技術(shù)領(lǐng)域

概括地說，本發(fā)明涉及數(shù)字通信領(lǐng)域，具體地說，本發(fā)明涉及交織方法、交織器、擁有該交織器的發(fā)射機(jī)、與該交織方法相對應(yīng)的解交織方法、與該交織器相對應(yīng)的解交織器、擁有該解交織器的接收機(jī)，它們結(jié)合準(zhǔn)循環(huán)低密度奇偶校驗(yàn)(QC-LDPC)碼、正交幅度調(diào)制(QAM)和用于多個(gè)發(fā)射天線的空間復(fù)用，來用于比特交織的編碼和調(diào)制(BICM)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

近年來，提出了一些通信系統(tǒng)，其中這些通信系統(tǒng)包括擁有比特交織的編碼和調(diào)制(BICM)編碼器的發(fā)射機(jī)(例如，非專利文獻(xiàn)1)。

BICM編碼器執(zhí)行下面的步驟，例如：

1)通過使用準(zhǔn)循環(huán)低密度奇偶校驗(yàn)(QC-LDPC)碼對數(shù)據(jù)塊進(jìn)行編碼，例如；

2)對該編碼操作獲得的碼字比特進(jìn)行比特交織，其包括奇偶交織和列行交織；

3)對比特交織的碼字進(jìn)行解復(fù)用以獲得星座字。該解復(fù)用包括等同于下面操作的處理：例如當(dāng)將16QAM、64QAM或256QAM采用成調(diào)制方案時(shí)，對在列行交織中所使用的交織器矩陣的列的置換；以及

4)將這些星座字映射到星座上。

引文列表

非專利文獻(xiàn)

NPL 1：ETSI EN 302 755V1.2.1(DVB-T2標(biāo)準(zhǔn))

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

技術(shù)問題

可以通過將碼字比特(它們是基于QC-LDPC編碼的)適當(dāng)?shù)赜成涞叫亲謥硖岣咄ㄐ畔到y(tǒng)的接收性能。

類似地，在包括擁有BICM編碼器(其使用空間復(fù)用)的發(fā)射機(jī)的通信系統(tǒng)中，可以通過將碼字比特(它們是基于QC-LDPC編碼的)適當(dāng)?shù)赜成涞娇臻g復(fù)用塊的星座字，來提高該通信系統(tǒng)的接收性能。

本發(fā)明旨在提供交織方法、交織器、擁有該交織器的發(fā)射機(jī)、與該交織方法相對應(yīng)的解交織方法、與該交織器相對應(yīng)的解交織器、擁有該解交織器的接收機(jī)，它們用于將比特置換應(yīng)用于基于QC-LDPC碼的碼字比特，并將這些碼字比特適當(dāng)?shù)赜成涞街辽僖粋€(gè)空間復(fù)用塊的星座字，從而提高通信系統(tǒng)的接收性能。

問題的解決方案

為了解決上面的問題，本發(fā)明提供了一種由使用準(zhǔn)循環(huán)低密度奇偶校驗(yàn)碼、在T個(gè)發(fā)射天線上進(jìn)行空間復(fù)用的通信系統(tǒng)的發(fā)射機(jī)執(zhí)行的交織方法，其中T是大于1的整數(shù)，該交織方法用于向準(zhǔn)循環(huán)低密度奇偶校驗(yàn)碼的碼字的比特應(yīng)用比特置換，以便根據(jù)該碼字生成至少一個(gè)空間復(fù)用塊的多個(gè)星座字，該碼字由N個(gè)循環(huán)塊組成，每一個(gè)循環(huán)塊由Q個(gè)比特組成，該空間復(fù)用塊由B個(gè)比特組成、由T個(gè)星座字組成，每一個(gè)星座字指示用于該星座字的星座映射的預(yù)先規(guī)定星座的多個(gè)星座點(diǎn)中的一個(gè)星座點(diǎn)，每一個(gè)星座字中的比特可以分為具有相同健壯性的一些比特對，其中該交織方法包括用于向所述碼字的比特應(yīng)用比特置換，使得實(shí)現(xiàn)下面情形的步驟：至少一個(gè)空間復(fù)用塊由來自B/2個(gè)不同的循環(huán)塊的比特組成；所述至少一個(gè)空間復(fù)用塊中的每一個(gè)星座字由來自B_t/2個(gè)不同的循環(huán)塊的比特組成，B_t是該星座字中的比特的數(shù)量；該星座字的每一個(gè)比特對由來自這B_t/2個(gè)不同的循環(huán)塊中的普通一個(gè)循環(huán)塊的比特組成。

本發(fā)明的有利效果

使用上面所描述的交織方法，可以將基于QC-LDPC編碼的碼字比特適當(dāng)?shù)赜成涞叫亲稚?，從而提高通信系統(tǒng)的接收性能。

附圖說明

圖1是一種發(fā)射機(jī)的框圖，其中該發(fā)射機(jī)在多個(gè)天線上進(jìn)行空間復(fù)用的基礎(chǔ)上，執(zhí)行比特交織的編碼和調(diào)制。

圖2是用于空間復(fù)用的比特交織的編碼和調(diào)制編碼器的框圖。

圖3示出了循環(huán)因子Q＝8的示例性QC-LDPC碼的奇偶校驗(yàn)矩陣。

圖4是具有格雷編碼的Q-PAM符號中的不同健壯性水平的示意性視圖。

圖5A是用于4-QAM(QPSK)星座的QAM映射器的框圖。

圖5B是用于16-QAM星座的QAM映射器的框圖。

圖5C是用于64-QAM星座的QAM映射器的框圖。

圖6A是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，具有2個(gè)天線和每一SM塊的比特?cái)?shù)量等于4的空間復(fù)用系統(tǒng)的示意性表示。

圖6B是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，具有2個(gè)天線和每一SM塊的比特?cái)?shù)量等于6的空間復(fù)用系統(tǒng)的示意性表示。

圖6C是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，具有2個(gè)天線和每一SM塊的比特?cái)?shù)量等于8的空間復(fù)用系統(tǒng)的示意性表示。

圖6D是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，具有2個(gè)天線和每一SM塊的比特?cái)?shù)量等于10的空間復(fù)用系統(tǒng)的示意性表示。

圖7是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在通信系統(tǒng)中包括的發(fā)射機(jī)的框圖。

圖8是圖7中所示的BICM編碼器的框圖。

圖9是示出圖8中所示的比特交織器的示例結(jié)構(gòu)的框圖。

圖10是示出圖8中所示的比特交織器的另一種示例結(jié)構(gòu)的框圖。

圖11A根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，示出了當(dāng)B＝4時(shí)，由圖9中所示的段置換單元執(zhí)行的比特置換功能的示例。

圖11B根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，示出了當(dāng)B＝6時(shí)，由圖9中所示的段置換單元執(zhí)行的比特置換功能的示例。

圖11C根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，示出了當(dāng)B＝8時(shí)，由圖9中所示的段置換單元執(zhí)行的比特置換功能的示例。

圖11D根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，示出了當(dāng)B＝10時(shí)，由圖9中所示的段置換單元執(zhí)行的比特置換功能的示例。

