数字音频广播子载波矩阵处理方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术是关于数字音频广播子载波矩阵处理方法和装置，其中的方法包括：对传输来的包含有业务数据的比特流进行比特分组，并基于该比特分组获取业务数据符号；对业务数据符号进行延时处理，并在延时处理的期间计算业务数据符号在交织和矩阵填充后的存储位置addw；基于同一时钟将延时处理后的业务数据符号和存储位置addw同时输出；本发明专利技术通过将现行标准中的先第一次块交织、再比特交织、及再第二次块交织的过程等效变换为：先比特交织、再第一次块交织、及再第二次块交织；从而有效避免了子载波矩阵填充及子载波交织过程中的数据转存现象，并有效简化了系统的时序设计，进而本发明专利技术提供的技术方案提高了子载波矩阵的处理速度，并降低了子载波矩阵的处理功耗。

Method and device for processing digital audio broadcasting sub carrier matrix

The invention relates to a digital audio broadcasting subcarrier matrix processing method and device, the method includes: a data bit stream for transmission to the bit packet contains, and based on the bit block acquiring business data symbols; business data symbol delay processing, and computing the data symbols in the storage location of addw interleaver after filling in the matrix and delay during processing; the same clock based on the delay after processing business data symbols and storage location for the addw output at the same time; the invention by the current standard of the first the first block interleaving, bit interleaving, and then the second block interleaving process equivalent transformation: first, bit interleaving first, and then the second block interleaving block interleaving; in order to avoid the sub carrier matrix filling and interleaved subcarrier in the process of data transfer phenomenon, and The invention simplifies the timing design of the system, and further, the technical scheme provided by the invention improves the processing speed of the sub carrier matrix and reduces the processing power consumption of the subcarrier matrix.

【技术实现步骤摘要】
数字音频广播子载波矩阵处理方法和装置
本专利技术涉及数字音频广播技术，特别是涉及一种数字音频广播子载波矩阵处理方法和装置。
技术介绍
数字音频广播系统是指采用数字音频编码、数据压缩、纠错编码以及数字调制等技术对音频广播信号进行全面数字化处理的广播系统。目前，我国的数字音频标准是针对调频优化的系统传输方案，其实现原理如图1所示。数字音频标准的FPGA（FieldProgrammableGateArray，现场可编程门阵列）实现原理如图2所示。图2中的子载波矩阵填充及子载波交织是数字音频标准中的关键过程。子载波矩阵填充主要是对数据元素、系统信息元素以及离散导频元素等数据成份进行填充地址计算，即根据现行的数字音频标准中的子载波矩阵设计进行填充地址计算。其中，数据元素包括业务描述信息符号（即SDIS元素）和业务数据符号（也即业务数据元素或者MSIS元素）。子载波交织主要是对业务数据元素进行交织，该交织是以交织块为单位进行的。现有的子载波矩阵填充及子载波交织的方法如下所述：首先，利用下述步骤1-3构造交织块。步骤1、将子载波矩阵M的某一行记为Mi：其中，Mi,l由Mi中连续的Nv个分量构成，且mn,i,l为Mi，l的分量，依次对应第i行中的业务数据元素，Nv为子载波矩阵M中的子矩阵Ms,t的列数。