软度量值压缩方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及基于信道编码来表示W及压缩通信系统中的软度量值的方法。确 切地说，但非排他地，本发明涉及在接收器中的信号解交错，例如，正交频分多路复用 (OFDM, Orthogonal Frequency Division Multiplexing)接收器。
【背景技术】
[0002] 所有现代数字通信系统都使用信道编码来保护数据并允许更好的接收。仅列 举一些实例，无线网络的几种可用的数字音频广播W及数字视频广播值igital Audio 化oadcast，DABW及Digital Video Broadcast,DVB)标准（包含其各种实施方案中的WiFi W及蓝牙），W及现代行动电话通信系统就是该种情况。
[0003] 在该些通信系统中，习惯上会向数据流应用几种置换算符。一般表示为交错 (interleaving)的此类置换通常在发射器侧引入，并且一般来说具有提高通信带宽并降低 错误率的效果。根据该些情况，交错可W在位化it)级或符号（symbol)级或两者处发生。 一般来说，在发射器侧引入的交错必须通过在接收器中解交错的相应逆运算操作进行撤消 (undone) W允许原始信号的重构（reconstruction)。
[0004] 交错W及解交错的已知实施方案要求将一序列数据存储在内存中，序列数据的长 度等于交错运算符的周期。由于新提出的通信标准主张使用将复杂度W及长度增加的交错 运算符，因此交错W及解交错运算对内存资源造成沉重负担。因此，需要使用内存要求比现 有技术的方法更少的交错和/或解交错方法。
【发明内容】
[0005] 根据本发明，借助于所附权利要求书的目的实现该些目标。
【附图说明】
[0006] 借助于通过实例提供并且通过图式图解说明的实施例的描述将更好的理解本发 明，在图式中：
[0007] 图1 W示意性方式示出使用信道编码技术的一般通信系统。
[000引图2 W示意性方式示出图1的调制器3的更详细描述。
[0009] 图3 W及图4示意性地表示由通信系统使用的两个可能的星座图。
[0010] 图5 W示意性方式示出图1的解调器5的可能实施方案。
[0011] 图6 W及图7示意性地图解说明分集传输系统（diversity transmission system),其中发射器发射信号，所述信号由两个接收器接收并且合并W改进系统接收质 量。
[0012] 图8示意性地表示本发明的变型。
[0013] 图9 W示意性方式示出图8的压缩单元302的可能表示。
[0014] 图10示意性地表示图8的解压缩单元304的可能结构。
[0015] 图11 W及图12是在解调过程中（例如在图1的解调器5中）的本发明的可能整 合的示意性实例。
[0016] 图13 W及图14 W示意性方式示出与图6 W及图7中表示的那些系统类似的分集 系统中的本发明的整合。
【具体实施方式】
[0017] 本发明涉及用W表示（represent)、压缩、解压缩W及解除表示（de-represent) 数据的方法W及设备，所述数据必须由允许数据进行解压缩的信道来处理，所述信道例如： (a)置换传入信号的顺序的信道，化）写入数据并且随后W另外给定顺序读取数据的内存， (C)通信信道。
[0018] 图1示出数字通信系统的可能的示意性表示，该数字通信系统由数据源1所构成， 数据源1用于产生属于给定有限集（finite set)的数据。有限集通常是二进制值集。在 下文中由所述数据源产生的数据将由d表示。
[0019] 功能块2 (或编码器）适合于将源1所产生的数据d映射到给定纠错码的字上。 在数字通信系统的领域中，可使用多种许多纠错码，例如：低密度奇偶校验码（Low Density Parity化eck Code,LDPC)、卷积码、分组码等。d在纠错码字段的字中的映射称为编码。在 下文中块2的输出将由C指示。经编码后的数据C通过调制器3调制。发射器8包括依序 排列的H个块1、2W及3。所述发射器的输出（表示为X)经过传输信道4,所述传输信道 可W是无线电传播过程、电缆传输或还可W是通用运算符。从信道4的另一侧出现的信号 通过接收器9收集，所接收的信号由r表示。所接收的信号通过对所接收信号执行解调的 块5来处理。块5的输出随后通过执行解码的块6来处理。块6的输出是所发射数据d的 估计值
[0020] C流通过调制器块3 W适合于传输的另一种格式来转换。在下文中通过块3执行 的过程也将称为调制。许多技术可W用于满足此目标。然而，大部分该些技术可W如图2 中所描述的来表示，图2示意性地图解说明调制过程的可能实施方案中的一者。