圖12A示出了用于由圖11A中所示的段置換單元執(zhí)行的比特置換的示例操作。

圖12B示出了用于由圖11B中所示的段置換單元執(zhí)行的比特置換的示例操作。

圖12C示出了用于由圖11C中所示的段置換單元執(zhí)行的比特置換的示例操作。

圖12D示出了用于由圖11D中所示的段置換單元執(zhí)行的比特置換的示例操作。

圖13A示出了當(dāng)B＝4時(shí)，圖8中所示出的比特交織的編碼和調(diào)制編碼器的示例結(jié)構(gòu)。

圖13B示出了當(dāng)B＝6時(shí)，圖8中所示出的比特交織的編碼和調(diào)制編碼器的示例結(jié)構(gòu)。

圖13C示出了當(dāng)B＝8時(shí)，圖8中所示出的比特交織的編碼和調(diào)制編碼器的示例結(jié)構(gòu)。

圖13D示出了當(dāng)B＝10時(shí)，圖8中所示出的比特交織的編碼和調(diào)制編碼器的示例結(jié)構(gòu)。

圖14是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在通信系統(tǒng)中包括的接收機(jī)的框圖。

具體實(shí)施方式

背景

圖1是示出發(fā)射機(jī)1000的結(jié)構(gòu)的框圖。發(fā)射機(jī)1000包括輸入處理單元1100、比特交織的編碼和調(diào)制(BICM)編碼器1200、調(diào)制器1300-1到1300-4、功率放大器1400-1到1400-4和發(fā)射天線1500-1到1500-4。

輸入處理單元1100將與廣播服務(wù)有關(guān)的輸入比特流格式化成預(yù)定長度的塊。這些塊稱為基帶幀。

BICM編碼器1200將這些基帶幀轉(zhuǎn)換成包含復(fù)符號的多個(gè)數(shù)據(jù)流。數(shù)據(jù)流的數(shù)量等于天線的數(shù)量。

每一個(gè)流由一個(gè)調(diào)制鏈進(jìn)行進(jìn)一步處理，并從發(fā)射天線1500-1到1500-4進(jìn)行輸出，其中調(diào)制鏈包括至少調(diào)制器1300-1到1300-4和功率放大器1400-1到1400-4。調(diào)制器1300-1到1300-4中的每一個(gè)執(zhí)行處理，例如對于來自BICM編碼器1200的輸入進(jìn)行正交頻率劃分。功率放大器1400-1到1400-4分別對于來自調(diào)制器1300-1到1300-4的輸入執(zhí)行功率放大。

下面參照圖2，來描述圖1中所示出的BICM編碼器1200的細(xì)節(jié)。

圖2是用于空間復(fù)用的BICM編碼器1200的框圖。

BICM編碼器1200包括LDPC編碼器1210、比特交織器1220、解復(fù)用器1230、QAM映射器1240-1到1240-4和空間復(fù)用(SM)編碼器1250。

LDPC編碼器1210通過使用LDPC編碼，并且對輸入塊(即，基帶幀)進(jìn)行編碼，以獲得碼字，并將該碼字輸出到比特交織器1220。

比特交織器1220對LDPC碼字的比特執(zhí)行比特交織，并且將比特交織的碼字輸出到解復(fù)用器1230。

解復(fù)用器1230將比特交織的碼字解復(fù)用成多個(gè)比特流，并且向QAM映射器1240-1到1240-4輸出這些比特流。

QAM映射器1240-1到1240-4中的每一個(gè)將構(gòu)成該輸入比特流的多個(gè)星座字映射到多個(gè)符號上，并且將這些符號輸出到SM編碼器1250，其中SM編碼器1250是可選的。每一個(gè)星座字指示用于該星座字的星座映射的預(yù)先規(guī)定星座的多個(gè)星座點(diǎn)中的一個(gè)。

通常，SM編碼器1250將輸入信號的向量與正交方陣進(jìn)行相乘。

LDPC編碼是一種線性糾錯(cuò)編碼，該編碼完全通過其奇偶校驗(yàn)矩陣(PCM)進(jìn)行規(guī)定，其中PCM是表示碼字比特(其還稱為變量節(jié)點(diǎn))到奇偶校驗(yàn)(其還稱為檢查節(jié)點(diǎn))的連接的二進(jìn)制稀疏矩陣。PCM的列和行分別與變量節(jié)點(diǎn)和檢查節(jié)點(diǎn)相對應(yīng)。在PCM中通過條目“1”來表示變量節(jié)點(diǎn)到檢查節(jié)點(diǎn)的連接。

LDPC碼具有一些變型，其中之一是準(zhǔn)循環(huán)低密度奇偶校驗(yàn)碼(QC-LDPC)碼。QC-LDPC碼的結(jié)構(gòu)使它們特別適合于硬件實(shí)現(xiàn)。事實(shí)上，如今大部分標(biāo)準(zhǔn)(但不是所有標(biāo)準(zhǔn))使用QC-LDPC碼。QC-LDPC碼的PCM具有包含循環(huán)矩陣的特殊結(jié)構(gòu)。循環(huán)矩陣是一種方陣，其每一行是前一行的一個(gè)位置的循環(huán)移位，并且其可以具有一個(gè)、兩個(gè)或者多個(gè)折疊的對角線。每一個(gè)循環(huán)矩陣的大小是Q*Q，其中Q稱為LDPC碼的循環(huán)因子。這種準(zhǔn)循環(huán)結(jié)構(gòu)允許Q個(gè)檢查節(jié)點(diǎn)進(jìn)行并行地處理，其明顯有利于高效的硬件實(shí)現(xiàn)。

圖3示出了循環(huán)因子Q＝8的示例性QC-LDPC碼的奇偶校驗(yàn)矩陣。在圖3中，最小方陣中的每一個(gè)表示PCM的一個(gè)條目，其中黑色項(xiàng)對應(yīng)于“1”，并且剩余的與“0”相對應(yīng)。

圖3中所示出的PCM具有包含一個(gè)或兩個(gè)折疊的對角線的循環(huán)矩陣。與圖3中所示出的PCM相對應(yīng)的QC-LDPC碼，將8*12＝96比特的塊編碼成8*18＝144比特的碼字，因此其具有96/144＝2/3的編碼速率。將這些碼字比特細(xì)分成Q比特的塊，其中這些塊稱為循環(huán)塊，并貫穿本說明書用QB進(jìn)行表示。

圖3中的編碼屬于特殊系列的QC-LDPC碼(其稱為重復(fù)累積準(zhǔn)循環(huán)低密度奇偶校驗(yàn)(RA QC-LDPC)碼)。RA QC-LDPC碼由于它們的編碼便易性而公知，并在很多的標(biāo)準(zhǔn)中可以遇到，例如第二代DVB標(biāo)準(zhǔn)：DVB-S2、DVB-T2和DVB-C2。PCM的右手側(cè)部分與奇偶校驗(yàn)位相對應(yīng)，并且以階梯結(jié)構(gòu)來排列該部分中的條目“1”。

應(yīng)當(dāng)注意，“DVB”代表“數(shù)字視頻廣播”、“DVB-S2”代表“數(shù)字視頻廣播-第二代衛(wèi)星”、“DVB-T2”代表“數(shù)字視頻廣播-第二代陸地”、“DVB-C2”代表“數(shù)字視頻廣播-第二代電纜”。

一般情況下，LDPC碼字中的比特具有不同的重要性水平，并且星座中的比特具有不同的健壯水平。LDPC碼字比特到星座比特的直接(即，非交織)映射導(dǎo)致了非最優(yōu)的性能。這就是為何在將碼字比特映射到星座之前需要對碼字比特進(jìn)行交織的原因。

為了對LDPC碼字比特進(jìn)行交織，在LDPC編碼器1210和QAM映射器1240-1到1240-4之間使用比特交織器1220和解復(fù)用器1230，如圖2中所示。通過認(rèn)真地設(shè)計(jì)比特交織器1220和解復(fù)用器1230，可以在LDPC碼字的比特和通過星座所編碼的比特之間實(shí)現(xiàn)最優(yōu)關(guān)聯(lián)，其導(dǎo)致了接收性能的提高。對于性能的典型測量是根據(jù)信噪比(SNR)的比特差錯(cuò)率(BER)。

