正交频分复用系统中的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正交频分复用系统中的交织方法及装置，该方法包括：S1、将待传输复数符号序列分为实部和虚部，即同相、正交两路符号序列；S2、保持所述同相或正交路符号序列不变，将另一路符号序列依次分成多组，每组进行组内交织；S3、将步骤S2中未交织的同相或正交路符号与交织后的另一路符号重新组合成新的复数符号序列，称第一复符号序列；S4、对所述第一复符号序列进行符号交织，得到第二复符号序列；S5、对所述第二复符号序列进行正交频分复用调制。本发明专利技术提高了正交频分复用系统的时间、频率、以及信号空间分集增益，同时保持了较高的吞吐率和较低的实现复杂度。

【技术实现步骤摘要】
正交频分复用系统中的交织方法及装置
本专利技术涉及数字信息传输
，具体涉及一种可提高正交频分复用（OFDM）系统中时间、频率、信号空间分集增益的交织方法及装置。
技术介绍
在通信和广播系统中，实际信道通常在时间和频率域具有一定的相关性。从时域看，相邻时间段的信道时域冲击响应（CIR）变化不大；从频域看，相邻频率内的信道频域冲击响应（CFR）也近乎相同；即，信道具有记忆特性。这种时/频域的信道响应的记忆性容易导致突发错误，即时/频域相邻的数据同时处于深衰落的可能性极大，尤其对于地面无线通信和广播系统。然而，当前研究得较为深刻的、性能优异的信道编码通常针对离散无记忆信道设计。为了得到信道编码所要求的无记忆信道，理想的交织便是一种将实际有记忆信道转换成离散无记忆信道的有效方式。缘于此，当前的通信系统框图基本采用如下结构：发射端先经过信道编码，然后经过交织发送出去；而接收端则相反经过解交织，之后送给信道译码。如此一来，经过理想的交织与解交织，信道编码之后至信道译码之前的等效信道可以认为是无记忆的。然而受限于交织深度、延时、吞吐率、处理复杂度等各种因素，实际的交织远非理想。以正交频分复用（OFDM）系统中的块交织为例，假设OFDM的子载波个数为4096，OFDM调制之前的针对星座符号的块交织器包含240行，4096列。交织时采用行写列读方式，解交织时采用列写行读的方式。不难发现，解交织之后，虽然每一行包含4096个符号，但这4096个符号仅来自256个不同子载波。当把这4096或其中一部分（大于256）符号送给译码器进行译码的时候，译码器所获得的频率分集增益阶数仅为256。另一方面，信号空间分集（signalspacediversity）技术通过将两维或高维待传输信号在不同的时频内传输，可进一步提高分集增益，参见J.BoutrosandE.Viterbo,“Signalspacediversity:Apower-andbandwidth-efficientdiversitytechniquefortheRayleighfadingchannel,”IEEETrans.Inform.Theory,vol.44,no.4,pp.1453–1467,July1998。而为了实现两维或高维信号在不同时频内传输，则需要对信号的维度进行拆分、交织、和重组，其核心在于交织。为了获得比传统块交织更大的分集增益，多种改进的交织器被提了出来。例如，文献（村上洋平，“OFDM发送装置和OFDM接收装置及交织方法，”中国专利技术专利，申请号200880100831.9）采用了一种随机数生成的方法来实现交织；或者文献（雅普·范·德·毕克，布兰尼斯拉夫.M.波波维奇，“用于正交频分复用通信的交织方法，”中国专利技术专利，公开号CN1742450A）将OFDM频带分为若干子频带再进行交织处理。
技术实现思路
（一）要解决的技术问题本专利技术要解决的技术问题是：设计一种OFDM系统中的交织方法及装置，使得系统获得较高的时间、频率、信号空间分集增益，同时保持较高的数据吞吐率和较低的实现复杂度。（二）技术方案为解决上述问题，本专利技术提供了一种正交频分复用系统中的交织方法，该方法包括以下步骤：S1、将待传输复数符号序列分为实部和虚部，即同相、正交两路符号序列；S2、保持所述同相或正交路符号序列不变，将另一路符号序列依次分成多组，每组进行组内交织；S3、将步骤S2中未交织的同相或正交符号序列与交织后的另一路符号序列重新组合成新的复数符号序列，称第一复符号序列；S4、对所述第一复符号序列进行符号交织，得到第二复符号序列；S5、对所述第二复符号序列进行正交频分复用调制。优选的，所述步骤S2中每组符号个数相同，所述组内交织采用相同的交织图样。优选的，令所述每组符号个数为偶数，即2m，则交织图样为[xm，xm+1，…，x2m，x1，x2，…，xm-1]；当所述每组符号个数为4时，交织图样为[2,4,1,3]，即若令交织前的符号组为x1，x2，x3，x4，则交织后的符号组为x2，x4，x1，x3；当所述每组符号个数为6时，交织图样为[3,5,6,2,3,1]，即若令交织前的符号组为x1，x2，x3，x4，x5，x6，则交织后的符号组为x3，x5，x6，x2，x1，x4。优选的，所述步骤S4中的符号交织采用块交织或者分块行循环移位的块交织。进一步的，所述分块行循环移位的块交织包含以下步骤：S001、将待交织序列x逐行写入符号交织器内，得到矩阵形式的符号序列X；S002、将所述符号序列X按列等分为多个子块，其中每个子块进行不同偏移量的行循环移位，得到行循环移位后的符号序列S003、从上述符号序列中逐列读出符号，得到交织后的符号序列优选的，所述步骤S002中，每个子块包含整数个正交频分复用符号，每个子块的偏移地址服从等差序列。优选的，所述步骤S003具体为：从偏移行开始往下读，读到最后一行后再读取第一行，并一直读取到偏移行的前一行，得到交织后的符号序列优选的，所述步骤S002中的行循环移位偏移量fs设置为s的等差数列，即fs＝δ·s，其中δ为正整数，0≤s＜S，S为子块的个数。