CN101399554A - 一种基于ldpc码的交织方法和解交织方法及其装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了基于低密度一致校验(LDPC)码的交织方法，包括如下步骤：对LDPC码的校验部分以扩展因子为单位进行分块，得到一个以上的校验块；对所述一个以上的校验块进行块间交织处理，从而将所述校验部分转换为交织处理后的校验部分；将LDPC码的当前的信息部分及交织后校验部分作为输出信号，所述LDPC码的信息部分位于所述校验部分之前。本发明还公开了基于LDPC码的交织装置。本发明还公开了基于LDPC码的解交织方法和解交织装置。本发明方案可以避免间接连续删除LDPC码的校验比特。

Description

一种基于LDPC码的交织方法和解交织方法及其装置
技术领域
本发明涉及移动通信的信道编码技术领域，特别涉及一种基于低密度一致校验(LDPC)码的交织方法和解交织方法及其装置。
背景技术
随着人们对于高速率，高可靠性的移动业务需求越来越多，为了能够在有限带宽和复杂移动环境下提供高质量的服务，多输入多输出(MultipleInput-Multiple Output，MIMO)技术与正交频分复用(OFDM)技术的有机结合，已经成为新一代无线通信系统中的主要选择。OFDM技术通过将信道分成若干正交的子信道，每个子信道上的信号带宽小于信道带宽，从而将频率选择性多径衰落信道在频域内转换为平坦信道，减小了多径衰落的影响。MIMO技术充分利用了空间资源，不同的天线只要相隔一定的距离，就可以拥有不同的多径衰落信道，实现了空分复用和空间分集，从而可以在不消耗额外时/频资源的基础上大大提高系统容量。此外，还需要采用先进的信道编码技术，如turbo码或者LDPC码来提高系统传输的可靠性。
LDPC码是一类编译码复杂度低，性能良好的信道编码，主要特点是支持迭代译码，因此译码性能接近香农容量限。LDPC码是Gallager于1962年提出的一种线性分组码，然后由Mackay在1996年重新提出并加以改进。由于它的校验矩阵中“1”的个数较少，因此被称为低密度一致校验码。现有的理论研究表明，经过优化设计的1/2码率LDPC码在误码率为10-5时与信道容量只有0.0045dB的差距，因此LDPC码得到了业界的广泛关注。目前，在长期演进项目(Long Time Evolution，LTE)、空中接口演进(Air InterfaceEvolution，AIE)等标准活动中，LDPC码也是一种具有潜力的候选信道编码技术。
目前标准中使用较多的LDPC码是一种针对不同的码率优化设计的基码，并且每一个基码都是系统线性分组码。具体描述如下：LDPC码的校验矩阵为Hm×n，n是码长，m是码字中校验比特的个数，信息位个数为k＝n-m。
H = P 0,0 P 0,1 P 0,2 L P 0 , n b - 2 P 0 , n b - 1 P 1,0 P 1,1 P 1,2 L P 1 , n b - 2 P 1 , n b - 1 P 2,0 P 2,1 P 2,2 L P 2 , n b - 2 P 2 , n b - 1 L L L L L L P m b - 1,0 P m b - 1,1 P m b - 1,2 L P m b - 1 , n b - 2 P m b - 1 , n b - 1 = P H b
其中Pi，j是z×z的循环移位矩阵或者是零矩阵。矩阵H可以看作是由大小为mb×nb的矩阵Hb按照扩展因子z扩展而来。其中n＝z×nb，m＝z×mb，nb＝24，z为整数。
在现有的MIMO-OFDMA系统中，为了避免信道突发错误和减少OFDM各子载波之间的相关性，需要使用信道交织器，既可以用来避免相邻码字比特映射到相邻子载波上，同时保证相邻的码字比特交替地映射到星座图的最不重要比特或者最重要比特上，其中为卷积码和卷积turbo码设计了相应的信道交织器。
现有技术涉及的系统框图如图1所示，其中的信道编码器可以为CC码、CTC码和LDPC码。调制器采用的方式可以为QPSK、16QAM和64QAM。
经过空时编码后的数据符号按照相应的子载波映射规则映射为OFDMA符号，然后通过各个天线发送出去。
首先以下行部分使用子载波排列域为例，说明一下每个物理簇包含的数据子载波和导频数量。在单天线情况下，每个物理簇包含12个数据子载波和2个导频；两天线情况下，每个物理簇包含12个数据子载波，1个导频和1个为其它天线预留的导频。四天线情况下，每个物理簇包含10个数据子载波、1个导频和3个为其它天线预留的导频。可以看出相对于单天线和两天线情况，四天线情况每个物理簇包含可用的数据子载波数目少了2个。
对应于下行空时编码域的可选自适应编码调制排列域和上行空时编码域的可选部分使用子载波排列域同样存在上面的问题，即为其它天线预留的导频占据了数据子载波。
以采用四根发送天线的下行空时编码域的部分使用子载波排列域为例，给出经过空时编码过后每根发送天线上的数据符号的映射规则。
如果采用CC码，子载波编号由除了基本导频之外的子载波确定；如果采用CTC码，子载波编号由除了基本导频和为其它天线预留的导频之外的子载波确定。对应于CC码，在数据映射之后，占据到其它天线预留导频的数据符号将会被删除。对应于CTC码，在数据映射之后，由于预留导频占据了为数据符号分配的子载波，因此对应于余下的数据符号，如果已经达到了最大分配时隙数目，它们将会被删除，否则将会被放到下个时隙继续传输。