LDPC碼字中的比特的不同重要性水平，主要源自于并不是所有比特都涉及相同數(shù)量的奇偶校驗(yàn)的事實(shí)。一個(gè)碼字比特(變量節(jié)點(diǎn))所涉及的奇偶校驗(yàn)(檢查節(jié)點(diǎn))越多，那么該比特在迭代的LDPC解碼處理中就越重要。另外的原因在于下面的事實(shí)：變量節(jié)點(diǎn)與LDPC碼的Tanner圖形表示中的循環(huán)具有不同的連接，所以它們可能具有不同的重要性水平(即使當(dāng)它們都涉及相同數(shù)量的奇偶校驗(yàn)時(shí))。這些方面在本領(lǐng)域是非常好理解的。作為一般規(guī)則，隨著變量節(jié)點(diǎn)連接到的檢查節(jié)點(diǎn)的數(shù)量增加，該變量節(jié)點(diǎn)的重要性水平也增加。

在QC-LDPC編碼的特定情況下，Q個(gè)比特的循環(huán)塊中的所有比特具有相同的重要性，這是由于它們?nèi)慷忌婕跋嗤瑪?shù)量的奇偶校驗(yàn)，并且與Tanner圖形中的循環(huán)具有相同的連接。

同樣，在一個(gè)星座中編碼的比特的不同健壯水平，是眾所周知的事實(shí)。例如，復(fù)正交幅度調(diào)制(QAM)星座包含兩個(gè)獨(dú)立的脈沖幅度調(diào)制(PAM)符號，一個(gè)用于實(shí)部，一個(gè)用于虛部。對于方形星座來說，這兩個(gè)PAM符號中的每一個(gè)對相同數(shù)量的比特進(jìn)行編碼。在PAM符號中編碼的比特具有不同的健壯水平。例如，圖4示出了具有格雷編碼的8-PAM符號的情形。這種不同的健壯水平源自于下面的事實(shí)：比特(0或1)所規(guī)定的兩個(gè)子集之間的距離對于每一個(gè)比特來說是不同的。該距離越大，該比特就越健壯或者可靠。在圖4中，比特b3是最健壯的，而比特b1是最不健壯的。

在圖5A到5C中，描繪了用于最通用QAM星座的QAM映射器。

圖5A示出了用于4-QAM星座的QAM映射器的框圖。QAM映射器1240A包括用于2-PAM星座的PAM映射器1241A和1245A，一個(gè)用于實(shí)部，另一個(gè)用于虛部。PAM映射器1241A和1245A中的每一個(gè)對一個(gè)比特進(jìn)行編碼，因此QAM映射器1240A總共對兩個(gè)比特進(jìn)行編碼。4-QAM星座具有一個(gè)健壯水平。

圖5B示出了用于16-QAM星座的QAM映射器的框圖。QAM映射器1240B包括用于4-PAM星座的PAM映射器1241B和1245B，一個(gè)用于實(shí)部，另一個(gè)用于虛部。PAM映射器1241B和1245B中的每一個(gè)對兩個(gè)比特進(jìn)行編碼，因此QAM映射器1240B總共對四個(gè)比特進(jìn)行編碼。16-QAM星座具有兩個(gè)健壯水平。

圖5C是用于64-QAM星座的QAM映射器的框圖。QAM映射器1240C包括用于8-PAM星座的PAM映射器1241C和1245C，一個(gè)用于實(shí)部，另一個(gè)用于虛部。PAM映射器1241C和1245C中的每一個(gè)對三個(gè)比特進(jìn)行編碼，因此QAM映射器1240C總共對六個(gè)比特進(jìn)行編碼。64-QAM星座具有三個(gè)健壯水平。

在每一個(gè)方形QAM星座中，b_i,Re和b_i,Im(i＝1、…)具有相同的健壯水平。

在具有T個(gè)發(fā)射天線的空間復(fù)用系統(tǒng)中，在相同的信道時(shí)隙中發(fā)送T個(gè)復(fù)QAM復(fù)符號。對于OFDM調(diào)制來說，一個(gè)信道時(shí)隙用一個(gè)OFDM單元(其是一個(gè)OFDM符號中的一個(gè)子載波)來表示。T個(gè)復(fù)QAM符號(它們不一定具有相同的大小)形成空間復(fù)用(SM)塊。

可以對SM塊中的T個(gè)復(fù)QAM符號進(jìn)行未編碼的發(fā)送，即，每一個(gè)在其自己的天線上進(jìn)行發(fā)送，或者如圖2中所示，SM編碼器1250可以應(yīng)用另外的編碼步驟，從而對T個(gè)QAM符號進(jìn)行聯(lián)合地編碼。

通常，該編碼堅(jiān)持將2T個(gè)實(shí)分量與一個(gè)正交方陣進(jìn)行相乘。在最通用的情況下，可以在多個(gè)(K個(gè))信道時(shí)隙上應(yīng)用該編碼，即，應(yīng)用于K*T個(gè)復(fù)QAM符號，其采用了在這K個(gè)信道時(shí)隙上可用的其它時(shí)間和/或頻率分集。

貫穿本說明書，在一個(gè)信道時(shí)隙中發(fā)送的比特的數(shù)量用B來表示，并且每一個(gè)復(fù)QAM符號中的比特的數(shù)量用B_t來表示，其中t是1和T之間的天線索引。

實(shí)施例

本發(fā)明的具體方法是提供對于基于QC-LDPC編碼的碼字(QC-LDPC碼字)的比特進(jìn)行交織的交織方法，同時(shí)確保下面的狀況：

(i)以下面的方式，將每一個(gè)QAM符號的B_t個(gè)比特精確地映射到QC-LDPC碼字的B_t/2個(gè)循環(huán)塊：這B_t/2個(gè)循環(huán)塊中的每一個(gè)與相同健壯的比特相關(guān)聯(lián)；并且

(ii)將空間復(fù)用(SM)塊的T個(gè)QAM符號映射到QC-LDPC碼字的不同循環(huán)塊。

換言之：

(I)每一個(gè)星座字由來自該碼字的B_t/2個(gè)不同的循環(huán)塊的比特組成；

(II)具有相同的健壯性的每一對星座字比特由來自相同循環(huán)塊的比特組成；

(III)用于不同天線的星座字由來自不同循環(huán)塊的比特組成。

SM塊由來自B/2個(gè)循環(huán)塊的比特組成。

SM塊包含B個(gè)比特，并且包含T個(gè)星座字。

在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，通信系統(tǒng)使用方形QAM星座。因此，用于天線t的每一星座字的比特?cái)?shù)量(B_t)始終是偶數(shù)，并且兩個(gè)QAM分量(實(shí)部和虛部)分別由相同數(shù)量(B_t/2)的比特進(jìn)行調(diào)制。

優(yōu)選地，將B/2個(gè)循環(huán)塊的Q*B/2比特映射到Q/2個(gè)空間復(fù)用塊。在該情況下，將B/2個(gè)循環(huán)塊稱為一個(gè)段。

在圖6A到6D中，示出了用于具有兩個(gè)天線的空間復(fù)用系統(tǒng)的這種配置，每一空間復(fù)用塊的比特?cái)?shù)量分別等于4、6、8和10。粗邊界線條將屬于相同SM塊的比特組合在一起。在這些示例中，LDPC參數(shù)是：循環(huán)因子Q＝8，并且每一個(gè)碼字的循環(huán)塊的數(shù)量N＝15。

