CN101843023A - 数据处理设备和方法 - Google Patents

Abstract

一种数据处理设备，其将要传送的输入符号映射到正交频分复用(OFDM)符号的预定数目的子载波信号上。数据处理器包括交织器存储器，其读入用于映射到OFDM子载波信号上的预定数目的数据符号。交织器存储器将这些数据符号读出到OFDM子载波上来实现映射，读出的次序与读入的次序不同，次序从地址集确定并使得实现数据符号被交织到子载波信号上的效果。地址集是从地址生成器生成的，地址生成器包括线性反馈移位寄存器和置换电路。提供该线性反馈移位寄存器的生成多项式

和已通过仿真分析建立的置换次序，来经由OFDM调制系统的典型无线电信道来优化通信性能，OFDM调制系统例如是诸如第二代地面DVB(DVB-T2)之类的数字视频广播(DVB)标准。

Description

数据处理设备和方法

技术领域

本发明涉及可操作用于将输入符号映射到正交频分复用(OFDM)符号的子载波信号上的数据处理设备。本发明还涉及在将符号写入交织存储器/从交织存储器读出符号中使用的地址生成器。

本发明还涉及可操作用于将从OFDM符号的预定数目的子载波信号接收到的符号映射到输出符号流中的数据处理设备。

本发明的实施例可以提供OFDM发射机和接收机。

背景技术

地面数字视频广播标准(DVB-T)利用正交频分复用(OFDM)来将表示视频图像和声音的数据经由广播无线电通信信号传送给接收机。对于DVB-T标准，已知两种模式，即2k模式和8k模式。2k模式提供2048个子载波，而8k模式提供8192个子载波。类似地，对于手持数字视频广播标准(DVB-H)，已提供载波数为4096的4k模式。

为了提高使用DVB-T或DVB-H传送的数据的完整性，提供符号交织器以在输入数据符号被映射到OFDM符号的子载波信号上时交织这些符号。这样的符号交织器包括与地址生成器结合的交织器存储器。地址生成器生成输入符号中每个输入符号的地址，每个地址指示OFDM符号的子载波信号中该数据符号要被映射到那一个子载波信号。对于2k模式和8k模式，在DVB-T标准中已经公开了生成用于映射的地址的布置。类似地，对于DVB-H标准的4k模式，已经提供了生成用于映射的地址的布置，并且在欧洲专利申请04251667.4中公开了用于实现该映射的地址生成器。该地址生成器包括置换电路(permutation circuit)和可操作用于生成伪随机比特序列的线性反馈移位寄存器。该置换电路按序置换线性移位寄存器的内容的次序来生成地址。地址提供对OFDM子载波中用于携带交织器存储器中所存储的输入数据符号的那个子载波的指示，以将输入符号映射到该OFDM符号的子载波信号上。

根据地面数字视频广播标准的进一步改进，即所谓的DVB-T2，已经提出了要提供更多的用于传送数据的模式。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供一种数据处理设备，其可操作用于将要传送的输入符号映射到正交频分复用(OFDM)符号的预定数目的子载波信号上。该数据处理设备包括交织器，该交织器可操作用于将用于映射到OFDM子载波信号上的预定数目的数据符号读入存储器中，并且从所述存储器中读出所述OFDM子载波的数据符号来实现所述映射。读出的次序与读入的次序不同，次序从地址集确定并使得实现所述数据符号被交织到所述子载波信号上的效果。地址集由地址生成器确定，并且地址是针对输入符号中的每个输入符号被生成来指示这些子载波中该数据符号要被映射到的一个子载波信号的。

地址生成器包括线性反馈移位寄存器、置换电路和控制单元，该线性反馈移位寄存器包括预定数目的寄存器级并且可操作用于根据生成多项式生成伪随机比特序列。置换电路可操作用于接收所述移位寄存器级的内容并且根据置换次序置换所述寄存器级中存在的比特来形成这些OFDM子载波中一个OFDM子载波的地址。

控制单元可与地址检查电路相结合操作，来在所生成的地址超过预定最大有效地址时重新生成地址。该数据处理设备其特征在于所述预定最大有效地址约为500，所述线性反馈移位寄存器具有8个寄存器级，所述线性反馈移位寄存器的生成多项式为