由于CC码是非系统码，并且已经经过信道交织器进行交织，因此可以在数据映射后直接对占据为其它天线预留导频位置的数据符号进行删除。由于CTC是系统码，相应的系统部分和校验部分分别进行了信道交织器处理，因此可以在数据映射处理之后对余下的数据符号直接进行删除。在这个系统中并没有指出当信道编码采用LDPC码时的映射规则，由于LDPC码为系统码，可以仿效CTC码的映射规则，这时就会间接导致删除连续多个校验比特，使获得的等效校验矩阵中校验节点度数含有多个不同的值，从而影响译码器的性能。
发明内容
有鉴于此，本发明的实施例提出一种基于LDPC码的交织方法，可以避免在数据映射时，导致间接删除LDPC码连续的校验比特。
所述LDPC码包括信息部分和校验部分，本发明实施例提出的交织方法包括如下步骤：
对LDPC码的校验部分以扩展因子为单位进行分块，得到一个以上的校验块；
对所述一个以上的校验块进行块间交织处理，从而将所述校验部分转换为交织处理后的校验部分；
将LDPC码的当前的信息部分及交织后的校验部分作为输出信号，所述LDPC码的信息部分位于所述校验部分之前。
本发明实施例还提出一种基于LDPC码的解交织方法，所述待解交织的LDPC码包括信息部分和校验部分，包括如下步骤：
对待解交织的LDPC码的校验部分以扩展因子为单位进行分块，得到一个以上的校验块；
对所述校验块进行块间解交织处理，从而将所述校验部分转换为解交织后的校验部分；
将所述LDPC码的当前的信息部分及解交织后的校验部分作为输出信号，所述LDPC码的信息部分位于所述校验部分之前。
本发明实施例提出一种基于LDPC码的交织装置以及解交织装置。所述交织装置包括：
分块模块，用于以扩展因子为单位，对输入该交织装置的LDPC码中的校验部分进行分块，输出一个以上的校验块；
校验交织模块，用于对所述分块模块得到的校验块进行交织处理；其中包括第一块间交织单元，用于对所接收的校验块进行块间交织处理；校验交织模块还用于输出交织处理后的校验块；
输出模块，用于将校验交织模块输出的校验块与输入该交织装置的LDPC码的信息部分作为交织后的输出信号，所述LDPC码的信息部分位于所述校验部分之前。
所述解交织装置包括：
分块模块，用于以扩展因子为单位，对输入该解交织装置的待解交织的LDPC码中的校验部分进行分块，输出一个以上的校验块；
校验解交织模块，用于对所述分块模块得到的校验块进行解交织处理；其中包括第一块间解交织单元，用与对所接收的校验块进行块间解交织处理；校验解交织模块还用于输出解交织处理后的校验块；
输出模块，用于将校验解交织模块输出的校验块与输入该解交织装置的LDPC码的信息部分作为解交织后的输出信号，所述LDPC码的信息部分位于所述校验部分之前。
从以上技术方案可以看出，由于对LDPC码的校验部分进行了分块，并对校验分块进行块间交织处理，因此可以避免在进行间接删除处理时删除LDPC码连续校验比特。
附图说明
图1为现有技术中一种空时编码后的数据子载波的映射系统示意图；
图2(a)示出了本发明第一实施例发送端LDPC码的交织原理图，图2(b)为该交织处理的具体过程；
图3(a)示出了本发明第一实施例接收端LDPC码的解交织原理图，图3(b)为该解交织处理的具体过程；
图4(a)示出了本发明第二实施例发送端LDPC码的交织原理图，图4(b)为该交织处理的具体过程；图4(c)为其中的块内交织处理流程图；
图5(a)示出了本发明第二实施例接收端LDPC码的解交织原理图，图5(b)为该解交织处理的具体过程；图5(c)为其中的块内解交织处理流程图；
图6为第二实施例中的块内交织过程的一个具体示例；
图7为第二实施例中的解交织过程的一个具体示例；
图8(a)示出了本发明第三实施例发送端LDPC码的交织原理图，图8(b)为该交织处理的具体过程；
图9(a)示出了本发明第三实施例接收端LDPC码的解交织原理图，图9(b)为该解交织处理的具体过程；
图10(a)示出了本发明第四实施例发送端LDPC码的交织原理图，图10(b)为该交织处理的具体过程；
图11(a)示出了本发明第四实施例接收端LDPC码的解交织原理图，图11(b)为该解交织处理的具体过程；
图12(a)示出了本发明第五实施例发送端LDPC码的交织原理图，图12(b)为该交织处理的具体过程；
图13(a)示出了本发明第五实施例接收端LDPC码的解交织原理图，图13(b)为该解交织处理的具体过程。
图14为本发明实施例的交织装置示意图；
图15为本发明实施例的解交织装置示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明作进一步的详细阐述。
本发明第一实施例所要解决的技术问题如下：
在使用LDPC码的MIMO-OFDMA系统，随着发送天线数目的增加，每根天线要为其它天线预留导频，这样需要删除连续的空时编码后的数据符号，进而间接地删除了LDPC码连续的校验部分码字比特。导致删除后获得的等效基校验矩阵校验节点的度数具有多个不同的值，从而影响译码器的性能。为了解决上述问题，本发明第一实施例中基于优化等效基校验矩阵校验节点的度数分布，获得了一种最佳的删除图样，进而提出了一种交织方案，即在调制之前，对LDPC码字的校验部分进行交织，以避免间接删除连续的校验比特，并且尽量保证删除不重要的比特，从而等效基校验矩阵校验节点的度数具有较少的不同值。
LDPC码为了便于改变码长，一般都是基于基码方式设计，然后通过扩展因子扩展到系统需要的码长，因此在编码时信息比特以扩展因子为单位进行编码处理，相应的校验比特也是以扩展因子为单位进行输出处理。本实施例的发送端具体的交织原理图如图2(a)所示，对应的装置图2(b)所示，处理过程包括如下步骤：
