 单元 (c。
28、ell) 的映射的一例的图。 0030 图 8 是表示比特交织器输出向非旋转星座图的映射的一例的图。 0031 图 9 是表示比特交织器输出向星座图块的映射的一例的图。 0032 图 10A 是使用非反复解码的一般的接收机的框图。 0033 图 10B 是使用反复解码的一般的接收机的框图。 0034 图 11 是图 10B 的反复解码器的更详细的框图。 0035 图 12 是表示准循环低密度奇偶校验码用的并行反复解码器的构造的图。 0036 图 13 是表示准循环低密度奇偶校验码用的并行非反复解码器的构造的图。 0037 图 14 是表示存储体中的 LDPC 块的 ( 软 ) 比特的一存储例的。
29、图。 0038 图 15 是表示存储体中的接收到的复数符号 ( 单元 (cell) 的一存储例的图。 0039 图 16 是表示反复解码器的紧凑且规则的硬件构造的一例的图。 0040 图 17 是表示本发明的一个实施方式的 LDPC 块向星座图块的映射的一例的图。 0041 图 18 是本发明的一个实施方式中的发送机的框图。 0042 图 19A 是表示两个多维旋转矢量向复数符号的映射的一例的图。 0043 图 19B 是表示两个多维旋转矢量向复数符号的映射的其他例的图。 0044 图 19C 是表示两个多维旋转矢量向复数符号的映射的再其他例的图。 0045 图20是表示由图18的发送机进行的。
30、比特交织器的输出比特向星座图块的映射的 一例的图。 0046 图 21 中 (a) 是表示图 20 的 QAM 映射 ( 步骤 2) 以及 ( 步骤 4) 的细节的图,(b) 是 说 明 书CN 104471861 A 3/24 页 9 表示图 20 的星座图旋转 ( 步骤 3) 以及 ( 步骤 4) 的细节的图。 0047 图 22 是表示 PAM 符号向非旋转星座图的映射的一例的图。 0048 图 23A 是本发明的一个实施方式中的使用非反复解码的接收机的框图。 0049 图 23B 是本发明的一个实施方式中的使用反复解码的接收机的框图。 0050 图 24 是使用准循环低密度奇偶校验码和。
31、旋转星座图的一般的发送机的其他框 图。 0051 图 25 是本发明的其他实施方式中的一个发送机的框图。 0052 图 26 中 (a) (c) 是表示图 25 的分量解交织器的处理的一例的图。 0053 图 27 中 (a) (c) 是表示图 25 的分量交织器的处理的一例的图。 0054 图 28 中 (a) (b) 是表示图 25 的单元 (cell) 交织器的处理的一例的图。 0055 图 29 中 (a) (b) 是表示图 25 的单元 (cell) 交织器的处理的其他例的图。 0056 图 30 中 (a) (b) 是表示图 25 的单元 (cell) 交织器的输出例的图。 005。
32、7 图 31A 是本发明的其他实施方式中的其他发送机的框图。 0058 图 31B 是本发明的其他实施方式中的再其他发送机的框图。 0059 图 32 是本发明的其他实施方式中的一个接收机的框图。 0060 图 33A 是本发明的其他实施方式中的使用反复解码的一个接收机的框图。 0061 图 33B 是简化后的使用反复解码的解码器的框图。 0062 图 33C 是图 32 的分量交织器的安装的详情的框图。 具体实施方式 0063 发明人的研究内容和实施方式 ( 其一 ) 0064 图1表示使用准循环低密度奇偶校验(QC LDPC)码和旋转星座图的一般的发送机 100 的框图。图 1 的框图仅示。