优选的，在短交织模式中：符号交织器行数为240，列数为4096，当正交频分复用子载波数为4096时，行循环移位偏移量fs＝2s，0≤s＜S，其中S＝16表示子块数；当正交频分复用子载波数为8192时，fs＝4s，0≤s＜S，其中子块数S＝8；当正交频分复用子载波数为32768时，fs＝8s，0≤s＜S，S＝2；在长交织模式中：符号交织器行数为480，列数为4096，当正交频分复用子载波数为4096时，行循环移位偏移量fs＝2s，0≤s＜S，其中子块数S＝32；当正交频分复用子载波数为8192时，fs＝4s，0≤s＜S，S＝16；当正交频分复用子载波数为32768时，fs＝8s，0≤s＜S，S＝4。本专利技术还提供了一种正交频分复用系统中的交织装置，该装置包括：同相/正交信号分离器，用于将待传输复数符号序列分为同相、正交两路符号序列；单路符号序列分组交织器，与所述同相/正交信号分离器相连，用于将上述同相或正交单路符号序列依次分成多组，每组进行组内交织；信号合并器，与所述单路符号序列分组交织器相连，用于将未交织的同相或正交符号序列与交织后的另一路符号序列重新组合成新的复数符号序列；符号交织器，与所述信号合并器相连，用于对上述重新组合成的新的复数符号序列进行符号交织。（三）有益效果本专利技术提高了OFDM系统的时间、频率、以及信号空间分集增益，同时保持了较高的吞吐率和较低的实现复杂度。附图说明图1是本专利技术方法的流程图；图2是典型OFDM系统发射机框图；图3是本专利技术一种实施例的总体流程图；图4是本专利技术优选的4个符号一组的IQ交织流程效果图；图5是本专利技术交织装置的结构图。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。图1是本专利技术方法的流程图，本专利技术提供了一种正交频分复用系统中的交织方法，其步骤如下：S1、将待传输复数符号序列分为实部和虚部，即同相、正交两路符号序列；S2、保持所述同相或正交路符号序列不变，将另一路符号序列依次分成多组，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种正交频分复用系统中的交织方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、将待传输复数符号序列分为实部和虚部，即同相、正交两路符号序列；S2、保持所述同相或正交路符号序列不变，将另一路符号序列依次分成多组，每组进行组内交织；S3、将步骤S2中未交织的同相或正交符号序列与交织后的另一路符号序列重新组合成新的复数符号序列，称第一复符号序列；S4、对所述第一复符号序列进行符号交织，得到第二复符号序列；S5、对所述第二复符号序列进行正交频分复用调制；所述步骤S4中的符号交织采用分块行循环移位的块交织；所述分块行循环移位的块交织包含以下步骤：S001、将待交织序列x逐行写入符号交织器内，得到矩阵形式的符号序列X；S002、将所述符号序列X按列等分为多个子块，其中每个子块进行不同偏移量的行循环移位，得到行循环移位后的符号序列

【技术特征摘要】
1.一种正交频分复用系统中的交织方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、将待传输复数符号序列分为实部和虚部，即同相、正交两路符号序列；S2、保持所述同相或正交路符号序列不变，将另一路符号序列依次分成多组，每组进行组内交织；S3、将步骤S2中未交织的同相或正交符号序列与交织后的另一路符号序列重新组合成新的复数符号序列，称第一复符号序列；S4、对所述第一复符号序列进行符号交织，得到第二复符号序列；S5、对所述第二复符号序列进行正交频分复用调制；所述步骤S4中的符号交织采用分块行循环移位的块交织；所述分块行循环移位的块交织包含以下步骤：S001、将待交织序列x逐行写入符号交织器内，得到矩阵形式的符号序列X；S002、将所述符号序列X按列等分为多个子块，其中每个子块进行不同偏移量的行循环移位，得到行循环移位后的符号序列S003、从上述符号序列中逐列读出符号，得到交织后的符号序列2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S2中每组符号个数相同，所述组内交织采用相同的交织图样。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，令所述每组符号个数为偶数，即2m，则交织图样为[xm，xm+1，…，x2m，x1，x2，…，xm-1]；当所述每组符号个数为4时，交织图样为[2,4,1,3]，即若令交织前的符号组为x1，x2，x3，x4，则交织后的符号组为x2，x4，x1，x3；当所述每组符号个数为6时，交织图样为[3,5,6,2,3,1]，即若令交织前的符号组为x1，x2，x3，x4，x5，x6，则交织后的符号组为x3,x5,x6,x2,x3,x1。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S002中，每个子块包含整数个正交频分复用符号，每个子块的偏移地址服从等差序列。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S003具体为：从偏移行开始往下读，读到最后一行后再读取第一行，并一直读取到偏移行的前一行...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘长勇，谢求亮，杨昉，彭克武，杨知行，
申请(专利权)人：清华大学，北京数字电视国家工程实验室有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11