可以獨(dú)立于其它段，來執(zhí)行將某一個(gè)段的比特映射到相對應(yīng)的星座字。這允許特別高效的實(shí)現(xiàn)，其中在該情況下，提供用于實(shí)現(xiàn)并行操作的多個(gè)段置換單元，每一個(gè)段一個(gè)。這種實(shí)現(xiàn)稱為并行交織器。不是為每一個(gè)段提供一個(gè)段置換單元，而是時(shí)分方案使用與段的數(shù)量相比數(shù)量更少的段置換單元。

對于N不是B/2的倍數(shù)的情形來說(即，在上面的示例中，B＝4和8)，不能將碼字劃分到每一個(gè)有B/2個(gè)循環(huán)塊的段中。因此，將該碼字劃分到(i)X個(gè)循環(huán)塊的組中，其中X是N除以B/2時(shí)的余數(shù)(下文將該組稱為“余數(shù)組”)；以及(ii)一個(gè)或多個(gè)段的組，其中每一個(gè)段包含B/2個(gè)循環(huán)塊。針對余數(shù)組的映射不是本發(fā)明的主題。一種選項(xiàng)是串行地執(zhí)行該映射。

對于N是B/2的倍數(shù)的情形來說(即，在上面的示例中，B＝6和10)，可以將編碼的字劃分到一個(gè)或多個(gè)段中，其中每一個(gè)段包含B/2個(gè)循環(huán)塊。。

此外，這N個(gè)循環(huán)塊的順序通常與它們在LDPC編碼規(guī)定中的順序不相同，該順序通過N元素置換進(jìn)行規(guī)定。

<發(fā)射機(jī)>

下面參照附圖，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，來描述在通信系統(tǒng)中包括的發(fā)射機(jī)。

圖7是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的發(fā)射機(jī)100的框圖。發(fā)射機(jī)100包括輸入處理單元110、比特交織的編碼和調(diào)制(BICM)編碼器120、調(diào)制器130-1到130-4、功率放大器140-1到140-4和發(fā)射天線150-1到150-4。除了BICM編碼器120之外，每一個(gè)部件基本上執(zhí)行與圖1中所示的發(fā)射機(jī)1000的相應(yīng)部件相同的處理，故忽略了細(xì)節(jié)描述。

下面參照圖8，來詳細(xì)地描述圖7中所示出的BICM編碼器120。

圖8是圖7中所示出的BICM編碼器120的框圖。

BICM編碼器120包括LDPC編碼器121、比特交織器122、解復(fù)用器123、QAM映射器124-1到124-4和空間復(fù)用(SM)編碼器125。除了比特交織器122和解復(fù)用器123之外，每一個(gè)部件基本上執(zhí)行與圖2中所示的BICM編碼器1200的相應(yīng)部件相同的處理。

LDPC編碼器121通過使用LDPC碼生成碼字，并將該碼字輸出到比特交織器122。LDPC編碼器121所生成的碼字包含N個(gè)循環(huán)塊，每一個(gè)循環(huán)塊包含Q個(gè)比特。

比特交織器122從LDPC編碼器121接收該碼字，并且對所接收的碼字的比特進(jìn)行交織。解復(fù)用器123對該碼字的交織后比特進(jìn)行解復(fù)用(即，將這些比特劃分到多個(gè)比特序列中，并對這些比特序列應(yīng)用置換)，將這些比特映射到星座字。比特交織器122和解復(fù)用器123執(zhí)行它們的各自處理，以便實(shí)現(xiàn)狀況(i)和(ii)(即，狀況(I)、(II)和(III))。

QAM映射器124-1到124-4中的每一個(gè)將解復(fù)用器123所提供的星座字映射到復(fù)QAM符號上。SM編碼器125對于QAM映射器124-1到124-4所提供的復(fù)QAM符號，執(zhí)行用于空間復(fù)用的編碼。

下面參照圖9，來解釋圖8中所示出的比特交織器122的示例。

圖9是用于示出在圖8中所示的比特交織器122的示例結(jié)構(gòu)的框圖。

在示例結(jié)構(gòu)如圖9中所示出的比特交織器122的情況下，將N個(gè)循環(huán)塊劃分到：(i)一個(gè)或多個(gè)段的組，其中每一個(gè)段由B/2個(gè)循環(huán)塊組成；以及(ii)X個(gè)循環(huán)塊的組，其中X是N除以B/2的余數(shù)(即，余數(shù)組)。當(dāng)N是B/2的倍數(shù)時(shí)，不存在余數(shù)組。

例如，當(dāng)N＝15、Q＝8、B＝4時(shí)(其是與圖6A中所示的情形相對應(yīng)的情形)，與一個(gè)段相關(guān)聯(lián)的循環(huán)塊的數(shù)量是B/2＝2，空間復(fù)用塊(SM塊)的數(shù)量是Q/2＝4，段的數(shù)量是7，并且余數(shù)組中的循環(huán)塊的數(shù)量是1。

當(dāng)N＝15、Q＝8、B＝6時(shí)(其是與圖6B中所示的情形相對應(yīng)的情形)，與一個(gè)段相關(guān)聯(lián)的循環(huán)塊的數(shù)量是B/2＝3，空間復(fù)用塊(SM塊)的數(shù)量是Q/2＝4，并且段的數(shù)量是5。

當(dāng)N＝15、Q＝8、B＝8時(shí)(其是與圖6C中所示的情形相對應(yīng)的情形)，與一個(gè)段相關(guān)聯(lián)的循環(huán)塊的數(shù)量是B/2＝4，空間復(fù)用塊(SM塊)的數(shù)量是Q/2＝4，段的數(shù)量是3，并且余數(shù)組中的循環(huán)塊的數(shù)量是3。

當(dāng)N＝15、Q＝8、B＝10時(shí)(其是與圖6D中所示的情形相對應(yīng)的情形)，與一個(gè)段相關(guān)聯(lián)的循環(huán)塊的數(shù)量是B/2＝5，空間復(fù)用塊(SM塊)的數(shù)量是Q/2＝4，并且段的數(shù)量是3。

其示例結(jié)構(gòu)如圖9中所示的比特交織器122，包括用于每一個(gè)段的段置換單元122-1、122-2、122-3等等。當(dāng)N不是B/2的倍數(shù)時(shí)，一些循環(huán)塊不屬于任何段。關(guān)于這些循環(huán)塊(即，不屬于任何段的塊)，可以不執(zhí)行比特置換，或者根據(jù)給定的置換規(guī)則來執(zhí)行比特置換。

段置換單元122-1、122-2、122-3等等中的每一個(gè)在應(yīng)用比特置換之后，輸出B/2個(gè)循環(huán)塊的Q*(B/2)個(gè)比特，使得循環(huán)塊QB的Q比特映射到Q/2個(gè)SM塊中的每一個(gè)的兩個(gè)比特上。隨后，解復(fù)用器123在針對每一個(gè)SM塊應(yīng)用比特置換之后，輸出星座字，使得每一個(gè)SM塊中的相同循環(huán)塊里的兩個(gè)比特映射到相同的星座字中的具有相同健壯性的兩個(gè)比特。

段置換單元122-1、122-2、122-3等等可以彼此之間獨(dú)立地操作。不需要為每一個(gè)段提供一個(gè)段置換單元?？梢酝ㄟ^時(shí)分方案，使用與段的數(shù)量相比數(shù)量更少的段置換單元。

圖8中所示出的比特交織器122除了包括如圖9中所示的結(jié)構(gòu)之外，還可以包括循環(huán)塊間置換單元310和循環(huán)塊內(nèi)置換單元320₁等等，如圖10中所示。