33、出与本发明关联的模块。 0065 发送机 100 包含 LDPC 编码器 110、比特交织器 120、QAM 映射器 (mapper)130、星座 图旋转器 (constellation rotator)140 以及调制器 (modulator)150。 0066 发送机 100 接受包含所发送的信息的规定长度的二进制块作为输入。在发送机 100 中,首先,LDPC 编码器 110 使用低密度奇偶校验码 ( 例如,包含重复累积准循环低密度 奇偶校验码的准循环低密度奇偶校验码 ) 对各信息块进行编码。为了使信息块的耐错性更 强,该编码处理包含冗余比特的计算和该冗余比特向信息块的附加。 0067 。
34、并且,比特交织器 120 对通过编码而得到的 LDPC 码字 ( 以下,称为“LDPC 块”) 的 多个比特进行交织 ( 比特交织 )。 0068 接着,QAM映射器130将LDPC块的被交织的多个比特映射到复数QAM(正交幅度调 制,quadrature amplitude modulation) 符号。复数 QAM 符号的实数分量以及虚数分量相 互独立地被调制。实数以及虚数分量分别是通过对规定数目的比特进行编码而得到的。将 该规定数目记载为 B。从而,复数 QAM 符号是将 2B 比特编码而得到的符号。实数以及虚 数分量分别能够视为 PAM( 脉冲幅度调制,pulse amplitude 。
35、modulation) 符号或 ASK( 幅 移键控,amplitude shift keying) 符号。该 PAM 符号从包含 2 B 个值的离散集合取一个值。 已熟知 B 比特怎样映射到 PAM 符号,与本发明没有直接关联。与本发明关联的方面是,各 FEC 块被变换为两个成为一个复数 QAM 符号的 ( 实 )PAM 符号的块。 说 明 书CN 104471861 A 4/24 页 10 0069 其中,QAM 映射器 130 将从比特交织器 120 输出的多个比特作为输入,将连续的 B 比特映射到一个 PAM 符号,从而连续输出 PAM 符号。 0070 另外,QAM映射器130对应于。
36、将交织后的FEC块的B比特的各组进行星座图映射到 实数值符号 (real-valued symbol) 的星座图映射器。另外,PAM 符号对应于实数值符号。 0071 为了增强衰减信道中的耐性,星座图旋转器 140 对由 QAM 映射器 130 生成的多个 QAM 符号适用专用的变换,输出多个复数符号。由星座图旋转器 140 进行的变换处理通过 将多个 QAM 符号分为 D 个 QAM 符号,并在各 D 个 QAM 符号中对以 D 个 PAM 符号为要素的各 D 维矢量乘以 D 行 D 列 (DD) 的平方正交矩阵而执行。也就是说,在将 D 维矢量设为 V、将 DD 的平方正交矩阵设为 R 的。
37、情况下,星座图旋转器 140 计算 D 维旋转矢量 V R RV。 0072 各 D 维矢量的 D 个 PAM 符号的组被视为表示 D 维空间中的固有的点的组。因此, D B 的组合形成 D 维星座图。从而,矩阵乘法被视为 D 维空间中的旋转。在本文件中,使用用 语“旋转星座图(rotated constellation)”。并不是说仅上述的DD的平方正交矩阵(旋 转矩阵 ) 的特殊的构造与本发明关联。 0073 由星座图旋转器140使用的正交矩阵例如是使得D维矢量的各维的要素的值被分 散至至少两个维度的正交矩阵。 0074 能够列举例如处于主对角线上的全部要素的绝对值与第一值相等,且不在主对。
38、角 线上的全部要素的绝对值与非零的第二值相等的矩阵,作为这样的正交矩阵。其中,主对角 线是由 i 行 i 列 (i 1 D) 构成的对角线。另外,能够将替换了该矩阵的 D 个行的排列 顺序而成的矩阵、替换了 D 个列的排列顺序而成的矩阵、替换了 D 个行的排列顺序和 D 个列 的排列顺序的双方而成的矩阵用作正交矩阵。 0075 该一具体例如以下所示。 0076 正交矩阵 R 满足 0077 数1 0078 0079 其中,a、b 是实参数,码值 (Sign Value)s i,j 是 0080 数2 0081 s i ,j -1,+1 ( 数 2), 0082 实参数 a、b 满足 0083 。