$R_i^{\′}\left[7\right]=R_{i-1}^{\′}\left[0\right]\⊕R_{i-1}^{\′}\left[1\right]\⊕R_{i-1}^{\′}\left[5\right]\⊕R_{i-1}^{\′}\left[6\right],$

并且所述置换次序根据以下表格，利用附加比特从第n个寄存器级R′_i[n]中存在的比特来形成第i个数据符号的9比特地址R_i[n]：

R′i比特位置	7	6	5	4	3	2	1	0
									Ri比特位置	3	7	4	6	1	2	0	5

尽管已知在DVB-T标准中提供2k模式和8k模式并且DVB-H标准提供4k模式，但是提供用于DVB-T2的0.5k模式交织器将是有益的。模式的阶数越低，信道估计可以被更频繁地更新，使得接收机可以更准确地跟踪由多普勒和其它效应引起的信道时变。在某些实施例中，本发明能够提供可作为符号交织器进行操作的数据处理设备，用于将要传送的数据符号映射到具有约500个子载波信号的OFDM符号上。

在其它实施例中，本发明能够提供可作为符号交织器进行操作的数据处理设备，用于将要传送的数据符号映射到具有约1000个子载波信号的OFDM符号上，其中，这些数据符号被成对地映射到形成子载波对的相邻子载波上。该实施例将允许1k模式中输入符号对到的子载波对上的交织。

此外，OFDM符号可以包括导频子载波，导频子载波被布置来携带已知的符号，并且所述预定最大有效地址取决于所述OFDM符号中存在的导频子载波符号的数目。在某些示例中，预定最大有效地址可以在300和约500之间变化，例如378。这样，例如可以提供0.5k模式交织器以用于诸如DVB-T2之类的DVB标准。

将要发送的数据符号映射到子载波数约为500的OFDM符号的子载波信号上提出这样的技术问题，即，需要仿真分析和测试建立恰当的线性反馈移位寄存器生成多项式以及置换次序。这是因为映射需要这些符号以这样的效果被交织到子载波信号上，即，来自输入数据流的连续的符号在频率上间隔尽可能大的量以优化纠错编码方案的性能。

已经针对DVB-T2提出的诸如LDCP/BCH之类的纠错编码在噪声与自通信中产生的符号值的劣化不相关时执行得更好。地面广播信道可能在时域和频域都经历相关衰减。这样，通过将编码后的符号尽可能地分离到OFDM符号的不同子载波信号上，可以增强纠错编码方案的性能。

如将说明的，从仿真性能分析中已经发现，线性反馈移位寄存器的生成多项式与上述置换电路次序相结合提供良好的性能。此外，通过提供改变线性反馈移位寄存器的生成多项式的抽头和置换次序就可实现针对1k模式、2k模式、4k模式、8k模式、16k模式和32k模式中的每种模式的地址生成的这种安排，可以提供0.5k模式符号交织器的有成本效益的实现。此外，通过改变生成多项式和置换次序，发射机和接收机可以在0.5k模式、1k模式、2k模式、4k模式、8k模式、16k模式和32k模式之间变化。这可以用可提供灵活实现的软件(或通过嵌入信令)来实现。

用来从线性反馈移位寄存器的内容形成地址的附加比特可以用双态电路产生(toggle circut)，双态电路针对每个地址从1变为0，这样来减小地址超过预定最大有效地址的可能性，则下一地址将是有效地址。在一个示例中，附加比特是最高有效位。

在权利要求中限定了本发明的各个方面和特征。本发明的更多方面包括可操作用于将从正交频分复用(OFDM)符号的预定数目的子载波信号接收到的符号映射到输出符号流中的数据处理设备以及发射机和接收机。

附图说明

将参考附图仅通过示例的方式来描述本发明的实施例，其中对相似的组件提供相对应的标号，在附图中：

图1是例如可以与DVB-T2一起使用的编码OFDM发射机的示意框图；

图2是图1中所示的发射机的部件的示意框图，其中符号映射器和组帧器图示出交织器的操作；

图3是图2中示出的符号交织器的示意框图；

图4是图3中示出的交织器存储器以及接收机中相对应的符号解交织器的示意框图；

图5是图3中针对0.5k模式交织器所示的地址生成器的示意框图；

图6(a)是图示出交织器针对偶符号使用图5中所示的地址生成器的结果的示图并且图6(b)是图示出奇符号的设计仿真结果的示图，而图6(c)是地址生成器针对偶符号使用不同置换代码的比较结果的示图并且图6(d)是针对奇符号的相对应的示图；

