用于无线广播通信系统的比特交织编码调制装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供用于无线广播通信系统的比特交织编码调制装置及方法，对所述无线广播通信系统内传输的数据进行纠错编码并输出编码块；进行比特交织步骤，包括：按预设子块大小划分所述编码块，根据所采用通信调制方式对应地将所述编码块依次经子块交织及行列交织后输出比特交织块；进行星座映射步骤，包括：将所述比特交织块映射为预设长度的元组，并将所述元组映射为比特交织编码调制块，其中，所述预设长度关联于所述通信调制方式的调制阶数；本发明专利技术针对下一代无线广播通信系统（包含并不仅限于NGB-W系统）的业务需求和技术需求，进一步提高下一代无线广播通信系统的性能，使其更加逼近香农限。

【技术实现步骤摘要】
用于无线广播通信系统的比特交织编码调制装置及方法
本专利技术涉及无线广播通信
，特别是涉及下一代广播电视无线(NGB-W)通信系统中的比特交织编码调制装置及方法。
技术介绍
随着世界经济文化的快速发展，用户对无线信息业务的需求量快速增长。单独依靠传统无线广播网或传统无线双向通信网，已无法实现信息业务的最优化传输。与此同时，人们不再满足于仅仅收看传统的无线广播电视业务，而是对新型无线广播电视业务有着越来越强烈的需求。下一代广播电视网无线(NGB-W)系统，可实现无线广播和无线双向通信的融合共存，是解决移动信息业务数据量快速增长和无线网络传输容量受限之间矛盾的有效途径，也是支撑有线、无线融合创新业务的必要途径。在复杂多变的无线环境中，NGB-W系统业务传输面临严重的干扰和噪声问题。纠错编码是通信系统保证信息传输的可靠性、克服噪声和干扰的最有效技术之一，传统的纠错编码技术主要针对二进制输入信道来设计好的码，其所获得的编码增益是以更大的信道带宽为代价的。而随着现代通信系统的大容量、高可靠性、快速移动、实时通信的发展，若直接将纠错编码用于高阶调制系统，与同频谱效率的未编码系统相比，增益并不明显。如果将纠错编码和调制进行联合设计优化，可以在不降低系统有效传输效率的前提下，提高系统的性能。最初的编码调制技术主要是网格编码调制(TCM)技术，其核心思想是通过二进制集合分割方法将二进制标签矢量映射到星座点上，通过编码引入的冗余比特来扩展信号星座图的大小，最大化码字之间的最小欧式距离，无需增加带宽即可实现明显的编码增益。但是，TCM好码的设计和搜索的复杂度较高，衰落信道下系统性能不理想，所以通信系统中多采用一种简单实用的编码调制技术：分组编码调制(BCM)。具体而言，BCM技术包括多层编码(MLC)技术和比特交织编码调制(BICM)技术。MLC技术将构成高阶调制信号点的二进制标签看成多个独立的层，每层用独立的码字加以保护，使得码字之间的最小欧式距最大。当接收机采用多阶译码(MSD)算法，MLC可以逼近最大似然译码所能达到的信道容量。但是，由于MLC结构设计不灵活、低层编码存在较大差错概率会导致错误传播，因此，在实际系统中应用MLC较为困难。于是基于MLC技术，发展出了BICM技术，BICM技术在编码器和调制器之间引入一个比特交织器，在理想交织条件下，纠错编码和调制星座可以独立设计，从而增加了设计的灵活性，并且当采用Gray映射时，BICM可以逼近MLC理论上的信道容量。在实际系统应用时，编码器和调制器之间的理想比特交织器通常采用块交织器的形式代替，根据已设计好的纠错编码和调制方式，设计块交织器的结构使其性能逼近理想交织器。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供用于无线广播通信系统的比特交织编码调制装置及方法。