交织器设备以及用于由交织器设备产生的信号的接收机制造技术

技术编号:3424683 阅读:144 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种用于处理码字的卷积交织器,所述码字是使用冗余添加编码(22)从符号输入块得到的,并且所述码字比输入块具有更多的符号,其中码字具有交织单元序列,每个交织单元具有至少2个符号,该卷积交织器包括交织装置(10)。交织装置改变交织单元序列以得到具有改变后的交织单元序列的交织后的码字。具体地,交织装置不改变交织单元内符号的顺序。然而,改变码字中交织单元彼此间的顺序或改变相对于之前或之后的码字的码字中交织单元的顺序。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及数字传输技术,具体地,涉及如能够在移动无线电和 广播中找到的、特别适于时变传输信道的传输构思。
技术介绍
如图6所示,与纠错码(前向纠错,FEC)相结合的时间交织和/ 或频率交织属于传输技术的基本原理。这里将由信息比特组成的信息字输入到FEC编码器中,所述FEC 编码器根据该信息字建立码字,即,码符号或码比特的向量。将由此 形成的码字和/或块传送至交织器。交织器改变符号的顺序,将因此而 混合的符号传送到传输信道上。对符号的重新分类(re-sort)可以发 生在时间轴("时间交织")和/或频率轴("频率交织")中。在传输信道不是静态的情况下(即,在传输信道的特性随时间和 /或频率而改变的情况下),对交织器的使用是有意义的。因此,在正 在移动的接收机中,到达接收机的信号功率可能强烈地变化。由此, 一些码符号以高于其它符号的概率(例如,由叠加的热噪声引起的) 出错。根据发射机、接收机和/或沿着传输路径的对象的移动,以及根据 发射机、接收机以及传输路径周围的自然环境,信道特性可以或多或 少地快速改变。对传输信道的时间恒定性(temporal constancy)的度 量是相关时间在该时间内信道不显著改变。通常根据信道状态来估计传输误差的概率。信道状态描述了接收 信号的质量(例如,信号强度与噪声的瞬时比)。交织器的目的是在时 间上(通常还在频率上)分发信息,使得在时变信道特性的情况下, 在将传送侧的交织器逆向的解交织器后面,"好"(传输误差的概率低) 与"坏"(传输误差的概率高)符号之比平均起来变得近似时间恒定。在快速改变信道特性(例如,高运载速度)的情况下,通常相对短的 交织器就足够了。在慢时变信道特性的情况下,应该选择相应较大的 交织器长度。信道特性的改变可能带来多种影响。-在多径传播的情况下,信号部分(proportion)的相对相位位置 确定信号部分是建设性地还是破坏性地叠加。这里,甚至在位置上改 变了载波信号的一小部分波长,也会导致其它的相位位置。信道特性 可以相应地快速改变。将这称作"快衰落"。-然而信号特性还强烈依靠周围环境。因此,例如,墙壁削弱了 信号。相应地,房间内的信号质量通常比外面的差。与快衰落相比, 与周围环境有关的信号特性的改变改变得慢。相应地,将这称作"慢衰 落"。通常,在交织器设计中仅考虑快衰落的特性。然而,随着存储器 的成本越来越低,目前非常长的交织器也越来越引起关注。这样,在 交织器设计中需要将慢衰落的特性考虑到越来越大的范围。可以提出以下作为慢衰落的示例-对卫星信号的移动接收。对于运动的汽车,接收场景与周围环境相对应不断地改变。对于每个接收场景,可以定义3个接收状态。*存在与卫星的视线连接(例如,开放的马路)。将这称作"视线状态"(LOS)。*信号被削弱(例如,被树削弱)。通常将该状态称作"阴影 状态"。 信号被严重削弱以至于不再有用。通常将这称作"阻塞状态"。-采用相对低传输功率的发射机在蜂窝网络上的传输。 在蜂窝网络中,利用许多发射机来实现区域覆盖。对于这类网络, 需要考虑接收条件相对改变的这个事实。因为发射机距离短,所以接 收机的相对距离可以快速改变。这样,在长交织器中的信号特性可以 在这交织器长度内强烈地改变。在接收机中,使在发射机中执行的码符号交换(交织)再次地逆向(=解交织)。这引起了以下事实将传输中出现的突发误差作为单 独的误差分发到解交织器后面的整个数据块,从而可以利用FEC解码 器更容易地对其进行修正。将区别以下交织器类型-巻积交织器-块交织器巻积交织器处理"块间交织",即,使块在时间上"模糊(blurred)", 使得在交织器之前连续的块在交织器后面是交错的(intertwine)。这 里,块是由一个或更多个码字构成的。