LDPC码的校验部分以扩展因子为单位进行分块；LDPC码长是扩展因子的整数倍，可以设扩展因子的长度z＝24+4*k，其中k＝0，1，2，...，18。
对所述分块处理后得到的校验分块进行块间交织处理；
将所述交织处理后的校验分块，以及LDPC码的信息部分组合起来作为交织后的输出信号，所述LDPC码的信息部分位于所述校验部分之前。
相应的接收端的解交织原理图如图3(a)所示，装置图如图3(b)所示，处理过程包括如下步骤：
将所接收的LDPC码的校验部分以扩展因子为单位进行分块，然后根据相应的码率来进行块间解交织处理，最后组合解交织器的输出，所述LDPC码的信息部分位于所述校验部分之前。
以下给出本发明第一实施例LDPC码校验部分的交织方法及相应的装置。
在下行空时编码域的部分使用子载波排列域四根发送天线使用垂直编码时，对应于单个时隙，删除的平均符号个数为32个。间接删除的码字比特数占LDPC码码字比特数的比例为8/48。
假设LDPC码的码长为n，其中n＝nb*z，nb＝24为基码码长，z为扩展因子。间接删除的码字比特数目为n*8/48＝(nb*z)*8/48＝4*z。
下行空时编码域的可选自适应编码调制排列域中，对应于两个时隙，其中两个时隙包含连续的12组，并且每2组映射到1个OFDMA符号。
三根发送天线使用垂直编码时，对应于调制后的符号，删除的符号数目为36个，相应于LDPC码码字比特，间接删除的码字比特比例为6/48。
假设LDPC码的码长为n，其中n＝nb*z。间接删除的校验部分码字比特数目为n*6/48＝nb*z*6/48＝3*z。
三根发送天线使用水平编码时，对应于调制后的符号，每一层删除的符号数目为12个。相应于LDPC码码字比特，间接删除的码字比特比例为6/48。
假设LDPC码的码长为n，其中n＝nb*z。间接删除的校验部分码字比特数目为n*6/48＝nb*z*6/48＝3*z。
四根发送天线使用垂直编码时，对应于调制后的符号，删除的符号数目为48个。相应于LDPC码码字比特，间接删除的码字比特比例为6/48。
假设LDPC码的码长为n，其中n＝nb*z。间接删除的校验部分码字比特数目为n*6/48＝nb*z*6/48＝3*z。
四根发送天线使用水平编码时，对应于调制后的符号，每一层删除的符号数目为12个，相应于LDPC码码字比特，间接删除的码字比特比例为6/48。
假设LDPC码的码长为n，其中n＝nb*z。间接删除的校验部分码字比特数目为n*6/48＝nb*z*6/48＝3*z。
在上行空时编码域的可选部分使用子载波排列域，两个单天线用户使用协作发送，对应于单个时隙，每个用户需要删除6个数据符号，相应于LDPC码码字比特，间接删除的码字比特比例为6/48。
假设LDPC码的码长为n，其中n＝nb*z。间接删除的校验部分码字比特数目为n*6/48＝nb*z*6/48＝3*z。
在下行空时编码域的部分使用子载波排列域、下行空时编码域的可选自适应编码调制排列域和上行空时编码域的可选部分使用子载波排列域，间接删除的连续校验比特数目与扩展因子成正比。因此为了便于处理，本发明第一实施例的交织方案就是对校验比特部分以扩展因子为单位进行分块，然后根据相应的码率查找预先配置的交织图样，根据交织图样进行块间交织处理。在接收端进行解交织时，对接收数据的校验部分以扩展因子为单位进行分块，然后根据相应码率获得对应的交织图样，进行块间解交织处理。
对应于其中码率为1/2，码长为24的LDPC基码，其中校验块个数为12；对应于其中码率为2/3A，码长为24的LDPC基码，其中校验块个数为8；对应于其中码率为2/3B，码长为24的LDPC基码，其中校验块个数为8；对应于其中码率为3/4A，码长为24的LDPC基码，其中校验块个数为6；对应于其中码率为3/4B，码长为24的LDPC基码，其中校验块个数为6。交织图样包括待交织LDPC码的码率，以及该码率下的输入序列与交织后序列的映射关系，表1中给出了交织图样的一种示例。解交织图样包括待解交织LDPC码的码率，以及该码率下输入序列与解交织后序列的映射关系，表2给出了解交织图样的一种示例。表3和表4分别给出了交织图样和解交织图样的另一种示例。
码率      输入序列                                  交织后输出序列
1/2       {0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11}    {0，6，3，9，
                                                    2，8，5，11，1，7，4，10}
2/3A     {0，1，2，3，4，5，6，7}                   {0，4，6，1，3，7，5，2}
2/3B     {0，1，2，3，4，5，6，7}                   {0，4，6，1，3，7，5，2}
3/4A     {0，1，2，3，4，5}                         {0，3，4，1，5，2}
3/4B     {0，1，2，3，4，5}                         {0，3，5，2，1，4}
                         表1
码率       输入序列                                  解交织后输出序列