图7是例如可以与DVB-T2标准一起使用的编码OFDM接收机的示意框图；以及

图8是图7中出现的符号解交织器的示意框图。

具体实施方式

已经提出DVB-T2标准中可用的模式数应被扩展来包括1k模式、16k模式和32k模式。已经提出要提供0.5k模式交织器，以用于针对1k模式系统将输入数据符号对交织到子载波信号对上，或用于为0.5k模式系统提供交织器。提供以下描述来说明根据本技术的符号交织器的操作，但是，应当了解，该符号交织器可以与其它模式或其它DVB标准一起使用。

图1提供例如可以用来根据DVB-T2标准发送视频图像和音频信号的编码OFDM发射机的示例框图。在图1中，节目源生成要由COFDM发射机发送的数据。视频编码器2、音频编码器4和数据编码器6生成要被发送的音频、视频和其它数据，这些数据被馈送给节目复用器10。节目复用器10的输出与传送视频、音频和其它数据所需的其它信息一起形成复用流。复用器10在连接信道12上提供流。可能存在被馈送到不同的分支A、B等中的许多这样的复用流。为了简单，仅描述分支A。

如图1中所示，COFDM发射机20在复用器适配和能量分散块22处接收流。复用器适配和能量分散块22将数据随机化并且将适合的数据馈送给对流执行纠错编码的前向纠错编码器24。提供比特交织器26来交织编码后的数据比特，以DVB-T2为例，编码后的数据比特是LDPC/BCH编码器输出。比特交织器26的输出被馈送给比特到星座映射器28，比特到星座映射器28将比特组映射到星座点上，星座点被用来递送(convey)编码后的数据比特。比特到星座映射器28的输出是表示实分量和虚分量的星座点标记(lable)。星座点标记表示根据所使用的调制方案从两个或更多比特形成的数据符号。这些将称为数据单元(data cell)。这些数据单元被传递经过时间交织器30，时间交织器30的作用是交织从多个LDPC代码字中产生的数据单元。

这些数据单元由组帧器32经由其它信道31接收到，这些数据单元由图1中的分支B等产生。然后，组帧器32将许多数据单元形成要在COFDM符号上递送的序列，其中，COFDM符号包括许多数据单元，每个数据单元被映射到子载波中的一个载波上。子载波数将取决于系统的操作模式，系统的操作模式可以包括0.5k、1k、2k、4k、8k、16k或32k中的一种，根据下表，每种模式提供不同数目的子载波：

模式	优选的子载波数
		0.5k	378
1k	756
		2k	1512
4k	3024
		8k	6048
16k	12096
		32k	24192

从DVB-T/H适配出的子载波数

在某些实施例中，例如运用从DVB-T/H适配出的COFDM方案的那些实施例，在上表中的“优选的子载波数”一列中示出了每种模式的优选子载波数。然而，可以了解，给定模式的子载波数可以根据所采用的具体的DVB方案的要求而不同。每种模式将具有最大载波数，最大载波数例如将根据导频载波数而不同。

可以理解，在某些示例中，约500可能是指378。

每一帧包括许多这样的COFDM符号。每个COFDM符号中所要携带的数据单元的序列之后被传递给符号交织器33。然后，由COFDM符号组建块37生成COFDM符号，COFDM符号组建块37使用星座数据标记来生成星座点的实部和虚部，并且引入从导频和嵌入信令形成器36馈送的导频和同步信号。然后，OFDM调制器38形成时域的OFDM符号，时域的OFDM符号之后被馈送给用于生成符号间的保护间隔的保护插入处理器40，然后至数模转换器42，最终到达RF前端44内的RF放大器，以最终由COFDM发射机从天线46广播。

提供0.5k模式交织器

如以上提及的，0.5k交织器可以用来将输入数据单元交织到以0.5k模式运作的OFDM系统的OFDM子载波上。此外，0.5k交织器可以用来在1k模式系统中将输入数据单元对交织到相邻OFDM子载波对上。

为了创建0.5k模式交织器，要定义若干元件，当然其中之一是0.5k符号交织器33自身。在图2中更详细地示出了比特到星座映射器28、符号交织器33和组帧器32。

如以上所说明的，本发明提供用于将数据符号准最优地映射到OFDM子载波信号上的设施。根据该示例技术，提供符号交织器来根据已通过仿真分析验证的置换代码和生成多项式影响输入数据符号到COFDM子载波信号上的最优映射。