循環(huán)塊間置換單元310向循環(huán)塊應(yīng)用置換，并且循環(huán)塊內(nèi)置換單元320₁等等向這些循環(huán)塊中的比特應(yīng)用比特置換。

循環(huán)塊間置換單元310所應(yīng)用的循環(huán)塊的置換，并不限于任何特定的方式。例如，假定段置換單元的比特置換和解復(fù)用器的比特置換，循環(huán)塊間置換單元310可以向循環(huán)塊應(yīng)用置換，使得將由更重要比特組成的循環(huán)塊的比特，映射到星座字的更健壯的比特。

關(guān)于比特交織器的結(jié)構(gòu)，可以從圖10中所示的結(jié)構(gòu)中刪除循環(huán)塊間置換單元310和循環(huán)塊內(nèi)置換單元320₁等等中的任何一個(gè)。此外，循環(huán)塊間置換單元310和循環(huán)塊內(nèi)置換單元320₁等等可以彼此之間進(jìn)行交換。循環(huán)塊內(nèi)置換單元320₁等等可以彼此之間獨(dú)立地操作。不需要為每一個(gè)循環(huán)塊提供一個(gè)循環(huán)塊內(nèi)置換單元?？梢酝ㄟ^時(shí)分方案，使用與循環(huán)塊的數(shù)量相比數(shù)量更少的循環(huán)塊內(nèi)置換單元。

下面參照圖11A到11D和圖12A到12D，來解釋當(dāng)Q＝8和B＝4、6、8、10時(shí)，圖9中所示的段置換單元的示例操作。

圖11A示出了當(dāng)Q＝8、B＝4時(shí)，由段置換單元執(zhí)行的比特置換功能的示例。圖12A示出了用于由圖11A中所示的段置換單元執(zhí)行的比特置換的示例操作。

如圖11A中所示，段置換單元122-1A向輸入比特應(yīng)用比特置換，使得這兩個(gè)(即，B/2＝2)循環(huán)塊QB₁和QB₂的比特，映射到四個(gè)(即，Q/2＝4)SM塊SMB₁到SMB₄的比特。

為了向圖11A中所示的輸入比特應(yīng)用比特置換，段置換單元122-1A執(zhí)行處理(例如，其等同于如圖12A中所示的列行交織)，通過該處理，段置換單元122-1A將比特逐行地寫入到具有Q列和B/2行(其等于八列和兩行)的交織器矩陣，并逐列地從該交織器矩陣讀取比特。在圖12A中，以及在稍后描述的圖12B到12D中，通過虛線箭頭來表示比特寫入的順序，通過粗線箭頭來表示比特讀取的順序。

圖11B示出了當(dāng)Q＝8、B＝6時(shí)，由段置換單元執(zhí)行的比特置換功能的示例。圖12B示出了用于由圖11B中所示的段置換單元執(zhí)行的比特置換的示例操作。

如圖11B中所示，段置換單元122-1B向輸入比特應(yīng)用比特置換，使得這三個(gè)(即，B/2＝3)循環(huán)塊QB₁到QB₃的比特，映射到四個(gè)(即，Q/2＝4)SM塊SMB₁到SMB₄的比特。

為了向圖11B中所示的輸入比特應(yīng)用比特置換，段置換單元122-1B執(zhí)行處理(例如，其等同于如圖12B中所示的列行交織)，通過該處理，段置換單元122-1B將比特逐行地寫入到具有Q列和B/2行(其等于八列和三行)的交織器矩陣，并逐列地從該交織器矩陣讀取比特。

圖11C示出了當(dāng)Q＝8、B＝8時(shí)，由段置換單元執(zhí)行的比特置換功能的示例。圖12C示出了用于由圖11C中所示的段置換單元執(zhí)行的比特置換的示例操作。

如圖11C中所示，段置換單元122-1C向輸入比特應(yīng)用比特置換，使得這四個(gè)(即，B/2＝4)循環(huán)塊QB₁到QB₄的比特，映射到四個(gè)(即，Q/2＝4)SM塊SMB₁到SMB₄的比特。

為了向圖11C中所示的輸入比特應(yīng)用比特置換，段置換單元122-1C執(zhí)行處理(例如，其等同于如圖12C中所示的列行交織)，通過該處理，段置換單元122-1C將比特逐行地寫入到具有Q列和B/2行(其等于八列和四行)的交織器矩陣，并逐列地從該交織器矩陣讀取比特。

圖11D示出了當(dāng)Q＝8、B＝10時(shí)，由段置換單元執(zhí)行的比特置換功能的示例。圖12D示出了用于由圖11D中所示的段置換單元執(zhí)行的比特置換的示例操作。

如圖11D中所示，段置換單元122-1D向輸入比特應(yīng)用比特置換，使得這五個(gè)(即，B/2＝5)循環(huán)塊QB₁到QB₅的比特，映射到四個(gè)(即，Q/2＝4)SM塊SMB₁到SMB₄的比特。

為了向圖11D中所示的輸入比特應(yīng)用比特置換，段置換單元122-1D執(zhí)行處理(例如，其等同于如圖12D中所示的列行交織)，通過該處理，段置換單元122-1D將比特逐行地寫入到具有Q列和B/2行(其等于八列和五行)的交織器矩陣，并逐列地從該交織器矩陣讀取比特。

可以對參照圖11A到11D和圖12A到12D所描述的每一個(gè)段置換單元，進(jìn)行如下所述地概括。

段置換單元的輸入比特，是循環(huán)塊QB_B/2*i+1到QB_B/2*i+B/2的比特，段置換單元的輸出比特是SM塊SMB_Q/2*i+1到SMB_Q/2*i+Q/2的比特。段置換單元執(zhí)行等同于列行交織的處理，通過該處理，段置換單元將比特逐行地寫入到具有Q列和B/2行的交織器矩陣，并逐列地從該交織器矩陣讀取比特。

下面參照圖13A到13D，描述由圖8中所示的BICM編碼器120的比特交織器、解復(fù)用器和QAM映射器路徑所執(zhí)行的示例操作。假定發(fā)射天線的數(shù)量(即，用于每一個(gè)SM塊的星座字的數(shù)量)是兩個(gè)。

圖13A示出了當(dāng)B＝4時(shí)，BICM編碼器的比特交織器、解復(fù)用器和QAM映射器路徑的示例結(jié)構(gòu)。

將BICM編碼器120A中包括的LDPC編碼器(在該圖中沒有描述，參見圖8)所生成的LDPC碼字，饋送到比特交織器122A，其中比特交織器122A包括參照圖11A和圖12A所描述的段置換單元。比特交織器122A對LDPC碼字的比特進(jìn)行交織，將具有交織的比特的碼字饋送給解復(fù)用器123A。

在圖13A中所示的示例中，解復(fù)用器123A向比特y₁到y(tǒng)₄應(yīng)用比特置換，以便按照y₁、y₂、y₃、y₄的順序進(jìn)行排列。結(jié)果，將比特(y₁、y₃)映射到星座字C_A(b_1,Re、b_1,Im)，將比特(y₂、y₄)映射到星座字C_B(b_1,Re、b_1,Im)。

4-QAM映射器124A-1和124A-2中的每一個(gè)通過使用它們各自的2-PAM映射器，將星座字C_A和C_B(即，(b_1,Re、b_1,Im))映射到復(fù)符號(Re、Im)。