1/2        {0，6，3，9，                             {0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11}
           2，8，5，11，1，7，4，10}
2/3A       {0，4，6，1，3，7，5，2}                  {0，1，2，3，4，5，6，7}
2/3B       {0，4，6，1，3，7，5，2}                  {0，1，2，3，4，5，6，7}
3/4A       {0，3，4，1，5，2}                        {0，1，2，3，4，5}
3/4B       {0，3，5，2，1，4}                        {0，1，2，3，4，5}
                         表2
码率       输入序列                                  交织后输出序列
1/2        {0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11}    {3，10，6，1，5，8，2，11，4，9，7，0}
2/3A            {0，1，2，3，4，5，6，7}                {2，5，4，1，7，3，6，0}
2/3B            {0，1，2，3，4，5，6，7}                {6，1，3，7，5，2，4，0}
3/4A            {0，1，2，3，4，5}                      {5，3，1，4，2，0}
3/4B            {0，1，2，3，4，5}                      {3，2，5，1，4，0}
                        表3
码率            输入序列                                解交织后输出序列
1/2             {3，10，6，1，5，8，2，11，4，9，7，0}  {0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11}
2/3A            {2，5，4，1，7，3，6，0}                {0，1，2，3，4，5，6，7}
2/3B            {6，1，3，7，5，2，4，0}                {0，1，2，3，4，5，6，7}
3/4A            {5，3，1，4，2，0}                      {0，1，2，3，4，5}
3/4B            {3，2，5，1，4，0}                      {0，1，2，3，4，5}
                        表4
如表1所示，对于1/2码率，输入的待交织块序列为{0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11}，其中数字表示分块的序号，则根据对应的交织图样，块间交织后的分块的排列顺序为{0，6，3，9，2，8，5，11，1，7，4，10}，也就是说，将输入的块序列按照交织图样重新排列顺序后输出。
本发明第二实施例是在第一实施例方案的基础上进行扩展，能够同时避免间接删除连续的校验比特的同时，克服MIMO-OFDMA系统中的突发错误和减少系统中OFDM各子载波之间的相关性的影响。第二实施例的发送端LDPC码交织原理图如图4(a)所示，其交织处理的具体过程如图4(b)所示：第一步，对信息部分和校验部分分别以扩展因子为单位进行分块，然后进行块内交织处理；第二步，对校验部分的分块进行块间交织处理，最后组合交织器的输出，保证信息部分在前，校验部分在后。第三实施例的接收端LDPC码解交织原理如图5(a)所示，其解交织处理过程如图5(b)所示：第一步，对接收数据相应于LDPC码的信息部分和校验部分以扩展因子为单位进行分块，然后对校验部分的分块进行块间解交织处理；第二步，对信息部分和校验部分的分块进行块内解交织处理，最后组合解交织器的输出，同时保证信息部分在前，校验部分在后。其中块间交织处理的过程可参照第一实施例。
以下给出块内交织处理的具体流程。其中LDPC码的扩展因子为z＝24+4*k，其中k＝0，1，2，...，18。本实施例中的块内交织器大小为j×2m，即每个交织器都是对一个j行2m列的交织矩阵进行处理，具体块内交织流程如图4(c)所示：
步骤401：按照行顺序将待交织数据写入交织矩阵，写完后，若交织矩阵中还有余下的位置，则这些位置上都填补为-1；
步骤402：对交织矩阵的每一列的列值进行m比特翻转，并把交织矩阵相应的列中的内容交换到它列值的翻转值处；
步骤403：按照交织矩阵的列顺序读出交织器中的数据，并除去其中的-1。
相应的块内解交织器大小为j×2m，具体块内解交织流程如图5(c)所示：
步骤501：根据输入数据长度，对余下的位置填补-1，并计算其所在列的m比特翻转值，并把相应的列交换到它的翻转值处；
步骤502：输入数据按照列顺序写入余下的位置，并把相应的列交换到它的翻转值处。
步骤503：数据按照行顺序读出，并除去其中的-1。
本发明第二实施例中的块内交织器和解交织器参数如表3所示：
Figure A200710305288D00201