本专利技术提供一种用于无线广播通信系统的比特交织编码调制装置，包括：前向纠错模块，用于对所述无线广播通信系统内传输的数据进行纠错编码并输出编码块；比特交织模块，用于按预设子块长度划分所述编码块，根据所采用通信调制方式对应地将所述编码块依次经子块交织及行列交织后输出比特交织块；星座映射模块，用于将所述比特交织块映射为预设长度的元组，并将所述元组映射为比特交织编码调制块，其中，所述预设长度关联于所述通信调制方式的调制阶数。可选的，所述前向纠错模块采用外编码和内编码级联的前向纠错编码形式；所述外编码包括BCH码，所述内编码包括LDPC码。可选的，所述前向纠错模块，用于将所述无线广播通信系统的基带帧作为BCH码的信息比特进行BCH编码，得到BCH码校验比特并将其附加在所述基带帧之后，得到BCH码字，并将所述BCH码字作为LDPC码的信息比特进行LDPC编码，得到LDPC码校验比特并将其附加在BCH码字之后，得到LDPC码字。可选的，所述LDPC码包含一组短码与一组长码；其中，LDPC短码的码长为19200，包含9种码率，分别为1/5、1/4、1/3、5/12、1/2、7/12、2/3、3/4和4/5；所述LDPC长码的码长为57600，包含10种码率，分别为1/5、1/4、1/3、5/12、1/2、7/12、2/3、3/4、4/5和5/6。可选的，所述比特交织模块包括：子块交织器及行列交织器；所述子块交织器，用于将所述LDPC码字划分为个长度为Z比特的子块，并交换子块的位置以令其中第i个子块经过位置变换后成为第π(i)个子块，其中，π(i)为预设交织图样参数；所述行列交织器，用于将进行子块交织后输出的比特序列逐列写入存储空间，并逐行从该存储空间读出，形成比特交织块。可选的，所述星座映射模块，用于将所述行列交织器输出的每个比特交织块映射为一系列长度为ηMOD的元组其中，ηMOD是与所采用通信调制方式对应的调制阶数，0≤g≤NLDPC/ηMOD-1；所述星座映射模块进而将每一个元组wg分别映射为一个数据单元各个数据单元组成比特交织编码调制块其中，ND_Cell，BICM_block＝NLDPC/ηMOD。可选的，所述无线广播通信系统为NGB-W系统，所述通信调制方式包括：QPSK、NU-16QAM、NU-64QAM、NU-256QAM和NU-1024QAM。为实现上述目标及其他相关目标，本专利技术提供一种用于无线广播通信系统的比特交织编码调制方法，包括：对所述无线广播通信系统内传输的数据进行纠错编码并输出编码块；进行比特交织步骤，包括：按预设子块大小划分所述编码块，根据所采用通信调制方式对应地将所述编码块依次经子块交织及行列交织后输出比特交织块；进行星座映射步骤，包括：将所述比特交织块映射为预设长度的元组，并将所述元组映射为比特交织编码调制块，其中，所述预设长度关联于所述通信调制方式的调制阶数。可选的，所述纠错编码采用外编码和内编码级联的前向纠错编码形式；所述外编码包括BCH码，所述内编码包括LDPC码。可选的，所述纠错编码包括：将所述无线广播通信系统的基带帧作为BCH码的信息比特进行BCH编码，得到BCH码校验比特并将其附加在所述基带帧之后，得到BCH码字，并将所述BCH码字作为LDPC码的信息比特进行LDPC编码，得到LDPC码校验比特并将其附加在BCH码字之后，得到LDPC码字。可选的，所述LDPC码包含一组短码与一组长码；其中，LDPC短码的码长为19200，包含9种码率，分别为1/5、1/4、1/3、5/12、1/2、7/12、2/3、3/4和4/5；所述LDPC长码的码长为57600，包含10种码率，分别为1/5、1/4、1/3、5/12、1/2、7/12、2/3、3/4、4/5和5/6。可选的，所述比特交织步骤包括：进行子块交织步骤，包括：将所述LDPC码字划分为个长度为Z比特的子块，并交换子块的位置以令其中第i个子块经过位置变换后成为第π(i)个子块，其中，π(i)为预设交织图样参数；进行行列交织步骤，包括：将进行子块交织后输出的比特序列逐列写入存储空间，并逐行从该存储空间读出，形成比特交织块。