SM編碼器125A對于這些復(fù)符號執(zhí)行用于空間復(fù)用的編碼，以生成傳輸信號Tx1和Tx2。

圖13B示出了當(dāng)B＝6時(shí)，BICM編碼器的比特交織器、解復(fù)用器和QAM映射器路徑的示例結(jié)構(gòu)。

將BICM編碼器120B中包括的LDPC編碼器(在該圖中沒有描述，參見圖8)所生成的LDPC碼字，饋送到比特交織器122B，其中比特交織器122B包括參照圖11B和圖12B所描述的段置換單元。比特交織器122B對LDPC碼字的比特進(jìn)行交織，將具有交織的比特的碼字饋送給解復(fù)用器123B。

在圖13B中所示的示例中，解復(fù)用器123B向比特y₁到y(tǒng)₆應(yīng)用比特置換，以便按照y₁、y₂、y₃、y₄、y₅、y₆的順序進(jìn)行排列。結(jié)果，將比特(y₁、y₂、y₄、y₅)映射到星座字C_A(b_1,Re、b_2,Re、b_1,Im、b_2,Im)，將比特(y₃、y₆)映射到星座字C_B(b_1,Re、b_1,Im)。

16-QAM映射器124B-1使用兩個(gè)4-PAM映射器，將星座字C_A(b_1,Re、b_2,Re、b_1,Im、b_2,Im)映射到復(fù)符號(Re、Im)。16-QAM映射器124B-2使用兩個(gè)2-PAM映射器，將星座字C_B(b_1,Re、b_1,Im)映射到復(fù)符號(Re、Im)。

SM編碼器125B對于這些復(fù)符號執(zhí)行用于空間復(fù)用的編碼，以生成傳輸信號Tx1和Tx2。

圖13C示出了當(dāng)B＝8時(shí)，BICM編碼器的比特交織器、解復(fù)用器和QAM映射器路徑的示例結(jié)構(gòu)。

將BICM編碼器120C中包括的LDPC編碼器(在該圖中沒有描述，參見圖8)所生成的LDPC碼字，饋送到比特交織器122C，其中比特交織器122C包括參照圖11C和圖12C所描述的段置換單元。比特交織器122C對LDPC碼字的比特進(jìn)行交織，將具有交織的比特的碼字饋送給解復(fù)用器123C。

在圖13C中所示的示例中，解復(fù)用器123C向比特y₁到y(tǒng)₈應(yīng)用比特置換，以便按照y₁、y₂、y₃、y₄、y₅、y₆、y₇、y₈的順序進(jìn)行排列。結(jié)果，將比特(y₁、y₂、y₅、y₆)映射到星座字C_A(b_1,Re、b_2,Re、b_1,Im、b_2,Im)，將比特(y₃、y₄、y₇、y₈)映射到星座字C_B(b_1,Re、b_2,Re、b_1,Im、b_2,Im)。

16-QAM映射器124C-1和124C-2中的每一個(gè)通過使用它們各自的兩個(gè)4-PAM映射器，將星座字C_A和C_B(即，((b_1,Re、b_2,Re、b_1,Im、b_2,Im))映射到復(fù)符號(Re、Im)。

SM編碼器125C對于這些復(fù)符號執(zhí)行用于空間復(fù)用的編碼，以生成傳輸信號Tx1和Tx2。

圖13D示出了當(dāng)B＝10時(shí)，BICM編碼器的比特交織器、解復(fù)用器和QAM映射器路徑的示例結(jié)構(gòu)。

將BICM編碼器120D中包括的LDPC編碼器(在該圖中沒有描述，參見圖8)所生成的LDPC碼字，饋送到比特交織器122D，其中比特交織器122D包括參照圖11D和圖12D所描述的段置換單元。比特交織器122D對LDPC碼字的比特進(jìn)行交織，將具有交織的比特的碼字饋送給解復(fù)用器123D。

在圖13D中所示的示例中，解復(fù)用器123D向比特y₁到y(tǒng)₁₀應(yīng)用比特置換，以便按照y₁、y₂、y₃、y₄、y₅、y₆、y₇、y₈、y₉、y₁₀的順序進(jìn)行排列。結(jié)果，將比特(y₁、y₂、y₃、y₆、y₇、y₈)映射到星座字C_A(b_1,Re、b_2,Re、b_3,Re、b_1,Im、b_2,Im、b_3,Im)，將比特(y₄、y₅、y₉、y₁₀)映射到星座字C_B(b_1,Re、b_2,Re、b_1,Im、b_2,Im)。

64-QAM映射器124D-1通過使用兩個(gè)8-PAM映射器，將星座字C_A(b_1,Re、b_2,Re、b_3,Re、b_1,Im、b_2,Im、b_3,Im)映射到復(fù)符號(Re、Im)。16-QAM映射器124D-2通過使用兩個(gè)4-PAM映射器，將星座字C_B(b_1,Re、b_2,Re、b_1,Im、b_2,Im)映射到復(fù)符號(Re、Im)。

SM編碼器125D對于這些復(fù)符號執(zhí)行用于空間復(fù)用的編碼，以生成傳輸信號Tx1和Tx2。

可以對參照圖13A到13D和圖12A到12D所描述的每一個(gè)解復(fù)用器，進(jìn)行如下所述地概括。這里，假定一個(gè)SM塊中的比特的數(shù)量是B，天線的數(shù)量(星座字)是T個(gè)，一個(gè)星座字C_i中的比特的數(shù)量是B_i＝2*Mi。這里，i表示天線(星座字)的索引，其是落入在1到T的范圍之內(nèi)的整數(shù)。

解復(fù)用器向輸入比特應(yīng)用比特置換，并對它們進(jìn)行輸出，使得將比特(y₁、y₂、…、y_M1、y_B/2+1、y_B/2+2、…、y_B/2+M1)映射到星座字C₁，將比特(y_M1+1、y_M1+2、…、y_M1+M2、y_B/2+M1+1、y_B/2+M1+2、…、y_B/2+M1+M2)映射到星座字C₂，將比特(y_M1+M2+1、y_M1+M2+2、…、y_M1+M2+M3、y_B/2+M1+M2+1、y_B/2+M1+M2+2、…、y_B/2+M1+M2+M3)映射到星座字C₃，等等。也就是說，當(dāng)L_i＝L_i-1+M_i-1時(shí)(其中L₁＝0)，解復(fù)用器向輸入比特應(yīng)用比特置換，使得將比特(y_Li+1、y_Li+2、…、y_Li+Mi、y_B/2+Li+1、y_B/2+Li+2、…、y_B/2+Li+M2)映射到星座字C_i。

<接收機(jī)>

下面根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，解釋在通信系統(tǒng)中包括的接收機(jī)。

圖14是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的接收機(jī)200的框圖。該接收機(jī)鏡像發(fā)射機(jī)的功能。通用的接收機(jī)具有R個(gè)接收天線，從T個(gè)發(fā)射天線接收信號。R和T不是必須相同的。

圖14中所示的接收機(jī)200包括接收天線210-1到210-4、射頻(RF)前端220-1到220-4、解調(diào)器230-1到230-4、MIMO解碼器220、復(fù)用器250、比特交織器260和LDPC解碼器270。MIMO解碼器220包括空間復(fù)用(SM)解碼器241和QAM解映射器245-1到245-4。