[0021] 图2 W示意性方式示出图1的发射器中的调制器3的可能结构。块3可W建模为 四个子块的级联（cascasde)。拳头子块31执行交错处理。块31执行输入信号的置换。块 31的输出（表示为a)通过映射块32来处理。块32基于使用中的传输系统将信号a映射 到经定义星座图的点上。块32的输出（表示为Z)通过交错器33来处理。块33对Z执行 置换并且产生信号W，信号W通过块34转换成物理信号承载，其构成发射器8的输出X并且 被称为所发射信号。块34可W是例如0抑M调制器，并且可能包含合适的射频（RF，radio frequency)接口。
[0022] 交错器块31获取由C流所承载的值集合并且对其执行置换。交错法则可W写为 如下，其中，a为块30的输出：
[0023] aj= C i，j = 31 (i) , (1)
[0024] 其中Ci是由c流承载的第i个值，a j.是由a流承载的第j个值，并且n是专 用于所选择调制标准的函数，所述调制标准定义通过块30 W及其执行的置换。由于在 此阶段，信号C W及a均承载二进制值（位），所W通过块31执行的过程被称为位交错 化it-interleaving)。
[0025] 图2中所表示的架构并不是执行调制过程的唯一可用方式，不同的解决方案是可 能的。出于此原因，块31、32、33 W及34可W是任选的，并且它们的顺序可W不同方式来重 排。
[0026] 映射器块32将由a流所承载的位映射到复数的有限集（还被称为星座图）。块 32获取由a所承载的值的子集并且将该子集与一给定星座图的值结合。假设Z是块32的 输出并且Zk是块32的第k个元素。Z k是特定星座图集合e的元素，且可因标准及传输的 差异而不同。用m来指示，块32中使用的法则、a与Z之间的关系可W写为如下：
[0027] Zk= m(a。aw, iai+M-i)其中 a。aw, ai+M-iE B 并且 Z kE C。 似
[002引 ai，auw，au…南由a流所承载的值的子集并且Zk是该些值被映射的值。在大部 分数字通信系统中，Zk是复数。Zk的可能值取决于所考虑的数字通信系统。
[0029] 图3 W及图4示出在DVB-C2标准中使用的两个星座图。图3中描述的星座图熟 知为正交相移键控（QPSK，Qua化ature化ase Shift Ifeying)。在QPSK中，在等式（2)中 定义的参数M等于2,并且在图3中引入的m函数通过对应表格来定义：
[0030]
【主权项】
1. 一种在接收器中对已经在发射器中进行编码以及交错的信号进行处理的信号处理 方法，其包括： 接收信号， 处理所述信号以获得表示预定星座图中符号的位概率的软度量值的流； 对所述软度量值应用压缩运算，所述压缩运算保持每一组软度量值相对于同一星座图 符号的总长度； 重排所述经压缩软度量值的流以便于使在所述发射器中进行的所述交错逆转。
2. 根据前一项权利要求所述的方法，其进一步包括 解压缩所述经压缩软度量值； 在解码器中处理所述经解压缩软度量值以重构所发射消息。
3. 根据前述权利要求中的任一项权利要求所述的方法，其包括在应用所述压缩运算符 之前量化所述软度量值的步骤。
4. 根据前述权利要求中的任一项权利要求所述的方法，其中所述压缩运算包含熵码的 应用。
5. 根据前一项权利要求所述的方法，其包括以下步骤：当一组软度量值相对于同一星 座图符号的总长度超过所确定值时，用表示所述星座图中的不同符号的较短长度的其它编 码取代经压缩编码。
6. 根据权利要求3所述的方法，其中所述压缩运算产生前缀码。
7. 根据以上任一项权利要求所述的方法，其中所述软度量值表示为定点数。
8. 根据权利要求3所述的方法，其中所述量化运算产生每一组软度量值相对于同一星 座图符号的恒定的位数。
9. 根据权利要求3所述的方法，其中所述量化运算产生每一软度量值相对于同一星座 图符号的不同的位数。
10. -种在接收器中压缩软度量值的定点表示的流的方法，其包括 多路分用所述软度量值以便获得具有不同统计分布的多个子流。 向每一子流应用适合于其统计分布的熵码。
【专利摘要】一种在接收器中对已经在发射器中进行编码以及交错的信号进行处理的信号处理方法包括：接收信号，处理信号以获得表示预定星座图中符号的位概率的软度量值的流；对所述软度量值应用压缩运算，压缩运算保持每一组软度量值相对于同一星座图符号的总长度；重排经压缩软度量值的流以便于使在发射器中进行的交错逆转。
【IPC分类】H03M13-45, H04L1-00, H04L25-06, H03M13-27, H03M7-40
【公开号】CN104662853
【申请号】CN201280075383
【发明人】马修·布吐司, 斯蒂芬·汤玛辛, 斯蒂芬·罗莎提
【申请人】扬智欧洲有限公司
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2012年8月21日
【公告号】EP2888849A1, US20150229506, WO2014029425A1, WO2014029425A9