                        表3
以L＝40为例来说明具体的块内交织和解交织过程，其中m＝4，j＝3，相应于列序列{0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12，13，14，15}的4比特翻转值序列为{0，8，4，12，2，10，6，14，1，9，5，13，3，11，7，15}，其交织过程如图6所示，交织前的块内比特序列为：
{0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12，13，14，15，16，17，18，19，20，21，22，23，24，25，26，27，28，29，30，31，32，33，34，35，36，37，38，39，40}，
数字表示比特的序号。
首先，“按照行顺序写入待交织数据，写完后，若有余下的位置，则填补-1”，则得到图6中上面的矩阵；
然后，“对列值进行m比特翻转，并把相应的列交换到它的翻转值处”，列值可以表示为一个二进制的数，所述m比特翻转，就是将该二进制数进行翻转变换。该例中，m＝4，例如第0列，相应的二进制表示为“0000”，翻转值的二进制表示为“0000”；第1列相应的二进制表示为“0001”，翻转值的二进制表示为“1000”；再比如第11列相应的二进制表示为“1011”，翻转值的二进制表示为“1101”。对图6中上面的矩阵的每一列都进行翻转变换，得到下面的矩阵。
最后，将下面的矩阵“按照列顺序读出，并除去其中的-1”，就得到交织后的序列：
{0，16，32，8，24，4，20，36，12，28，2，18，34，10，26，6，22，38，14，30，1，17，33，9，25，5，21，37，13，29，3，19，35，11，27，7，23，39，15，31}。
解交织过程如图7所示。采用与交织处理时的交织矩阵行列相同的解交织矩阵，
首先，根据所要处理的块内比特数目，得知需要填充“-1”的数目，在解交织矩阵按照行顺序的末尾填入这些-1，然后执行列的翻转变换；
然后，将待处理的序列按照列顺序写入解交织矩阵，如果位置已被-1占据，则写入下一个位置；
写完后，对解交织矩阵的所有列进行翻转变换，变换后按照行顺序读出解交织矩阵中的比特序列。
本发明第三实施例发送端LDPC码交织原理图如图8(a)所示，其交织处理的具体装置如图8(b)所示：第一步，对信息部分和校验部分以扩展因子为单位进行分块，然后对校验部分的分块进行块间交织处理；第二步对所有分块进行块内交织处理，最后组合交织器的输出，同时保证信息部分在前，校验部分在后。第四实施例的接收端LDPC码解交织原理如图9(a)所示，其解交织处理装置如图9(b)所示：第一步，对接收数据相应于LDPC码的信息部分和校验部分以扩展因子为单位进行分块，然后对每块进行块内解交织处理；第二步，对校验部分的分块进行块间解交织处理，最后组合解交织器的输出，同时保证信息部分在前，校验部分在后。
上面的第二实施例和第三实施例中，块间交织处理仅针对校验部分进行。为了获得更大的交织增益，可以同时对信息部分进行块间交织处理，这就是本发明第四实施例的方案。其发送端LDPC码交织原理图如图10(a)所示，其交织处理的具体装置如图10(b)所示：第一步，对信息部分和校验部分以扩展因子为单位进行分块，然后对所有分块进行块内交织处理；第二步，对信息部分和校验部分的分块分别进行块间交织处理，最后组合交织器的输出，同时保证信息部分在前，校验部分在后。第四实施例的接收端LDPC码解交织原理如图11(a)所示，其解交织处理装置如图11(b)所示：第一步，对接收数据相应于LDPC码的信息部分和校验部分以扩展因子为单位进行分块，然后对信息部分和校验部分的分块分别进行块间解交织处理；第二步，对所有分块进行块内解交织处理，最后组合解交织器的输出，同时保证信息部分在前，校验部分在后。
本发明提供的第五实施例发送端LDPC码交织原理图如图12(a)所示，其交织处理的具体装置如图12(b)所示：第一步，对信息部分和校验部分分别以扩展因子为单位进行分块，然后对信息部分和校验部分的分块进行块间交织处理；第二步，对所有分块进行块内交织处理，最后组合交织器的输出，同时保证信息部分在前，校验部分在后。第五实施例的接收端LDPC码解交织原理如图13(a)所示，其解交织处理装置如图13(b)所示：第一步，对信息部分和校验部分分别以扩展因子为单位进行分块，然后对所有分块进行块内解交织处理；第二步，对信息部分和校验部分的分块进行块间解交织处理，最后组合解交织器的输出，同时保证信息部分在前，校验部分在后。
综合以上各个方案，本发明实施例的交织装置如图14所示，包括：
分块模块1410，用于以扩展因子为单位，对输入该交织装置的LDPC码中的校验部分进行分块，输出一个以上的校验块；
校验交织模块1420，用于对所述分块模块1410得到的校验块进行交织处理；其中包括第一块间交织单元1422，用于对所接收的校验块进行块间交织处理；校验交织模块1420还用于输出交织处理后的校验块；
输出模块1430，用于将校验交织模块1420输出的校验块与输入该交织装置的LDPC码的信息部分组合起来，作为交织后的输出信号，所述LDPC码的信息部分位于所述校验部分之前。
所述校验交织模块1420还包括：第一块内交织单元1421，用于对所接收的校验块进行块内交织处理；所述第一块内交织单元1421接收外部输入校验交织模块1420的校验块，将块内交织处理后的校验块输出到第一块间交织单元1422；或者接收来自第一块间交织单元1422的校验模块，将处理后的校验块输出至输出模块1430；