來自每一個(gè)接收天線210-1、…、210-4的信號由RF前端220-1、…、220-4(其通常包括調(diào)諧器和下變頻器)進(jìn)行處理，并由解調(diào)器230-1、…、230-4進(jìn)行處理。調(diào)諧器選擇期望的頻率信道，下變頻器執(zhí)行下變頻到期望的頻帶。對于每一個(gè)接收天線210-1、…、210-4來說，解調(diào)器230-1、…、230-4針對每一個(gè)信道時(shí)隙，產(chǎn)生一個(gè)接收符號和T個(gè)信道衰落系數(shù)。接收符號和相關(guān)聯(lián)的信道衰落系數(shù)是復(fù)數(shù)值。對于每一個(gè)信道時(shí)隙，將R個(gè)接收符號和T*R個(gè)相關(guān)聯(lián)的信道衰落系數(shù)，提供成空間復(fù)用SM解碼器241的輸入，其中空間復(fù)用SM解碼器241產(chǎn)生T個(gè)復(fù)符號作為其輸出。隨后，這些復(fù)符號經(jīng)歷QAM星座解映射、復(fù)用、解交織和LDPC解碼，即，如上面結(jié)合圖8和圖9所解釋的發(fā)射機(jī)中的精確逆向步驟。

QAM解映射器245-1到245-4分別對于輸入的復(fù)QAM符號執(zhí)行QAM星座解映射(其與發(fā)射機(jī)中包括的QAM映射器124-1到124-4所執(zhí)行的QAM星座映射相對應(yīng))。

復(fù)用器250對于來自QAM解映射器245-1到245-4的輸入，執(zhí)行發(fā)射機(jī)中包括的解復(fù)用器123所執(zhí)行的處理的逆操作(即，用于恢復(fù)在解復(fù)用器123執(zhí)行比特置換之前的比特順序的處理，對這些比特進(jìn)行復(fù)用)。

比特解交織器260對于來自復(fù)用器250的輸入，執(zhí)行發(fā)射機(jī)中包括的比特交織器122所執(zhí)行的處理的逆操作(即，用于恢復(fù)在比特交織器122執(zhí)行比特交織之前的比特順序的處理)，其稱為“比特解交織”。

LDPC解碼器270基于與發(fā)射機(jī)的LDPC編碼器121相同的QC-LDCP編碼，對于來自比特解交織器260的輸入執(zhí)行LDPC解碼。

SM解碼和QAM星座解映射的組合，有時(shí)在本領(lǐng)域稱為多輸入多輸出(MIMO)解碼。在高端實(shí)現(xiàn)中，使用所謂的最大似然解碼，在一個(gè)MIMO解碼器240中聯(lián)合地執(zhí)行SM解碼和QAM星座解映射。這些方面都是本領(lǐng)域公知的。

<補(bǔ)充1>

本發(fā)明并不限于如針對上面的實(shí)施例所描述的具體實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明可以用任何模式來實(shí)現(xiàn)，以實(shí)現(xiàn)上面所描述的目標(biāo)或者其它相關(guān)或附帶目標(biāo)。例如，可以采用下面的修改。

(1)除了一個(gè)天線之外，本發(fā)明可以應(yīng)用于任意數(shù)量的天線(其包括兩個(gè)、四個(gè)、八個(gè)等等)。

本發(fā)明還可以應(yīng)用于任何QAM星座，特別是可以應(yīng)用于方形QAM星座(4-QAM、16-QAM、64QAM、256-QAM等等)。應(yīng)當(dāng)注意，B的值是要使用的星座中的比特的總數(shù)。

此外，本發(fā)明還可以應(yīng)用于任何LDPC編碼，特別是可以應(yīng)用于第二代數(shù)字視頻廣播標(biāo)準(zhǔn)(例如，DVB-S2、DVB-T2、DVB-C2等等)所采用的那些編碼，例如，如它們在DVB-T2標(biāo)準(zhǔn)ETSI EN 302.755的表格A.1到A.6中所規(guī)定的。應(yīng)當(dāng)注意，根據(jù)使用的LDPC編碼，N和Q的值發(fā)生改變。

(2)本發(fā)明并不受限于用于實(shí)現(xiàn)所公開的方法和設(shè)備的具體形式，其可以用軟件實(shí)現(xiàn)，也可以用硬件實(shí)現(xiàn)。具體而言，本發(fā)明可以用其上體現(xiàn)有計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的形式來實(shí)現(xiàn)，其中這些計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令用于允許計(jì)算機(jī)、微處理器、微控制器等等，執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的方法的所有步驟。此外，本發(fā)明還可以用專用集成電路(ASIC)的形式來實(shí)現(xiàn)，也可以用現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)的形式來實(shí)現(xiàn)。

<補(bǔ)充2>

下面對于根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的交織方法、交織器、擁有該交織器的發(fā)射機(jī)、與該交織方法相對應(yīng)的解交織方法、與該交織器相對應(yīng)的解交織器和擁有該解交織器的接收機(jī)，以及它們的有利效果進(jìn)行了概括。

(1)第一交織方法是一種由使用準(zhǔn)循環(huán)低密度奇偶校驗(yàn)碼、在T個(gè)發(fā)射天線上進(jìn)行空間復(fù)用的通信系統(tǒng)的發(fā)射機(jī)執(zhí)行的交織方法，其中T是大于1的整數(shù)，該交織方法用于向準(zhǔn)循環(huán)低密度奇偶校驗(yàn)碼的碼字的比特應(yīng)用比特置換，以便根據(jù)所述碼字生成至少一個(gè)空間復(fù)用塊的多個(gè)星座字，所述碼字由N個(gè)循環(huán)塊組成，每一個(gè)循環(huán)塊由Q個(gè)比特組成，所述空間復(fù)用塊由B個(gè)比特組成、由T個(gè)星座字組成，每一個(gè)星座字指示用于所述星座字的星座映射的預(yù)先規(guī)定星座的多個(gè)星座點(diǎn)中的一個(gè)星座點(diǎn)，每一個(gè)星座字中的比特可以分為具有相同健壯性的一些比特對，其中該交織方法包括用于向所述碼字的比特應(yīng)用比特置換，使得實(shí)現(xiàn)下面情形的步驟：至少一個(gè)空間復(fù)用塊由來自B/2個(gè)不同的循環(huán)塊的比特組成；所述至少一個(gè)空間復(fù)用塊中的每一個(gè)星座字由來自B_t/2個(gè)不同的循環(huán)塊的比特組成，B_t是所述星座字中的比特的數(shù)量；所述星座字的每一個(gè)比特對由來自所述B_t/2個(gè)不同的循環(huán)塊中的普通一個(gè)循環(huán)塊的比特組成。

第一解交織方法是一種由使用準(zhǔn)循環(huán)低密度奇偶校驗(yàn)碼、在T個(gè)發(fā)射天線上進(jìn)行空間復(fù)用的通信系統(tǒng)的接收機(jī)執(zhí)行的解交織方法，其中T是大于1的整數(shù)，所述解交織方法包括：用于向由多個(gè)星座字組成的至少一個(gè)空間復(fù)用塊，應(yīng)用在權(quán)利要求1中所規(guī)定的交織方法所執(zhí)行的比特置換的逆操作的步驟。

第一交織器是一種在使用準(zhǔn)循環(huán)低密度奇偶校驗(yàn)碼、在T個(gè)發(fā)射天線上進(jìn)行空間復(fù)用的通信系統(tǒng)的發(fā)射機(jī)中提供的交織器，其中T是大于1的整數(shù)，所述交織器向準(zhǔn)循環(huán)低密度奇偶校驗(yàn)碼的碼字的比特應(yīng)用比特置換，以便根據(jù)所述碼字生成至少一個(gè)空間復(fù)用塊的多個(gè)星座字，所述碼字由N個(gè)循環(huán)塊組成，每一個(gè)循環(huán)塊由Q個(gè)比特組成，所述空間復(fù)用塊由B個(gè)比特組成、由T個(gè)星座字組成，每一個(gè)星座字指示用于所述星座字的星座映射的預(yù)先規(guī)定星座的多個(gè)星座點(diǎn)中的一個(gè)星座點(diǎn)，每一個(gè)星座字中的比特可以分為具有相同健壯性的一些比特對，其中所述交織器配置為向所述碼字的比特應(yīng)用所述比特置換，使得：至少一個(gè)空間復(fù)用塊由來自B/2個(gè)不同的循環(huán)塊的比特組成；所述至少一個(gè)空間復(fù)用塊中的每一個(gè)星座字由來自B_t/2個(gè)不同的循環(huán)塊的比特組成，B_t是所述星座字中的比特的數(shù)量；所述星座字的每一個(gè)比特對由來自所述B_t/2個(gè)不同的循環(huán)塊中的普通一個(gè)循環(huán)塊的比特組成。