如图2中所示，提供了对比特到符号星座映射器28和组帧器32更详细的示例图解来说明本发明的示例实施例。经由信道62从比特交织器26接收到的数据比特根据由调制方案提供的每符号的比特数，被分成要被映射到数据单元上的比特集。形成一个数据字的比特组合经由数据信道64被并行馈送给映射处理器66。然后，映射处理器66根据预先指派的映射来选择这些数据符号中的一个。星座点由虚分量和实分量表示，但是仅其标记被提供给输出信道29，作为组帧器32的一组输入中的一个输入。

组帧器32经由输出信道29从比特到星座映射器28接收数据单元，以及同时从其它信道31接收数据单元。在组件具有许多COFDM单元序列的一帧之后，在一个实施例中，为了便利0.5k模式，每个COFDM符号的单元之后根据由地址生成器102生成的写地址和读地址被写入交织器存储器100并从交织器存储器100被读出。可替换地，在另一实施例中，为了在1k模式中将输入数据符号对交织到子载波对上，COFDM符号的单元对根据由地址生成器102生成的写地址和读地址被写入交织器存储器100并从交织器存储器100被读出。按照写入和读出的次序，通过生成合适的地址来实现数据单元的交织。将参考图3、4和5来更详细地描述地址生成器102和交织器存储器100的操作。之后，交织后的数据单元被映射成数据符号的实分量和虚分量，这些数据符号在COFDM符号组建块37中被与从导频和嵌入信令形成器36接收到的导频和同步符号组合来形成COFDM符号，COFDM符号如上所述被馈送到OFDM调制器38。

图3提供符号交织器33的一部分的示例，其图示出用于交织符号的本技术。在图3中，来自组帧器32的输入数据单元被写入交织器存储器100。这些数据单元根据从地址生成器102通过信道104馈送的写地址被写入交织器存储器100，并且根据从地址生成器102通过信道106馈送的读地址从交织器存储器100被读出。地址生成器102根据COFDM符号是奇还是偶以及根据所选择的模式来如下所述地生成写地址和读地址，COFDM符号是奇还是偶是从自信道108馈送的信号中识别出的，所选择的模式是从自信号110馈送的信号中识别出的。如所说明的，模式可以是0.5k模式、1k模式、2k模式、4k模式、8k模式、16k模式或32k模式中的一种。如下所述，如参考图4所说明地针对奇符号和偶符号不同地生成写地址和读地址，图4提供交织器存储器100的示例实现。

在图4中所示的示例中，示出交织器存储包括上方部分100和下方部分340，上方部分100说明发射机中交织器存储器的操作，下方部分340说明接收机中解交织器存储器的操作。在图4中一起示出交织器100和解交织器340以便于理解它们的操作。如图4中所示，交织器100与解交织器340之间的经由其它装置和经由传输信道进行的通信的表述已经被简化表示为交织器100与解交织器340之间的部分140。在以下段落中描述交织器100的操作：

尽管图4提供了将仅4个输入数据单元映射到COFDM符号的4个子载波信号上这样的示例的说明，但是可以了解，图4中所图示的技术可以扩展成更大的子载波数目(例如，0.5k模式为378个，1k模式为756个，2k模式为1512个，4k模式为3024个，8k模式为6048个，16k模式为12096个以及32k模式为24192个)，或者可以如上所述被适配来将数据单元对交织到子载波对。

图4中所示的交织器100的输入和输出寻址被示出为是针对奇符号和偶符号的。对于偶COFDM符号，数据单元从输入信道77被获得并且根据地址生成器102为每个COFDM符号生成的地址序列120被写入交织器存储器124.1。这些写地址被应用于偶符号，这样，如图所示的交织通过写入地址的搅乱(shuffle)来起作用。因此，对于每个交织后的符号，y(h(q))＝y′(q)。

对于奇符号，使用相同的交织器存储器124.2。然而，如图4中所示，对于奇符号，写入次序132是用来读出之前的偶符号126的相同地址序列。该特征使得奇符号和偶符号交织器实现仅使用一个交织器存储器100，如果针对给定地址的读出操作是在写入操作之前被执行的话。在奇符号期间被写入交织器存储器124的数据单元之后在由地址生成器102为下一个偶COFDM符号生成的序列134中被读出，等等。因此，针对奇/偶COFDM符号的读出和写入被同时执行，对于每个符号，仅生成一个地址。