可选的，所述星座映射步骤，包括：将所述行列交织器输出的每个比特交织块映射为一系列长度为ηMOD的元组其中，ηMOD是与所采用通信调制方式对应的调制阶数，0≤g≤NLDPC/ηMOD-1；星座映本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于无线广播通信系统的比特交织编码调制装置，其特征在于，包括：前向纠错模块，用于对所述无线广播通信系统内传输的数据进行纠错编码并输出编码块；比特交织模块，用于按预设子块长度划分所述编码块，根据所采用通信调制方式对应地将所述编码块依次经子块交织及行列交织后输出比特交织块；星座映射模块，用于将所述比特交织块映射为预设长度的元组，并将所述元组映射为比特交织编码调制块，其中，所述预设长度关联于所述通信调制方式的调制阶数。

【技术特征摘要】
1.一种用于无线广播通信系统的比特交织编码调制装置，其特征在于，包括：前向纠错模块，用于对所述无线广播通信系统内传输的数据进行纠错编码并输出编码块；所述前向纠错模块，用于将所述无线广播通信系统的基带帧作为BCH码的信息比特进行BCH编码，得到BCH码校验比特并将其附加在所述基带帧之后，得到BCH码字，并将所述BCH码字作为LDPC码的信息比特进行LDPC编码，得到LDPC码校验比特并将其附加在BCH码字之后，得到LDPC码字；比特交织模块，用于按预设子块长度划分所述编码块，根据所采用通信调制方式对应地将所述编码块依次经子块交织及行列交织后输出比特交织块；星座映射模块，用于将所述比特交织块映射为预设长度的元组，并将所述元组映射为比特交织编码调制块，其中，所述预设长度关联于所述通信调制方式的调制阶数；其中，前向纠错模块采用外编码和内编码级联的前向纠错编码形式；所述外编码包括BCH码，所述内编码包括LDPC码；比特交织模块包括：子块交织器及行列交织器；子块交织器，用于将所述LDPC码字划分为个长度为Z比特的子块，并交换子块的位置以令其中第i个子块经过位置变换后成为第π(i)个子块，其中，π(i)为预设交织图样参数；行列交织器，用于将进行子块交织后输出的比特序列逐列写入存储空间，并逐行从该存储空间读出，形成比特交织块；子块交织器交织图样π(i)为：行列交织器的参数为：2.根据权利要求1所述的比特交织编码调制装置，其特征在于，所述LDPC码包含一组短码与一组长码；其中，LDPC短码的码长为19200，包含9种码率，分别为1/5、1/4、1/3、5/12、1/2、7/12、2/3、3/4和4/5；所述LDPC长码的码长为57600，包含10种码率，分别为1/5、1/4、1/3、5/12、1/2、7/12、2/3、3/4、4/5和5/6。3.根据权利要求1所述的比特交织编码调制装置，其特征在于，所述星座映射模块，用于将所述行列交织器输出的每个比特交织块映射为一系列长度为ηMOD的元组其中，ηMOD是与所采用通信调制方式对应的调制阶数，0≤g≤NLDPC/ηMOD-1，NLDPC为LDPC码字的长度；所述星座映射模块进而将每一个元组wg分别映射为一个数据单元各个数据单元组成比特交织编码调制块其中，ND_Cell，BICM_block＝NLDPC/ηMOD。4.根据权利要求1至3中任一项所述的比特交织编码调制装置，其特征在于，所述无线广播通信系统为NGB-W系统，所述通信调制方式包括：QPSK、NU-16QAM、NU-64QAM、NU-256QAM和...

【专利技术属性】
技术研发人员：王芳，寇亚军，徐扬，陶恺，王晓妮，李明齐，缪军，封松林，
申请(专利权)人：中国科学院上海高等研究院，
类型：发明
国别省市：上海;31