步骤2、对Mi中的Mi,l(l=1,2,…,NI)中的MSIS元素进行置换，即进行第一次块交织，得到：其中，VCi,j由Vi中连续的p个分量构成，VCi,j＝[vc1，i，j,vc2，i，j,…vch，i，j，…vcp，i,j]（p随i不同可能发生变化），vch，i,j为VCi,j的分量，用于放置Mi，l中的MSIS元素，即用于放置Mi，l中的第一个MSIS元素，l与j的对应关系为：j=((i-NSDISn-1-k*NSDISn)*(NI-1)+(l-1))modNI+1；k=0,1,2,3i=k*SN+NSDISn+1,k*SN+NSDISn+2,…,(k+1)*SN；步骤3、按照行序号依次取出Vi中第j个子向量VCi，j，构造一维向量即第j个交织块。其次，对Bj进行比特交织，一个比特交织的具体的例子为：设交织前的输入序列为其中，NMUX为交织块的长度，交织后的输出序列为：则vn＝uR(n)；其中：R(n)可按照下列算法求得：其中，p(0)＝0，p(i)=(5×p(i-1)+q)mods,(i≠0)，且q＝s/4-1。对Bj进行比特交织后，获得：其中，之后，将一维向量中的放置到矩阵Mi，l(l=1,2,…,NI)中，中的元素被逐一的放置在中的MSIS元素上，即用于放置中的第一个MSIS元素，且l与j的对应关系为：j＝((i-1)*(NI-1)+(l-1))modNI+1；k=0,1,2,3；i＝k*(SN-NSDISn)+1,k*(SN-NSDISn)+2,…,(k+1)*(SN-NSDISn)；从而实现第二次块交织。专利技术人在实现本专利技术过程中发现：由于FPGA芯片管脚数目、自身存储空间以及其所能连接的外部存储介质都存在相应的限制，所以，FPGA芯片所能使用的存储资源是非常有限的；而业务数据交织块的数据量是非常大的，这样，在MSIS元素的交织地址计算和矩阵填充地址计算过程中，会涉及到大量的数据转存处理，这不但会使FPGA芯片的存储资源的供需出现矛盾，而且，还增加了存储时间。另外，由于数据存储操作需要满足独占性时序要求，且不同类型的数据需要在不重叠的时间段进行存储操作，外加上MSIS元素在交织过程中的转存环节，这些会使整个系统的时序设计变得十分复杂，从而最终影响了系统的整体运行速度和功耗。有鉴于现有的子载波矩阵填充及子载波交织存在的技术问题，本专利技术人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验以及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种数字音频广播子载波矩阵处理方法的实现方法和装置，能够克服现有的子载波矩阵填充及子载波交织存在的问题，使其更具有实用性。经过不断的研究设计,并经过反复试作样品及改进，终于创设出确具实用价值的本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于，克服现有的子载波矩阵填充及子载波交织存在的问题，而提供一种新的数字音频广播子载波矩阵处理方法的实现方法和装置，所要解决的问题是，避免子载波矩阵填充及子载波交织过程中的数据转存现象，简化系统时序设计，以提高子载波矩阵处理速度，并降低子载波矩阵处理的功耗。本专利技术的目的以及解决其技术问题可以采用以下的技术方案来实现。依据本专利技术提出的一种数字音频广播子载波矩阵处理方法，包括：对传输来的包含有业务数据的比特流进行比特分组，并基于所述比特分组获取业务数据符号；对所述业务数据符号进行延时处理，并在所述延时处理的期间计算所述业务数据符号在交织和矩阵填充后的存储位置addw；基于同一时钟将所述延时处理后的业务数据符号和所述存储位置addw同时输出；所述计算所述业务数据符号的存储位置addw包括：对所述业务数据符号进行实时的比特交织，获得所述业务数据符号在进行所述比特交织后所在交织块的行号r1′；计算所述比特交织后的业务数据符号在进行第一次块交织后的块号ab1，且ab1＝mod((r1′+ni-2),NI)+1；计算所述第一次块交织后的业务数据符号在进行第二次块交织后的块号ab2，且ab2＝mod((432*NI-r2′+ab1),NI)+1；计算所述业务数据符号存储位置addw，且addw＝(ab2-1)*u+d-1；其中，ni为业务数据符号在所述比特交织后所在交织块序号，NI为子载波矩阵的有效子带数，r2′为业务数据符号在所述比特交织前所在交织块的行号，u为1帧数据中的1个子带的数据总量，d为业务数据符号在子载波矩阵中的填充位置。依据本专利技术提出的一种数字音频广播子载波矩阵处理装置，包括：比特分组模块，用于对传输来的包含有业务数据的比特流进行比特分组处理；延时处理模块，用于对所述比特分组处理后的业务数据符号进行延时处理；存储位置计算模块，用于在所述延时处理的期间计算所述比特分组处理后的业务数据符号在交织和矩阵填充后的存储位置addw；输出模块，用于基于同一时钟将所述延时处理后的业务数据符号和所述存储位置addw同时输出；其中，所述存储位置计算模块包括：比特交织子模块，用于对所述业务数据符号进行实时的比特交织，获得所述业务数据符号在进行所述比特交织后所在交织块的行号r1′；第一块交织子模块，用于计算所述比特交织后的业务数据符号在进行第一次块交织后的块号ab1，且ab1＝mod((r1′+ni-2),NI)+1；第二块交织子模块，用于计算所述第一次块交织后的业务数据符号在进行第二次块交织后的块号ab2，且ab2＝mod((432*NI-r2′+ab1),NI)+1；存储位置计算子模块，用于计算所述业务数据符号存储位置addw，且addw＝(ab2-1)*u+d-1；其中，ni为业务数据符号在所述比特交织后所在交织块序号，NI为子载波矩阵的有效子带数，r2′为业务数据符号在所述比特交织前所在交织块的行号，u为1帧数据中的1个子带的数据总量，d为业务数据符号在子载波矩阵中的填充位置。