[发明专利]通信系统接收端中用于信号解码的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及通信系统，尤其涉及通信系统的接收端中用于信号 解码的方法和装置。

背景技术

在系统设计过程中，芯片速度、面积、成本和耗电量等都是衡量 系统性能的重要的指标。本领域技术人员理解，存储器件的容量也对 上述参数有着举足轻重的影响。

对于通信系统的接收设备同样如此，例如，作为信号解码的一个 重要环节，解交织的目的在于通过重新排列恢复数据交织前的顺序， 其处理过程大量占用存储空间。因此，业界认识到，如果能够降低对 解交织对存储器占用的需求，同时在信道信息存储方面进行优化，则 接收机的系统性能将得到可观改善，生产成本也将大幅降低。

具体的，以中国数字电视地面传输标准(DTMB)为例的无线通信 系统的发送端和接收端可以如图1(a)和图1(b)所示。以下以图1(a)和 图1(b)所示的情形为例简要说明无线通信系统的发送和接收原理。

在如图1(a)所示的信号发送端，信源比特流首先经过纠错编码， 加入校验信息，以使接收端可以通过所加入的校验信息实现纠错。

接着，通过正交幅度调制(QAM)星座映射将编码器输出的比特 流，分组映射到星座图的复平面，得到QAM符号。每个QAM符号 由其的I路和Q路分量幅度信息表示。现有的正交幅度调制根据电平 的幅度和相位，分为16/32/64/128/256QAM等。如图2所示，以具有 64个样点的64QAM星座图为例，其中，每6位二进制数对应64个 样点中的一个。换而言之，64-QAM中规定了64种载波和相位的组 合。在正交轴和同相轴上的电平幅度不再是2个而是6个，因为 2⁶＝64，所以，能传输的数码率也是原来的6倍。

星座映射得到的QAM符号的I路和Q路分量幅度信息，被送入 交织器进行交织。作为一种时间/频率扩展技术，交织可以减小信道错 误的相关度，将突发错误离散为随机错误，从而为译码提供更好的条 件，提高系统纠错性能。常用的交织方法包括矩阵交织和卷积交织。 矩阵交织是将编码后的码字序列按行填入矩阵，矩阵填满后再按列发 送。相应的，接收端的解交织器将接收到的信号按列填入矩阵，填满 后再按行读出并送入解码器进行解码。这样，信道中的连续突发错误 被解交织器以矩阵行数个比特为周期分隔后送入解码器，将该错误比 特控制在信道编码的纠错能力范围内，以达到消除突发错误的目的。 相对矩阵交织，卷积交织可以连续工作，无须将编码后的码字序列分 组，且比矩阵序列更加经济高效。卷积交织器的原理可以如图3所示。 编码后的码字序列在切换开关的左右下一次进入B个支路，周而复 始。每个支路的延迟存储器的大小依次以M的倍数增加。

交织后的数据按照一定的规则构成数据帧，该数据帧经过离散傅 立叶变换(DFT)，优选为快速傅立叶变换(FFT)被调制成OFDM 信号帧，进行传输。

在如图1(b)所示的信号接收端，首先对接收到的OFDM信号帧 进行解调，该解调步骤包括载波同步、定时同步、信道估计和信道均 衡等。解调器输出解调后的OFDM信号帧，该OFDM信号帧中包括 解调后的未解交织的QAM符号的I路和Q路分量幅度相关信息，解 调后的OFMD信号帧中还包括子信道估计值等解码过程中所需要的 参量。

接着，基于所述解调后的QAM符号的I路和Q路分量幅度相关 信息进行解码。在现有技术中，该解码过程主要采用以下两种方式实 现：

实施方式一：根据硬判决数据进行解交织。具体地，对解调器输出 的每个QAM信号进行星座解映射，得到硬判决数据，然后进行解交织 和低密度奇偶校验码(LDPC)解码。这种方法的实现复杂度较低，且 所需的交织器容量也较小。以64QAM为例，每个QAM符号的硬判决 输出6bit数据。假设，解交织器所需的存储器容量为其中， k为硬判决输出数据的比特位个数，B为交织宽度(支路)，M·B为交织 深度，则此种实施方式对存储器的占用为但是，多载波系统 中各子信道的频响不同，而此种实施方式并未对信道信息加以利用，其 精确度相对较低。