一种基于空时旋转的三维比特交织方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于空时旋转的三维比特交织方法，所述方法包括发送端的交织操作和接收端的解交织操作，具体为：发送端将个子数据单元作为交织基本单元进行缓存，经过空间发送成块数据分流操作、三维矩阵写读操作、高低比特位旋转操作、块旋转操作和空间旋转操作五个步骤实现比特交织；接收端解交织模块通过空间逆旋转、块逆旋转、高低比特位逆旋转操作、三维矩阵写读逆操作和空间发送成块数据分流逆操作实现比特解交织，恢复数据流。本发明专利技术还提供了基于上述方法的装置。相较于传统的符号交织方法和传统比特交织方法和装置，在相同的信噪比情况下，本发明专利技术能够最大程度地离散相邻比特，达到更小的误包率，具有更好的性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术设及一种基于空时旋转的=维比特交织方法及装置，属于无线通信系统技 术领域。
技术介绍
在通信系统中，由于噪声、信道衰落等原因，信号在传输过程中会产生错误。利用 信道编码对信号进行相应的处理，可使系统具有一定的纠错能力和抗干扰能力。然而在多 径衰落及快变信道条件下，比特差错经常成串发生，针对该种情况，仅能检测单个差错或不 太长的差错串的信道编码无法发挥最佳的纠错性能。为了克服该一困难，人们经常将信道 编码和交织技术结合起来，即对已编码的信号按一定规则重新排列，从而长串错误离散化， 同时利用前向纠错码来纠正离散性错误，提高整个通信系统的可靠性。 基于空时旋转的S维比特交织器主要解决的为单载波系统的突发错误。由交织的 基本理论可知，为了最大限度地离散相邻比特，必须具备W下四个条件；第一，相邻比特位 于不同的空间流（天线）上W保证获得空间分集增益；第二，相邻比特在时间上必须间隔较 远的距离W保证获得时域分集增益；第=，相邻比特交错位于星座符号的高低比特位W保 证获得调制解调增益；第四，在多流和高阶调制时，相邻比特必须通过交织离散到不同的码 字W保证编译码增益。第=个条件可W通过高低比特位旋转来满足需求，第四个条件可W 通过交织优化方案进行优化来满足需求，因此，交织器设计方案主要需要探究的问题是如 何满足前两个条件。 传统比特交织方案，主要通过流解析和块交织来实现，即经过信道编码的比特流， 首先W-个数据块为单位进行块内交织，然后通过流解析将交织后的数据分配到不同的空 间流上。分析传统比特交织方案可知交织方案无法达到最佳的离散效果，主要表现在W下 S个方面：第一，连续的比特位于相同的空间流（天线）上，没有在空间上交叉离散；第二， W数据块为单位的连续比特都集中在空间发送块的连续时刻上，没实现时间最大化离散； 第=，W空间发送块为单位的连续比特都位于相同空间发送块，同样没有实现时间最大化 离散。 根据单载波系统交织器设计需求，本专利技术公开了一种完全满足设计的需求的交织 方案，即基于空时旋转的=维比特交织方案，不仅可W取代传统交织方案的流解析、比特交 织和CSD=个模块，精简了系统的相应模块，而且能够实现块内交织和跨块交织，提升系统 性能。
技术实现思路
专利技术目的；为了离散并纠正单载波系统的突发性差错，改善移动通信的传输特性， 改进传统交织方法无法在空域和时域最大限度离散突发错误的情形，本专利技术提供了一种基 于空时旋转的S维比特交织方法，充分利用空间分集和时间分集带来的增益效果，最大限 度地发挥交织离散突发错误的作用，在相同信噪比的情况下，相较于传统的比特交织方案 和符号交织方案，具有更好的误包率性能。本专利技术还提供了一种基于空时旋转的=维比特 交织装置。 技术方案；一种基于空时旋转的=维比特交织方法，包括发送端的交织操作和接 收端的解交织操作，包括如下步骤：[000引步骤1 ;发送端缓存器缓存一个超数据单元块所包含的所有星座调制符号，超数 据单元块由Ncu个子数据单元块构成，对OFDM系统，子数据单元块是指一个OFDM符号，所 有交织和解交织处理均W-个超数据单元块为基本交织单元，然后将缓存的基本交织单元 输入到交织器进行交织处理； 步骤2 ;发送端维交织矩阵为单位进行空间发送块成块数据分流，将整个发 送数据单元的比特分配到Ni个空间发送块，具体公式可W表示为：【主权项】1. 