交织器长度不依靠块尺寸而依 靠模糊的宽度。例如,在示例巻积交织器中,利用交织器将FEC码符号块分成4 个不同尺寸的部分块并且与上游和/或下游块交错。 巻积交织器的特征在于-经由解编织器(de-plexer)将FEC编码器的输出分成多个部分 数据流。在图7中示出了原理。这里,通常采用逐比特的方式或按比特 组("符号")将数据流分发到部分数据流。然后经由延迟线将每个部 分数据流延迟(例如,经由FIFO实现的)。-对于在接收机中对巻积解交织器的同步,仅需要将解复用器同步。-可以有规律地步进(step)延迟线的长度。然而,可以选择任 何设置,使得连续的符号尽可能相距很远地展开,从而信道特性不相 关。块交织器处理"块内交织",即,以逐块的方式进行处理,其中一 块是由一个或更多个码字组成的。这里,块尺寸定义交织器长度。这 里,频繁地采用系统FEC码;这里数据块包含有用的信息(=将要传送 的信息)以及附加冗余,以便能够校正传输误差。已知多种类型的块交织器。-块交织器的基本原理是,对数据向量或矩阵的元素进行重排列 (permute)(即,交换)。-公知采用针对矩阵的块的变体。例如,这里一行形成一个码字(例如Reed-Solomon码字)。然后,将信息逐行复制到矩阵中,并在发 射机/接收机中逐列读出。作为示例,这里将提到图8所示的根据ETSI Standard EN301192的方法。图9示出了有用数据("应用数据")的设置。然后以数据报进行读 出和/或传送,图9还按行示出了矩阵设置,其中矩阵具有等于 "no—of—rows"的行数。此外,作为示例,存在从0—直到190的多个列。 为了填充矩阵,在最后的数据报之后添加直到最后填充字节的所谓填 充(padding)字节连续(cont.)。其中,可以利用以下参数来描述交织器特性-端到端延迟该参数定义了在符号在交织器的输入处可用的时刻一直到该符 号在解交织器的输出处可用的时刻之间的时间间隔。 -(接收机)存取时间在第一个符号在解交织器的输入处可用的时刻与码字在FEC解码器的输入处(意味着在解交织器的输出处)可用并且可解码的时刻之 间的时间间隔。根据本专利技术,仅需要等待直到码字的足够大的部分在 解交织器的输出处可用为止,而不是等待端到端延迟的全部时间,只 要接收的分组具有足够的信噪比。例如广播接收机中,该参数确定了 在接通接收机或切换到另一节目与信号(例如音频或视频信号)对于 用户可用之间时间。例如,在一些环境下对视频信号的解码可以意味 着另外的延迟,然而所述另外的延迟不应该加入到存取时间中。这样, 应该注意的是,音频或视频解码器可以产生另外的延迟,这也对未时 间交织的服务有影响。 -存储器要求利用交织器长度和交织器类型以及对发射机或接收机中的信号 的选择表示来确定存储器要求。上述交织器构思的特征在于,在时间方面处于码字或块内以及超过码字边界的良好加扰(scmmbling)。如图7所示,利用外部交织器中 的延迟元件来实现对连续地进入输入侧解复用器的码字中单独符号的 顺序的改变。然而,关于对这些数据的传输,这里不需要是时间加扰的,但是利用其可以实现频率加扰。例如,在外部交织器的右侧端处的复用器输出的数据流被串-并转换并且与OFDM符号中的一组例如 1024个载波相关联的情况下实现频率加扰,使得在使用QPSK映射的 情况下输出侧数据流总有2比特与载波相关联,这样OFDM占用 (occupati本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于处理码字的交织器设备,所述码字是使用冗余添加编码(22)从符号输入块得到的,并且所述码字包括比输入块更多的符号,其中码字包括交织单元(IEij)序列,每个交织单元包括至少2个符号,该交织器设备包括: 交织装置(10),用于改变 交织单元序列,以得到包括改变后的交织单元序列的交织后的码字,其中交织装置(10)不改变交织单元内符号的顺序而改变序列,使得将之前或之后码字的至少一个交织单元设置在码字的2个交织单元之间,或使得在交织后的码字中交织单元的顺序与交织单元序列的顺序不同。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:恩斯特埃伯莱因马尔科布瑞林塞德里克凯普霍尔格斯戴德里艾伯特阿伯格
申请(专利权)人:弗劳恩霍夫应用研究促进协会
类型:发明
国别省市:DE[德国]

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