所述分块模块1410进一步用于以扩展因子为单位对LDPC码中的信息部分进行分块，输出一个以上的信息块；
该交织装置还包括信息交织模块1440，信息交织模块1440包括第二块内交织单元1441，用于对来自分块模块1410的信息块进行块内交织处理；信息交织模块1440并输出交织处理后的信息块至输出模块1430；
所述输出模块1430用于将校验交织模块1420输出的校验块与信息交织模块1440输出的信息块组合起来，作为交织后的输出信号，所述LDPC码的信息部分位于所述校验部分之前。
所述信息交织模块1440进一步包括第二块间交织单元1442，用于对所接收的信息块进行块间交织处理，所述第二块间交织单元1442接收外部输入信息交织模块1440的信息块，将处理后的信息块输出到第二块内交织单元1441；或者接收来自第二块内交织单元1441的信息模块，将处理后的信息块输出至输出模块1430。
所述第一块内交织单元1421或第二块内交织单元1441还可以包括：
交织矩阵子单元，用于按照预先设置的交织器参数，生成相应大小的交织矩阵；
翻转子单元，将所述交织矩阵进行列翻转操作，将每一列的数据写入翻转后的列上；
读写子单元，用于在所述交织矩阵中按照行顺序写入待交织的比特序列，并在比特序列末尾填入-1；将经过翻转操作之后的交织矩阵中的比特序列按照列顺序读出，并删除其中的-1。
所述第一块间交织单元1422或第二块间交织单元1442还可以包括：
交织图样子单元，用于保存预先设置的交织图样，所述交织图样包括码率，以及与码率对应的交织前序列和交织后序列的映射关系；
顺序调整子单元，用于根据所收到的分块的码率，查找所述交织图样得到对应的交织前序列和交织后序列的映射关系，按照所述交织前序列和交织后序列的映射关系，调整所收到的分块的顺序，输出调整顺序后的分块。
本发明实施例提出的基于LDPC码的解交织装置如图15所示，包括：
分块模块1510，用于以扩展因子为单位，对输入该解交织装置的待解交织的LDPC码中的校验部分进行分块，输出一个以上的校验块；
校验解交织模块1520，用于对所述分块模块得到的校验块进行解交织处理；其中包括第一块间解交织单元1522，用于对所接收的校验块进行块间解交织处理；校验解交织模块1520还用于输出解交织处理后的校验块；
输出模块1530，用于将校验解交织模块输出的校验块与输入该解交织装置的LDPC码的信息部分组合起来，作为解交织后的输出信号，所述LDPC码的信息部分位于所述校验部分之前。
所述校验解交织模块1520还可以包括：第一块内解交织单元1521，用于对所接收的校验块进行块内解交织处理；所述第一块内解交织单元1521接收外部输入校验解交织模块1520的校验块，将块内解交织处理后的校验块输出到第一块间解交织单元1522；或者接收来自第一块间解交织单元1522的校验模块，将处理后的校验块输出至输出模块1530；
所述分块模块1530进一步用于以扩展因子为单位对待解交织的LDPC码中的信息部分进行分块，输出一个以上的信息块；
该解交织装置还包括信息解交织模块1540，信息解交织模块包括第二块内解交织单元1541，用于对来自分块模块的信息块进行块内解交织处理，并输出块内解交织处理后的信息块至输出模块1530；
所述输出模块1530用于将校验解交织模块1520输出的校验块与信息解交织模块1540输出的信息块组合起来，作为解交织后的输出信号，所述LDPC码的信息部分位于所述校验部分之前。
所述信息解交织模块1540进一步包括第二块间解交织单元1542，用于对所接收的信息块进行块间解交织处理，所述第二块间解交织单元1542接收外部输入信息解交织模块1540的信息块，将处理后的信息块输出到第二块内解交织单元1541；或者接收来自第二块内解交织单元1541的信息块，将处理后的信息块输出至输出模块1530。
所述第一块内解交织单元1521或第二块内解交织单元1522还可以包括：
解交织矩阵子单元，用于按照预先设置的解交织器参数，生成相应大小的解交织矩阵；
翻转子单元，将所述解交织矩阵进行列翻转操作，将每一列的数据写入翻转后的列上；
读写子单元，用于按照待解交织数据的比特数，确定解交织矩阵中需要填入的-1的位置和数目，并在相应位置上填入-1；在所述解交织矩阵中未被-1占据的位置按照列顺序写入待解交织的比特序列；将经过翻转操作之后的解交织矩阵中的比特序列按照行顺序读出，并删除其中的-1。
所述第一块间解交织单元1522或第二块间解交织单元1542还可以包括：
解交织图样子单元，用于保存预先设置的解交织图样，所述解交织图样包括码率，以及与码率对应的解交织前序列和解交织后序列的映射关系；
顺序调整子单元，用于根据所收到的分块的码率，查找所述解交织图样得到对应的解交织前序列和解交织后序列的映射关系，按照所述解交织前序列和解交织后序列的映射关系，调整所收到的块的顺序，输出调整顺序后的块。
本发明实施例方案对LDPC码的信息部分和/或校验部分进行交织处理，可以达到如下技术效果：避免间接删除连续的校验比特，进而可以改善整个系统的性能。本发明中提出的交织方法简单实用，并且相应的装置易于硬件实现。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (23)

1、一种基于低密度一致校验LDPC码的交织方法，所述LDPC码包括信息部分和校验部分，其特征在于，包括如下步骤：
对LDPC码的校验部分以扩展因子为单位进行分块，得到一个以上的校验块；
