基于寬帶OFDM電力線通信系統(tǒng)的Turbo碼數(shù)據(jù)交織方法和交織器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[000。 本發(fā)明設(shè)及寬帶電力線通信領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種基于OFDM電力線通信系統(tǒng)的 Turbo碼數(shù)據(jù)交織方法和交織器。
【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)有的寬帶OFDM電力線通信系統(tǒng)中，信道傳輸條件非常惡劣，難W保證傳輸可靠 性，因而需要在總體上構(gòu)建高效魯棒的編碼調(diào)制技術(shù)W逼近信道容量，提高其對(duì)抗惡劣信 道的能力。Turbo碼是一種常用的糾錯(cuò)能力很強(qiáng)的信道編碼，在其抗干擾和抗噪聲的方面體 現(xiàn)出優(yōu)異的能力。但對(duì)于寬帶電力線通信環(huán)境中，還不足W對(duì)抗惡劣的突發(fā)噪聲和突發(fā)脈 沖的干擾，引起連續(xù)的一段信號(hào)的崎變和錯(cuò)誤。致使超出了其糾錯(cuò)能力，在解碼時(shí)無(wú)法將錯(cuò) 誤完全糾正。
[0003] 交織技術(shù)的引入，很好地解決了運(yùn)個(gè)問(wèn)題。針對(duì)突發(fā)干擾產(chǎn)生連續(xù)錯(cuò)誤，采取將編 碼輸出的碼字進(jìn)行完全置亂，使原本相關(guān)聯(lián)的碼字完全打散。在接收端解碼前，進(jìn)行解交 織，使得連續(xù)錯(cuò)誤完全分散成多個(gè)隨機(jī)錯(cuò)誤，而譯碼器的輸入數(shù)據(jù)則沒(méi)有連續(xù)錯(cuò)誤，使得滿 足譯碼的糾錯(cuò)能力，可正確解碼，從而充分發(fā)揮糾錯(cuò)編碼的作用，大大提高了系統(tǒng)抗干擾的 能力。但是現(xiàn)有的交織方法通常占用較大的存儲(chǔ)空間，往往需要等待編碼全部完成后才能 寫(xiě)入交織器，等寫(xiě)滿所有數(shù)據(jù)后才可進(jìn)行讀取，時(shí)間延遲很大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出一種基于寬帶(FDM電力線通信系統(tǒng)的化rbo碼 數(shù)據(jù)交織方法和交織器，不僅節(jié)省了交織器處理時(shí)間和存儲(chǔ)資源，而且提高了信息交織隨 機(jī)化和通信系統(tǒng)的解碼性能。
[0005] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用W下技術(shù)方案：
[0006] 本發(fā)明公開(kāi)了一種基于寬帶OFDM電力線通信系統(tǒng)的化Ao碼數(shù)據(jù)交織方法，包括 W下步驟：
[0007] S2:依次接收Turbo碼編碼器輸出的信息比特對(duì)化2n，k2n+l)和相應(yīng)的校驗(yàn)比特對(duì) (P2n，P2n+l)，每組比特對(duì)按照預(yù)設(shè)置換規(guī)則進(jìn)行置換后拼接起來(lái)寫(xiě)入存儲(chǔ)單元，n為大于或 等于0的整數(shù)；
[000引S3:依次從所述存儲(chǔ)單元逐一讀取寫(xiě)入的所有比特，并輸出。
[0009] 優(yōu)選地，在步驟S2之前還包括步驟SI:將化rbo碼編碼器輸出的比特總數(shù)N等分成m 個(gè)分塊，每個(gè)分塊分為C列;T行，其中m = N/(cX；r)，c = 8e，N、m、;r、e均為正整數(shù);步驟S2中存 儲(chǔ)單元包括m個(gè)分塊存儲(chǔ)單元，步驟S3中進(jìn)一步包括依次從m個(gè)所述分塊存儲(chǔ)單元逐一讀取 寫(xiě)入的所有比特。