39、数3 0084 a 2 +(D-1)b 2 1 ( 数 3)。 0085 其中,b 0。 0086 为了在使用了旋转星座图的通信系统中实现高性能,需要将作为各 D 维旋转矢量 的要素的 D 个变换 PAM 符号 ( 各旋转星座图的 D 个分量 ) 映射到 D 个不同的复数符号。另 说 明 书CN 104471861 A 5/24 页 11 外,复数符号也被称为复数单元 (cell) 或单元 (cell)。进而,优选旋转星座图的 D 个分量 在时间和频率上扩展,以使它们受到影响的信道衰减尽可能不相关。在该技术领域中已熟 知这些方面。 0087 最后,调制器150对复数符号进行调制,被调制的复数符。
40、号在通信介质上传 输。调制方案例如也可以是 OFDM( 正交频分复用,orthogonal frequency-division multiplexing)。通常为了增大系统多样性,先于调制而执行在时间和频率上的附加的交 织。 0088 本发明的目的之一是,公开了为了在使用 QC LDPC 码和旋转星座图的系统中能够 高效地安装接收机,怎样能够使被配置在 LDPC 编码器 110 和 QAM 映射器 130 之间的比特交 织器 120 优化。 0089 以下,关于 LDPC 码,说明其特征中的几个。 0090 LDPC 码是由奇偶校验矩阵 (parity-check matrix :PCM) 。
41、完全定义的线性纠错码。 奇偶校验矩阵表示码字比特 ( 也被称为变量节点 ) 和奇偶校验 ( 也被称为检查节点 ) 之间 的连接 (connection),是 2 值的稀疏矩阵。奇偶校验矩阵的列和行分别对应于变量节点和 检查节点。变量节点和检查节点之间的连接在奇偶校验矩阵中以“1”的元 (entry)( 矩阵 要素的值“1”) 来表示。 0091 QC LDPC 码是特别适于硬件安装的构造。事实上,现在大部分的标准采用 QC LDPC 码。这样的 QC LDPC 码的奇偶校验矩阵成为具有循环矩阵的特殊的构造。循环矩阵是各行 将前一行的要素进行一次循环移位 (shift) 而得到的,能够具有 1、。
42、2 或其以上的循环地移 位的对角线 (cyclically-shifted diagonal) 的正方矩阵。各循环矩阵的尺寸是 Q 行 Q 列 (QQ),Q 被称为 QC LDPC 码的循环系数 (cyclic factor)。通过这样的准循环构造能够将 Q 个检查节点并行处理,QC LDPC 码对高效的硬件安装来说是明显有利的。 0092 图 2 表示循环系数 Q 8 的 QC LDPC 码的奇偶校验矩阵的一例,在图 2 的奇偶校 验矩阵中,存在具有 1 或 2 的循环地移位的对角线的循环矩阵。其中,在图 2 的奇偶校验矩 阵中,值为“1”的矩阵要素以黑方形表示,值为“0”的矩阵要素以白方形。
43、表示。 0093 图 2 的 QC LDPC 码是将 812 96 比特的块编码为 818 144 比特的码字的 码,编码率为 96/144 2/3。码字比特被分割为 Q 比特的块。该 Q 比特的块在本文件中被 称为循环块或准循环块,记载为“QB”。 0094 图2所示的奇偶校验矩阵的QC LDPC码被称为重复累积(repeat-accumulate :RA) QC LDPC 码,属于特殊的种类的 QC LDPC 码。RA QC LDPC 码以编码的容易性而被熟知,在第 2 代 DVB 标准 (DVB S2( 非专利文献 2)、DVB T2( 非专利文献 1)、DVB C2( 非专利文 献 3。