借由上述技术方案，本专利技术的数字音频广播子载波矩阵处理方法和装置至少具有下列优点以及本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数字音频广播子载波矩阵处理方法，其特征在于，包括：对传输来的包含有业务数据的比特流进行比特分组，并基于所述比特分组获取业务数据符号；对所述业务数据符号进行延时处理，并在所述延时处理的期间计算所述业务数据符号在交织和矩阵填充后的存储位置addw；基于同一时钟将所述延时处理后的业务数据符号和所述存储位置addw同时输出；所述计算所述业务数据符号的存储位置addw包括：对所述业务数据符号进行实时的比特交织，获得所述业务数据符号在进行所述比特交织后所在交织块的行号r1'；计算所述比特交织后的业务数据符号在进行第一次块交织后的块号ab1，且ab1＝mod((r1'+ni‑2),N

【技术特征摘要】
1.一种数字音频广播子载波矩阵处理方法，其特征在于，包括：对传输来的包含有业务数据的比特流进行比特分组，并基于所述比特分组获取业务数据符号；对所述业务数据符号进行延时处理，并在所述延时处理的期间计算所述业务数据符号在交织和矩阵填充后的存储位置addw；基于同一时钟将所述延时处理后的业务数据符号和所述存储位置addw同时输出；所述计算所述业务数据符号的存储位置addw包括：对所述业务数据符号进行实时的比特交织，获得所述业务数据符号在进行所述比特交织后所在交织块的行号r1'；计算所述比特交织后的业务数据符号在进行第一次块交织后的块号ab1，且ab1＝mod((r1'+ni-2),NI)+1；计算所述第一次块交织后的业务数据符号在进行第二次块交织后的块号ab2，且ab2＝mod((432*NI-r2'+ab1),NI)+1；计算所述业务数据符号存储位置addw，且addw＝(ab2-1)*u+d-1；其中，ni为业务数据符号在所述比特交织后所在交织块序号，NI为子载波矩阵的有效子带数，r2'为业务数据符号在所述比特交织前所在交织块的行号，u为1帧数据中的1个子带的数据总量，d为业务数据符号在子载波矩阵中的填充位置；如果业务数据符号在子载波矩阵中的填充是基于前3行填充位置进行循环填充的过程，则根据下述公式计算r1'：r1为t＝cn1时的rn值，且其中，NSDISn为子载波矩阵中的子矩阵中的业务描述信息符号的行数，cn1为所述比特分组后的业务数据符号的计数值，Sn为子载波矩阵中的子矩阵所包含的行数，slen为数据元素中的业务描述信息符号在子载波矩阵中的子矩阵中的数量，dlen为数据元素中的业务数据符号在子载波矩阵中的子矩阵中的数量，dalen为数据元素在基于3行的循环周期中填充的数量，d1为循环的3行中第1行的数据元素的数量，d2为循环的3行中第2行或第3行的数据元素的数量；如果业务数据符号在子载波矩阵中的填充是基于前3行填充位置进行循环填充的过程，则根据下述公式计算r2'：r2为t＝cn2时的rn值，且其中，NSDISn为子载波矩阵中的子矩阵中的业务描述信息符号的行数，cn2为业务数据符号在进行所述比特交织后所在交织块中的序号，Sn为子载波矩阵中的子矩阵所包含的行数，slen为数据元素中的业务描述信息符号在子载波矩阵中的子矩阵中的数量，dlen为数据元素中的业务数据符号在子载波矩阵中的子矩阵中的数量，dalen为数据元素在基于3行的循环周期中填充的数量，d1为循环的3行中第1行的数据元素的数量，d2为循环的3行中第2行或第3行的数据元素的数量。2.如权利要求1所述的数字音频广播子载波矩阵处理方法，其特征在于，如果业务数据符号在子载波矩阵中的填充是基于前3行填充位置进行循环填充的过程，则根据下述公式计算d：其中，预先设置的D(dalen)中存储有子载波矩阵中数据元素的填充位置在子矩阵中前3行的填充位置，D(mod((k1+slen),dalen))的取值根据mod((k1+slen),dalen)的取值从所述预先设置的D(dalen)中获取，k1为业务数据符号在子载波矩阵中的子矩阵内的序号，dalen为数据元素在基于3行的循环周期中填充的数量，adlen为填充地址循环长度，bn为业务数据符号在比特交织前所在交织块的块序号，Sn为子载波矩阵中的子矩阵所包含的行数，Nv为子载波矩阵中的子矩阵所包含的列数。3.如权利要求2所述的数字音频广播子载波矩阵处理方法，其特征在于，所述k1通过下述公式计算获得：k1＝mod(k,(slen+dlen))；其中，slen为数据元素中的业务描述信息符号在子载波矩阵中的子矩阵中的数量，dlen为数据元素中的业务数据符号在子载波矩阵中的子矩阵中的数量，kw为业务数据符号在所述比特交织前的所在交织块内的计数值。4.如权利要求2所述的数字音频广播子载波矩阵处理方法，其特征在于，所述bn通过下述公式计算获得：bn＝k/(slen+dlen)；其中，slen为数据元素中的业务描述信息符号在子载波矩阵中的子矩阵中的数量，dlen为数据元素中的业务数据符号在子载波矩阵中的子矩阵中的数量，kw为业务数据符号在所述比特交织前的交织块内的计数值。5.如权利要求1或2或3或4所述的数字音频广播子载波矩阵处理方法，其特征在于，所述方法还包括：根据公式addw'＝addw+fi*4*Sn*Nv*NI计算基于超帧...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵尔波，耿束建，梁富林，
申请(专利权)人：北京北广科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11