[0010] 優(yōu)選地，所述預(yù)設(shè)置換規(guī)則是指：將n為偶數(shù)的信息比特對(duì)、n為偶數(shù)的校驗(yàn)比特 對(duì)、n為奇數(shù)的信息比特對(duì)、n為奇數(shù)的校驗(yàn)比特對(duì)中至少一組比特對(duì)的兩個(gè)比特進(jìn)行置換。
[00川優(yōu)選地，
[0012] 步驟SI具體還包括:計(jì)算分塊數(shù)m、列數(shù)C和行數(shù)r，并設(shè)置分塊號(hào)a = l;
[0013] 步驟S2具體包括：依次接收接收化Ao碼編碼器輸出的信息比特對(duì)和相應(yīng)的校驗(yàn) 比特對(duì)，每組比特對(duì)按照預(yù)設(shè)置換規(guī)則進(jìn)行置換后拼接起來(lái)寫(xiě)入第a個(gè)分塊存儲(chǔ)單元直至 寫(xiě)滿；
[0014] 步驟S3具體還包括：
[0015] S31:設(shè)置偏置量S，并設(shè)置讀取次數(shù)b = 1，其中S為正整數(shù)；
[0016] S32:計(jì)算第b次按照預(yù)設(shè)的對(duì)角線方式讀取的比特地址并進(jìn)行讀??；
[0017] S33:計(jì)算b是否等于S，如果是，則進(jìn)行步驟S34，如果否，則將b取值為b+1后返回步 驟 S32;
[0018] S34:計(jì)算a是否等于m，如果是，則進(jìn)行步驟S35，如果否，則將a取值為a+1后返回步 驟S2;
[0019] S35:交織結(jié)束，輸出比特?cái)?shù)據(jù)。
[0020] 優(yōu)選地，步驟S32中第b次按照預(yù)設(shè)的對(duì)角線方式讀取的比特地址包括 -(r-b+1)/組對(duì)角線的比特地址，「(r-b+1)/司組對(duì)角線的比特地址包括第0組的比特至第 -(1.-1葉1)/叫-1組的比特，「(r-b+l)M]表示大于或等于(r-b+lVS的最小整數(shù)，其中：
[0021] 第0組的比特包括:從第b-1行第0列開(kāi)始直至第b+c-2行第C-I列的對(duì)角線上的比 特；
[0022] 第1組的比特包括:從b-1+S行第0列開(kāi)始直至第b+c-化S行第C-I列的對(duì)角線上的 比特；
[0023] 第2組的比特包括:從b-1+W行第0列開(kāi)始直至第b+c-化％行第C-I列的對(duì)角線上 的比特；
[0024] ……
[00劇第「(r-b+1)/外2組的比特包括：從b-1+(「批+1)/外2)《行第0列開(kāi)始直至第 b+c-2-f(「(r-b+l)/司-勾度行第C-I列的對(duì)角線上的比特；
[0026] 當(dāng)（r-b + l)/5為整數(shù)時(shí)，第「(r-b+l)/這]-1組的比特包括：從 b-l + (「(r-b+l):/'外1)《行第0列開(kāi)始直至第帖-2+(「批+1)/外行第C-巧揃對(duì)角線 上的比特；
[0027] 當(dāng)（r - b + 1 ) / 5為非整數(shù)時(shí)，第「(r-b+1)/句-1.組的比特包括：從 b-l + (「(r-b十l)/^)']-l)f>'行第0列開(kāi)始直至第r行第x列的對(duì)角線上的比特和第0行第x+l列 至第C-X-2行第C-I列的對(duì)角線上的比特，其中0 < x<c-l。
[0028] 優(yōu)選地，
是指小于或等于
的最大整數(shù)。
[0029] 本發(fā)明還公開(kāi)了一種基于寬帶(FDM電力線通信系統(tǒng)的化Ao碼數(shù)據(jù)交織器，包括：
[0030] 比特置換單元，用于將接收的Turbo碼編碼器輸出的信息比特對(duì)化2n，k2n+l)和相應(yīng) 的校驗(yàn)比特對(duì)(P2n，P2n+l)，按照預(yù)設(shè)置換規(guī)則進(jìn)行置換，n為大于或等于0的整數(shù)；
[0031] 存儲(chǔ)單元，用于存儲(chǔ)經(jīng)過(guò)所述比特置換單元置換的比特對(duì)；
[0032] 控制單元，用于控制比特的拼接寫(xiě)入和讀取.