一种基于空时旋转的三维比特交织方法，包括发送端的交织操作和接收端的解交织 操作，其特征在于，包括如下步骤： (1) 发送端以发送数据单元为单位输入比特数据； (2) 发送端以三维交织矩阵为单位进行空间发送块成块数据分流； (3) 发送端对步骤（2)中得到的空间发送块进行写入读出操作； (4) 发送端对步骤（3)中读出的空间发送块进行高低比特位旋转操作； (5) 发送端对步骤（4)中得到的空间发送块进行块旋转操作； (6) 发送端对步骤（5)中得到的空间发送块进行空间旋转操作； (7) 发送端以步骤（6)中得到的空间发送块为单位输出数据比特流； (8) 接收端以发送数据单元为单位接收并缓存数据； (9) 接收端对步骤（8)中接收的空间发送块进行解空间旋转操作； (10) 接收端对步骤（9)中得到的空间发送块进行解块旋转操作； (11) 接收端对步骤（10)中得到的空间发送块进行星座符号高低位比特逆旋转操作； (12) 接收端对步骤（11)中得到的空间发送块进行三维矩阵写读逆操作； (13) 接收端将步骤（12)中得到空间发送块恢复成一个数据流。2. 根据权利要求1所述的基于空时旋转的三维比特交织方法，其特征在于，所述步骤 (2) 中以三维交织矩阵为单位进行空间发送块成块数据分流需要将整个发送数据单元的比 特分配到N1个空间发送块，具体公式可以表示为：公式1中N1=NSblk/Nss，Nsblk表示数据块总数，Nss表示空间数据流数，Ndspb表示每个数 据块的数据符号数，Nbps。表示每个星座符号包含比特数，i和j分别表示空间发送块成块数 据分流操作前后的比特序号，mod表示取模运算，[?」表示向下取整运算； 所述步骤（13)中将空间发送块恢复成一个数据流，具体公式可以表示为：公式2中i和j分别表示数据流恢复操作前后的比特序号，N1=Nsblk/Nss，Nsblk表示数 据块总数，Nss表示空间数据流数，NDSPB表示每个数据块的数据符号数，Nbps。表示每个星座符 号包含比特数，mod表示取模运算，[_?」表示向下取整运算。3. 根据权利要求1所述的基于空时旋转的三维比特交织方法，其特征在于：所述步骤 (3) 中对每一个空间发送块中不同流上的数据进行写入读出操作，具体公式可以表示为：公式3当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于空时旋转的三维比特交织方法，包括发送端的交织操作和接收端的解交织操作，其特征在于，包括如下步骤：(1)发送端以发送数据单元为单位输入比特数据；(2)发送端以三维交织矩阵为单位进行空间发送块成块数据分流；(3)发送端对步骤(2)中得到的空间发送块进行写入读出操作；(4)发送端对步骤(3)中读出的空间发送块进行高低比特位旋转操作；(5)发送端对步骤(4)中得到的空间发送块进行块旋转操作；(6)发送端对步骤(5)中得到的空间发送块进行空间旋转操作；(7)发送端以步骤(6)中得到的空间发送块为单位输出数据比特流；(8)接收端以发送数据单元为单位接收并缓存数据；(9)接收端对步骤(8)中接收的空间发送块进行解空间旋转操作；(10)接收端对步骤(9)中得到的空间发送块进行解块旋转操作；(11)接收端对步骤(10)中得到的空间发送块进行星座符号高低位比特逆旋转操作；(12)接收端对步骤(11)中得到的空间发送块进行三维矩阵写读逆操作；(13)接收端将步骤(12)中得到空间发送块恢复成一个数据流。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨绿溪，李长庚，王民锋，李恒，高苏，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32