对所述一个以上的校验块进行块间交织处理，从而将所述校验部分转换为交织处理后的校验部分；
将LDPC码的当前的信息部分及交织后校验部分作为输出信号，所述LDPC码的信息部分位于所述校验部分之前。
2、根据权利要求1所述的交织方法，其特征在于，所述将LDPC码的当前的信息部分及交织后校验部分作为输出信号的步骤之前，进一步包括：
对LDPC码的信息部分以扩展因子为单位进行分块，得到一个以上的信息块；对所述信息块进行块内交织处理，从而将所述信息部分转换为交织处理后的信息部分；
则所述转换为交织处理后的校验部分之前，进一步包括：对校验块进行块内交织处理。
3、根据权利要求2所述的交织方法，其特征在于，所述将所述信息部分转换为交织处理后的信息部分之前，进一步包括：对所述信息块进行块间交织处理。
4、根据权利要求1至3任一项所述的交织方法，其特征在于，所述扩展因子为z＝24+4*k，其中k＝0，1，2，...，18。
5、根据权利要求2或3所述的交织方法，其特征在于，采用i行、2m列的交织矩阵进行块内交织处理，则所述块内交织处理包括：
按照行顺序将待交织数据写入交织矩阵，写完后，若有余下的位置，则填补-1；
对交织矩阵的每一列的列值进行m比特翻转，并把相应的列的数据交换到它的翻转值所对应的列上；
按照列顺序读出交织矩阵中的数据，并除去其中的-1。
6、根据权利要求1、2或3所述的交织方法，其特征在于，所述块间交织处理包括：
根据所述LDPC码的码率，查找预先配置的交织图样，根据交织图样进行块间交织处理。
7、根据权利要求6所述的交织方法，其特征在于，所述交织图样为
码率           输入序列                         交织后输出序列
1/2   {0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11} {3，10，6，1，5，8，2，11，4，9，7，0}
2/3A        {0，1，2，3，4，5，6，7}                {2，5，4，1，7，3，6，0}
2/3B        {0，1，2，3，4，5，6，7}                {6，1，3，7，5，2，4，0}
3/4A           {0，1，2，3，4，5}                     {5，3，1，4，2，0}
3/4B           {0，1，2，3，4，5}                     {3，2，5，1，4，0}
8、一种基于LDPC码的解交织方法，所述待解交织的LDPC码包括信息部分和校验部分，其特征在于，包括如下步骤：
对待解交织的LDPC码的校验部分以扩展因子为单位进行分块，得到一个以上的校验块；
对所述校验块进行块间解交织处理，从而将所述校验部分转换为解交织后的校验部分；
将所述LDPC码的当前的信息部分及校验部分作为输出信号，所述LDPC码的信息部分位于所述校验部分之前。
9、根据权利要求8所述的解交织方法，其特征在于，所述将所述LDPC码的当前的信息部分及校验部分作为输出信号的步骤之前，进一步包括：
对待解交织的LDPC码的信息部分以扩展因子为单位进行分块，得到一个以上的信息块；对所述信息块进行块内解交织处理，从而将所述信息部分转换为解交织后的信息部分；
则所述转换为解交织后的校验部分之前，进一步包括：对校验块进行块内解交织处理。
10、根据权利要求9所述的解交织方法，其特征在于，所述将所述信息部分转换为解交织后的信息部分之前，进一步包括：对所述信息块进行块间解交织处理。
11、根据权利要求9或10所述的解交织方法，其特征在于，采用j行、2m列的解交织矩阵进行块内解交织处理，则所述块内解交织处理包括：
根据待交织数据的比特数，确定在解交织矩阵中需要填入的-1的数目和位置，并在这些位置填入-1；
按照列顺序将待解交织数据依次写入解交织矩阵中未被-1占据的位置；
对解交织矩阵的每一列的列值进行m比特翻转，并把相应的列的数据交换到它的翻转值所对应的列上；
按照行顺序读出解交织矩阵中的数据，并除去其中的-1。
12、根据权利要求8、9或10所述的解交织方法，其特征在于，所述块间解交织处理包括：
根据所述LDPC码的码率，查找预先配置的解交织图样，根据解交织图样进行块间解交织处理。
13、根据权利要求12所述的解交织方法，其特征在于，所述解交织图样为：
码率  输入序列解                             交织后输出序列
1/2  {3，10，6，1，5，8，2，11，4，9，7，0} {0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11}
2/3A      {2，5，4，1，7，3，6，0}                 {0，1，2，3，4，5，6，7}
2/3B      {6，1，3，7，5，2，4，0}                 {0，1，2，3，4，5，6，7}
3/4A        {5，3，1，4，2，0}                        {0，1，2，3，4，5}
3/4B        {3，2，5，1，4，0}                        {0，1，2，3，4，5}
14、一种基于LDPC码的交织装置，其特征在于，包括：
分块模块，用于以扩展因子为单位，对输入该交织装置的LDPC码中的校验部分进行分块，输出一个以上的校验块；