[0033] 生成數(shù)據(jù)緩存單元，用于存儲(chǔ)輸出的比特。
[0034] 優(yōu)選地，所述存儲(chǔ)單元包括m個(gè)分塊存儲(chǔ)單元，用于分塊存儲(chǔ)經(jīng)過(guò)所述比特置換單 元置換的比特對(duì)。
[0035] 優(yōu)選地，所述化Ao碼數(shù)據(jù)交織器還包括交織讀取地址計(jì)算單元，用于計(jì)算按照預(yù) 設(shè)的對(duì)角線方式讀取的比特地址。
[0036] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明的交織方法通過(guò)采取化rbo碼編 碼中信息比特對(duì)進(jìn)行編碼后，輸出一對(duì)校驗(yàn)比特對(duì)，及時(shí)按預(yù)設(shè)置換規(guī)則寫(xiě)入交織器的存 儲(chǔ)單元中的方式，解決了通常需要等待所有數(shù)據(jù)完成編碼后，才可進(jìn)行交織處理使得延時(shí) 較大的問(wèn)題。本發(fā)明的交織方法中，當(dāng)編碼完成后，交織器的存儲(chǔ)塊也寫(xiě)滿了，同時(shí)完成了 交織的第一項(xiàng)處理，使得化rbo編碼器輸出的數(shù)據(jù)完全打散，從而節(jié)省了交織的延時(shí)，另外 也極大地增強(qiáng)數(shù)據(jù)的隨機(jī)化，進(jìn)一步提高抗噪聲和抗干擾的能力，從而大大提高系統(tǒng)的性 能。
[0037] 在進(jìn)一步的方案中，對(duì)交織數(shù)據(jù)處理時(shí)，采用了準(zhǔn)循環(huán)的對(duì)角線讀取方式，運(yùn)種方 式進(jìn)一步增加了編碼后數(shù)據(jù)的隨機(jī)性;在讀取的同時(shí)也進(jìn)行交織處理，加入了計(jì)算復(fù)雜度 低的偏移量和循環(huán)的方式，從而達(dá)到減小交織的時(shí)間的效果。而且通過(guò)分塊的處理方式，可 大大節(jié)省交織器的存儲(chǔ)資源。
【附圖說(shuō)明】
[0038] 圖1是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的基于寬帶OFDM電力線通信系統(tǒng)的化Ao碼數(shù)據(jù)交織方 法流程圖；
[0039] 圖2是本發(fā)明進(jìn)一步的實(shí)施例的基于寬帶0抑M電力線通信系統(tǒng)的化Ao碼數(shù)據(jù)交 織方法流程圖；
[0040] 圖3是本發(fā)明更進(jìn)一步的實(shí)施例的基于寬帶0抑M電力線通信系統(tǒng)的Turbo碼數(shù)據(jù) 交織方法流程圖；
[0041 ]圖4是本發(fā)明具體實(shí)施例的化rbo碼編碼器結(jié)構(gòu)框圖；
[0042] 圖5是本發(fā)明具體實(shí)施例的基于寬帶OFDM電力線通信系統(tǒng)的化Ao碼數(shù)據(jù)交織方 法流程圖；
[0043] 圖6是本發(fā)明具體實(shí)施例中分塊存儲(chǔ)單元第一次交織取數(shù)示意圖；
[0044] 圖7是本發(fā)明具體實(shí)施例中分塊存儲(chǔ)單元第二次交織取數(shù)示意圖；
[0045] 圖8是本發(fā)明具體實(shí)施例的基于寬帶OFDM電力線通信系統(tǒng)的化Ao碼數(shù)據(jù)交織器 的結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0046] 下面對(duì)照附圖并結(jié)合優(yōu)選的實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0047] 如圖1所示，本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例公開(kāi)了 一種基于寬帶OFDM電力線通信系統(tǒng)的 Turbo碼數(shù)據(jù)交織方法，包括W下步驟：
[004引S2:依次接收Turbo碼編碼器輸出的信息比特對(duì)化2n，k2n+l)和相應(yīng)的校驗(yàn)比特對(duì) (P2n，P2n+l)，每組比特對(duì)按照預(yù)設(shè)置換規(guī)則進(jìn)行置換后拼接起來(lái)寫(xiě)入存儲(chǔ)單元，n為大于或 等于0的整數(shù)；
[0049] S3:依次從