44、) 等大量标准中被采用。在 RA QC LDPC 码中,与奇偶校验矩阵的校验比特对应的右侧 ( 奇偶部分 ) 成为要素“1”的配置位置为阶梯状的构造。这些方面在该技术领域中已被熟 知。另外,奇偶校验矩阵的左侧是与信息比特对应的部分 ( 信息部分 )。 0095 接着,关于特别适合于QC LDPC块的构造的特殊的种类的比特交织器,说明其特征 中的几个。该比特交织器被称为并行比特交织器,由于高并行度而被赋予特征。并行比特 交织器特别能够实现高效的硬件安装。 0096 图 3 表示图 1 所示的比特交织器 120 的一例,包含 QC LDPC 码用的并行比特交织 器 121。其中,在该例的 QC L。
45、DPC 码中,每 1 码字为 12 准循环块,每 1 准循环块为 8 比特 (Q 说 明 书CN 104471861 A 6/24 页 12 8)。另外,在本文件中,将每 1 码字的准循环块数记载为 N。 0097 1LDPC 块的多个准循环块被分为多个段 (section)( 在本文件中,也被称为交织器 段或比特交织器段),各段使用段置换而分别进行交织。对各段进行的段置换也可以是相互 相同的规则。每 1 段的循环块数是并行比特交织器的参数,在本文件中将其记载为 M。另 外,在图 3 的例子中,M 4。 0098 在图 3 的例子中,12 准循环块 QB1 QB12 被分为三个段 1 3。段 。
46、1 3 的 QM 84 比特通过并行比特交织器 121 的段交织器 121 1 121 3 使用段置换而分别 被交织。另外,进行交织,以使对于比特组 C1 C24 的 M 4 比特,从其对应的段中包含的 M 4 个准循环块的各自中逐一比特地映射。 0099 以下,将图 3 的段 1 作为对象,使用图 4 说明 M 4、Q 8 的情况下的段置换的一 例。 0100 段交织器 121 1 如图 4 所示那样,执行比特的交织以使准循环块 QB1 QB4 的 QM 84 比特被映射到由 M 4 比特构成的 Q 8 个比特组 C1 C8。 0101 进而,将图 3 的段 1 作为对象,使用图 5(a)、。
47、(b) 更详细地说明 M 4、Q 8 的情 况下的段置换。图 5(a)、(b) 的一个正方形对应于 LDPC 码字的 1 比特。 0102 段交织器 121 1 进行与以下等价的处理 :将段 1 的 QM 84 比特按所输入 的比特顺序,如图 5(a) 所示那样沿行方向写入至 Q 列 M 行 8 列 4 行的矩阵 ( 段置换矩 阵 ),如图 5(b) 所示那样将所写入的 QM 84 比特从该矩阵沿列方向读出。另外,在图 5(a)、(b) 中分别将写入顺序以及读出顺序以箭头示出。 0103 另外,图 5(a)、(b) 中说明的交织被称为所谓列行交织。 0104 通过执行上述的段置换,段交织器的输。
48、出由 M 比特 ( 矩阵的 1 列的比特 ) 的组构 成,M 比特属于原来的 LDPC 块的 M 个不同的循环块。 0105 另外,在将多个准循环块分为段之前,也可以将 LDPC 码字中的准循环块的排列顺 序按照规定的置换而变更,该置换被称为准循环块置换 (QB 置换 )。进而,为了变更准循环 块内的Q比特的排列顺序,附加的置换也可以适用于各准循环块的Q比特,该置换被称为准 循环块内置换(intraQB置换),典型地说是循环移位。典型地说移位值在各循环块中不 同,但也可以相同。 0106 图 6 表示具备 QB 置换以及 intra QB 置换的功能的比特交织器的一结构例。 0107 比特交织器120a不仅具备执行段置换的段交织器121,在其前级还具备执行QB置 换的 QB 交织器 123、以及执行 intra QB 置换的 int。