校验交织模块，用于对所述分块模块得到的校验块进行交织处理；其中包括第一块间交织单元，用于对所接收的校验块进行块间交织处理；校验交织模块还用于输出交织处理后的校验块；
输出模块，用于将校验交织模块输出的校验块与输入该交织装置的LDPC码的信息部分作为交织后的输出信号，信息部分在前，校验部分在后。
15、根据权利要求14所述的交织装置，其特征在于，所述校验交织模块包括：第一块内交织单元，用于对所接收的校验块进行块内交织处理；所述第一块内交织单元接收外部输入校验交织模块的校验块，将块内交织处理后的校验块输出到第一块间交织单元；或者接收来自第一块间交织单元的校验模块，将处理后的校验块输出至输出模块；
所述分块模块进一步用于以扩展因子为单位对LDPC码中的信息部分进行分块，输出一个以上的信息块；
该交织装置还包括信息交织模块，信息交织模块包括第二块内交织单元，用于对来自分块模块的信息块进行块内交织处理；所述信息交织模块还输出块内交织处理后的信息块至输出模块；
所述输出模块用于将校验交织模块输出的校验块与信息交织模块输出的信息块作为交织后的输出信号，所述LDPC码的信息部分位于所述校验部分之前。
16、根据权利要求15所述的交织装置，其特征在于，所述信息交织模块进一步包括第二块间交织单元，用于对对所接收的信息块进行块间交织处理，所述第二块间交织单元接收外部输入信息交织模块的信息块，将处理后的信息块输出到第二块内交织单元；或者接收来自第二块内交织单元的信息块，将处理后的信息块输出至输出模块。
17、根据权利要求16所述的交织装置，其特征在于，所述第一块内交织单元或第二块内交织单元包括：
交织矩阵子单元，用于按照预先设置的交织器参数，生成相应大小的交织矩阵；
翻转子单元，将所述交织矩阵进行列翻转操作，将每一列的数据写入翻转后的列上；
读写子单元，用于在所述交织矩阵中按照行顺序写入待交织的比特序列，并在比特序列末尾填入-1；将经过翻转操作之后的交织矩阵中的比特序列按照列顺序读出，并删除其中的-1。
18、根据权利要求16所述的交织装置，其特征在于，所述第一块间交织单元或第二块间交织单元包括：
交织图样子单元，用于保存预先设置的交织图样，所述交织图样包括码率，以及与码率对应的交织前序列和交织后序列之间的映射关系；
顺序调整子单元，用于根据所收到的分块的码率，查找所述交织图样得到对应的交织前序列和交织后序列的映射关系，按照所述交织前序列和交织后序列的映射关系，调整所收到的分块的顺序，输出调整顺序后的分块。
19、一种基于LDPC码的解交织装置，其特征在于，包括：
分块模块，用于以扩展因子为单位，对输入该解交织装置的待解交织的LDPC码中的校验部分进行分块，输出一个以上的校验块；
校验解交织模块，用于对所述分块模块得到的校验块进行解交织处理；其中包括第一块间解交织单元，用与对所接收的校验块进行块间解交织处理；校验解交织模块还用于输出解交织处理后的校验块；
输出模块，用于将校验解交织模块输出的校验块与输入该解交织装置的LDPC码的信息部分作为解交织后的输出信号，所述LDPC码的信息部分位于所述校验部分之前。
20、根据权利要求19所述的解交织装置，其特征在于，所述校验解交织模块包括：第一块内解交织单元，用于对所接收的校验块进行块内解交织处理；所述第一块内解交织单元接收外部输入校验解交织模块的校验块，将块内解交织处理后的校验块输出到第一块间解交织单元；或者接收来自第一块间解交织单元的校验模块，将处理后的校验块输出至输出模块；
所述分块模块进一步用于以扩展因子为单位对待解交织的LDPC码中的信息部分进行分块，输出一个以上的信息块；
该解交织装置还包括信息解交织模块，信息解交织模块包括第二块内解交织单元，用于对来自分块模块的信息块进行块内解交织处理，并输出块内解交织处理后的信息块至输出模块；
所述输出模块用于将校验解交织模块输出的校验块与信息解交织模块输出的信息块作为解交织后的输出信号，所述LDPC码的信息部分位于所述校验部分之前。
21、根据权利要求20所述的解交织装置，其特征在于，所述信息解交织模块进一步包括第二块间解交织单元，用于对所接收的信息块进行块间解交织处理，所述第二块间解交织单元接收外部输入信息解交织模块的信息块，将处理后的信息块输出到第二块内解交织单元；或者接收来自第二块内解交织单元的信息模块，将处理后的信息块输出至输出模块。
22、根据权利要求21所述的解交织装置，其特征在于，所述第一块内解交织单元或第二块内解交织单元包括：
解交织矩阵子单元，用于按照预先设置的解交织器参数，生成相应大小的解交织矩阵；
翻转子单元，将所述解交织矩阵进行列翻转操作，将每一列的数据写入翻转后的列上；
读写子单元，用于按照待解交织数据的比特数，确定解交织矩阵中需要填入的-1的位置和数目，并在相应位置上填入-1；在所述解交织矩阵中未被-1占据的位置按照列顺序写入待解交织的比特序列；将经过翻转操作之后的解交织矩阵中的比特序列按照行顺序读出，并删除其中的-1。
23、根据权利要求21所述的解交织装置，其特征在于，所述第一块间解交织单元或第二块间解交织单元包括：
解交织图样子单元，用于保存预先设置的解交织图样，所述解交织图样包括码率，以及与码率对应的解交织前序列和解交织后序列的映射关系；
顺序调整子单元，用于根据所收到的分块的码率，查找所述解交织图样得到对应的解交织前序列和解交织后序列的映射关系，按照所述解交织前序列和解交织后序列的映射关系，调整所收到的块的顺序，输出调整顺序后的块。
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