总而言之，如图4中所示，已针对所有活动的子载波计算出地址集合H(q)之后，处理输入向量Y’＝(y0’，y1’，y2’，...，yNmax-1’)来产生交织后的向量Y＝(y0，y1，y2，...，yNmax-1)，其被定义如下：

对于偶符号，yH(q)＝y′(q)，其中q＝0，...，N_max-1

对于奇符号，yq＝y′H(q)，其中q＝0，...，N_max-1

换而言之，对于偶OFDM符号，输入字以置换方式被写入存储器并且以顺序方式被读回，而对于奇符号，它们被顺序写入并且被置换读回。在以上情况中，置换式H(q)用下表定义：

表格1：针对Nmax＝4的简单情况的置换式

如图4中所示，解交织器340操作来通过应用与等同地址生成器所生成地址集的相同的地址集但相反地应用写入地址和读出地址，来逆转由交织器100应用的交织。这样，对于偶符号，写入地址342为顺序次序，而读出地址344由地址生成器提供。相对应地，对于奇符号，写入次序346是从地址生成器所生成的地址集中确定的，而读出348是顺序次序。

0.5k模式交织器的地址生成

在图5中示出针对0.5k模式交织器的用于生成置换函数H(q)的算法的示意框图。

在图5中示出针对0.5k模式交织器的地址生成器102的实现。在图5中，根据生成多项式用8个寄存器级200和连接到移位寄存器200的各级的异或门202形成线性反馈移位寄存器。因此，根据移位寄存器200的内容，通过根据以下生成多项式对移位寄存器R[0]、R[1]、R[5]和R[6]的内容进行异或来从异或门202的输出提供移位寄存器的下一比特：

$R_i^{\′}\left[7\right]=R_{i-1}^{\′}\left[0\right]\⊕R_{i-1}^{\′}\left[1\right]\⊕R_{i-1}^{\′}\left[5\right]\⊕R_{i-1}^{\′}\left[6\right]$

根据该生成多项式，伪随机比特序列是从移位寄存器200的内容生成的。然而，为了如图所示地生成0.5k模式交织器的地址，提供置换电路210，其将移位寄存器200.1中的比特的次序从次序R′_i[n]置换成置换电路210输出处的次序R_i[n]。来自置换电路210的8个比特之后被馈送到连接信道212上，并经由信道214被添加由双态电路218提供的最高有效位。因此，在信道212上生成9比特地址。然而，为了确保地址的真实性，地址检查电路216分析所生成的地址来判断其是否超过预定的最大值。预定最大值可以对应于所使用的模式可用的COFDM符号内的数据符号可用的子载波信号或子载波信号对的最大数目。然而，0.5k交织器也可以用于其它模式，所以，通过与最大有效地址的数目相对应地调节，地址生成器102也可以用于1k模式、2k模式、4k模式、8k模式、16k模式和32k模式。然而，将理解，为了支持更高的模式，必须增大图5中所示的寄存器级数。

如果所生成的地址超过预定最大值，则由地址检查电路216生成控制信号，其经由连接信道220被馈送到控制单元224。如果所生成的地址超过预定最大值，则该地址被拒绝，并且针对具体符号的新的地址被生成。

对于0.5k模式交织器，利用N_r＝log₂M_max来定义(N_r-1)比特字R′_i，其中，使用LFSR(线性反馈移位寄存器)，M_max＝512。

用来生成该序列的多项式是：

0.5K模式： $R_i^{\′}\left[7\right]=R_{i-1}^{\′}\left[0\right]\⊕R_{i-1}^{\′}\left[1\right]\⊕R_{i-1}^{\′}\left[5\right]\⊕R_{i-1}^{\′}\left[6\right]$

其中，i从0变化到M_max-1。

在已生成一个R′_i字之后，该R′_i字经过置换来产生另一个(N_r-1)比特字R_i。R_i通过如下给出的比特置换从R′_i得出：

R′i比特位置	7	6	5	4	3	2	1	0
									Ri比特位置	3	7	4	6	1	2	0	5

0.5K模式交织器的比特置换

作为示例，这意味着，对于模式0.5K，R′_i的比特编号7在R_i的比特位置编号3中被发送。

然后，通过下式从R_i得到地址H(q)：

$H\left(q\right)=\left(i\mathrm{mod}2\right)\·2^{N_r-1}+\underset{j=0}{\overset{N_r-2}{\mathrm{\Σ}}}{R}_i\left(j\right)\·2^j$