第一解交織器是一種在使用準(zhǔn)循環(huán)低密度奇偶校驗(yàn)碼、在T個(gè)發(fā)射天線上進(jìn)行空間復(fù)用的通信系統(tǒng)的接收機(jī)中提供的解交織器，其中T是大于1的整數(shù)，其中所述解交織器配置為：向分別與至少一個(gè)空間復(fù)用塊的T個(gè)星座字相對應(yīng)的T個(gè)復(fù)符號，應(yīng)用在權(quán)利要求7中所規(guī)定的交織器所執(zhí)行的比特置換的逆操作。

第一發(fā)射機(jī)是一種使用準(zhǔn)循環(huán)低密度奇偶校驗(yàn)碼、在T個(gè)發(fā)射天線上進(jìn)行空間復(fù)用的通信系統(tǒng)的發(fā)射機(jī)，其中T是大于1的整數(shù)，所述發(fā)射機(jī)包括：準(zhǔn)循環(huán)低密度奇偶校驗(yàn)編碼器，其配置為通過使用準(zhǔn)循環(huán)低密度奇偶校驗(yàn)碼來生成碼字；權(quán)利要求7中所規(guī)定的交織器，其配置為向所述碼字中的比特應(yīng)用比特置換，生成至少一個(gè)空間復(fù)用塊；星座映射器，其配置為將所述至少一個(gè)空間復(fù)用塊的多個(gè)星座字映射到多個(gè)符號。

第一接收機(jī)是一種使用準(zhǔn)循環(huán)低密度奇偶校驗(yàn)碼、在T個(gè)發(fā)射天線上進(jìn)行空間復(fù)用的通信系統(tǒng)的接收機(jī)，其中T是大于1的整數(shù)，所述接收機(jī)包括：多輸入多輸出解碼器，其配置為將來自多個(gè)接收天線的信號轉(zhuǎn)換成與至少一個(gè)空間復(fù)用塊的T個(gè)星座字相對應(yīng)的T個(gè)復(fù)符號；權(quán)利要求12中所規(guī)定的解交織器，其配置為對于所述T個(gè)復(fù)符號執(zhí)行解交織；準(zhǔn)循環(huán)低密度奇偶校驗(yàn)解碼器，其配置為通過使用準(zhǔn)循環(huán)低密度奇偶校驗(yàn)碼，對所述解交織器執(zhí)行解交織操作所獲得的T個(gè)復(fù)符號進(jìn)行解碼。

這些方法和裝置提高了通信系統(tǒng)的接收性能。

(2)第二交織方法是根據(jù)第一交織方法的交織方法，其中當(dāng)N是B/2的倍數(shù)時(shí)，將N個(gè)循環(huán)塊劃分成多個(gè)段，每一個(gè)段包括B/2個(gè)循環(huán)塊，當(dāng)N不是B/2的倍數(shù)時(shí)，將N-X個(gè)循環(huán)塊劃分成多個(gè)段，每一個(gè)段包括B/2個(gè)循環(huán)塊，其中X是N除以B/2的余數(shù)，對所述比特置換進(jìn)行調(diào)整，使得所述至少一個(gè)空間復(fù)用塊只由來自于所述段中的同一個(gè)段所包括的B/2個(gè)循環(huán)塊里的比特組成。

第二交織器是根據(jù)第一交織器的交織器，其中當(dāng)N是B/2的倍數(shù)時(shí)，將N個(gè)循環(huán)塊劃分成多個(gè)段，每一個(gè)段包括B/2個(gè)循環(huán)塊，當(dāng)N不是B/2的倍數(shù)時(shí)，將N-X個(gè)循環(huán)塊劃分成多個(gè)段，每一個(gè)段包括B/2個(gè)循環(huán)塊，其中X是N除以B/2的余數(shù)，對所述比特置換進(jìn)行調(diào)整，使得所述至少一個(gè)空間復(fù)用塊只由來自于所述段中的同一個(gè)段所包括的B/2個(gè)循環(huán)塊里的比特組成。

這些方法和裝置以高度的并行化，進(jìn)行硬件或者軟件實(shí)現(xiàn)。

(3)第三交織方法是根據(jù)第二交織方法的交織方法，其中通過獨(dú)立于其它段，向每一個(gè)段中的比特應(yīng)用段置換，來執(zhí)行所述比特置換。

第三交織器是根據(jù)第二交織器的交織器，其中通過獨(dú)立于其它段，向每一個(gè)段中的比特應(yīng)用段置換，來執(zhí)行所述比特置換。

這些方法和裝置以高度的并行化，進(jìn)行硬件或者軟件實(shí)現(xiàn)，這是由于它們獨(dú)立于其它段，向每一個(gè)段中的比特應(yīng)用比特置換。

(4)第四交織方法是根據(jù)第一交織方法的交織方法，其中在所述N個(gè)循環(huán)塊中的至少一些里，對所述比特置換進(jìn)行調(diào)整，使得所述循環(huán)塊的所有Q個(gè)比特映射到相同健壯度的比特。

第四交織器是根據(jù)第一交織器的交織器，其中在所述N個(gè)循環(huán)塊中的至少一些里，對所述比特置換進(jìn)行調(diào)整，使得所述循環(huán)塊的所有Q個(gè)比特映射到相同健壯度的比特。

使用這些方法和交織器，將具有相同重要性水平的碼字比特映射到具有相同健壯度的星座字比特，因此該重要性水平與該健壯度相匹配。例如，可以將具有最高重要性水平的碼字比特映射到具有最高健壯度的星座字比特，將具有最低重要性水平的碼字比特映射到具有最低健壯度的星座字比特。如果是這種情況，則可以在接收重要的碼字比特時(shí)，獲得高可靠性，并實(shí)現(xiàn)高接收性能。

(5)第五交織方法是根據(jù)第一交織方法的交織方法，其中所述預(yù)先規(guī)定的星座是方形QAM星座。

第五交織器是根據(jù)第一交織器的交織器，其中所述預(yù)先規(guī)定的星座是方形QAM星座。

使用這些方法和交織器，將方形QAM星座劃分成：對相同數(shù)量的比特進(jìn)行編碼的相同類型的兩個(gè)PAM符號集。因此，可以將每一個(gè)比特對映射到具有相同健壯水平的比特。

工業(yè)應(yīng)用

本發(fā)明可適用于具有LDPC編碼和空間復(fù)用的比特交織的編碼和調(diào)制。引用符號列表

100 發(fā)射機(jī)

110 輸入處理

120 BICM編碼器

121 LDPC編碼器

122 比特交織器

123 解復(fù)用器

124-1到124-4 QAM映射器

125 SM編碼器

130-1到130-4 調(diào)制器

140-1到140-4 放大器

150-1到150-4 發(fā)射天線

200 接收機(jī)

210-1到210-4 發(fā)射天線

220-1到220-4 RF前端

230-1到230-4 放大器

240 MIMO解碼器

241 SM解碼器

245-1到245-4 QAM解映射器

250 復(fù)用器

260 比特解交織器

270 LDPC解碼器