上式中的

部分由图5中的双态块T218表示。

之后对H(q)执行地址检查来验证所生成的地址在可接受地址的范围内：如果(H(q)＜N_max)，其中例如在0.5k模式的优选示例中N_max＝378，则该地址有效。如果该地址无效，则通知控制单元，并且将尝试通过递增索引i来生成新的H(q)。

双态块的作用用来确保在一行中不会两次生成超过N_max的地址。实际上，如果生成了超过的值，则这意味着地址H(q)的MSB(即，双态比特)是1。那么，所生成的下一个值将具有被设置为0的MSB，以保证产生有效的地址。

以下等式总结了以上行为并帮助理解该算法的循环结构：

q＝0；

for(i＝0；i＜M_max；i＝i+1)

$\{H\left(q\right)=\left(i\mathrm{mod}2\right)\·2^{N_r-1}+\underset{j=0}{\overset{N_r-2}{\mathrm{\Σ}}}{R}_i\left(j\right)\·2^j;$

if(H(q)＜N_max)q＝q+1；}

支持针对0.5k模式交织器的地址生成器的分析

在对交织器的有关性能进行仿真分析之后，已经识别出以上针对0.5k模式交织器的地址生成器102说明的多项式生成器和置换代码的选择。已经使用交织器分离连续符号的有关能力或“交织质量”评估了交织器的有关性能。如上所述，为了使用单个交织器存储器，交织器必须针对奇符号和偶符号两者高效执行。通过定义距离D(以子载波计数)来确定交织器质量的有关测量。选择标准C来识别原来在交织器的输入处距离≤D并且后来在交织器的输出处距离≤D的子载波的数目，针对每个距离D的子载波的数目之后关于相对距离被加权。针对奇COFDM符号和偶COFDM符号两者来评估标准C。使C最小化产生优越质量的交织器。

$C=\underset{1}{\overset{d=D}{\mathrm{\Σ}}}{N}_{\mathrm{even}}\left(d\right)/d+\underset{1}{\overset{d=D}{\mathrm{\Σ}}}{N}_{\mathrm{odd}}\left(d\right)/d$

其中，

N_even(d)＝偶符号中在输入处间隔d并且在输出处间隔少于5个载波的载波数

N_odd(d)＝奇符号中在输入处间隔d并且在输出处间隔少于5个载波的载波数

在针对偶COFDM符号的图6(a)和针对奇COFDM符号的图6(b)中示出针对D＝5的值，0.5k模式的上述0.5k交织器的分析。根据以上分析，对于0.5k模式，针对上述置换代码的C的值产生C＝25.6833的值，根据上式，输出中间隔为5或更少的符号的加权子载波数为25.6833。

在图6(c)中针对偶COFDM符号并且在图6(d)中针对奇COFDM符号提供针对可替换的置换代码的相应分析。相比较于图6(a)和图6(b)中所示的结果可见，相比于图6(a)和图6(b)中所示出的结果，存在更多表示间隔D＝1，D＝2之类的小距离的符号的分量，说明以上针对0.5k模式符号交织器的上述置换代码产生质量优越的交织器。

可替换置换代码

已经发现以下7个可替换的代码([n]R_i比特位置，其中，n＝1至7)来提供具有用上述标准C确定的那样良好质量的符号交织器。

R′i比特位置	7	6	5	4	3	2	1	0
									[1]Ri比特位置	3	7	4	5	1	2	0	6
[2]Ri比特位置	3	5	4	7	1	2	0	6
									[3]Ri比特位置	6	7	2	5	1	4	0	3
[4]Ri比特位置	3	2	5	6	1	7	0	4
									[5]Ri比特位置	4	2	5	7	3	0	1	6
[6]Ri比特位置	4	3	7	1	6	0	2	5
									[7]Ri比特位置	3	7	6	4	1	2	0	5

0.5k模式交织器的比特置换

接收机

图7提供对可以与本技术一起使用的接收机的示例图解。如图7中所示，COFDM信号被天线300接收，被调谐器302检测并由模数转换器304转换成数字形式。在根据公知技术，使用快速傅里叶变换(FFT)处理器380并结合与嵌入信号解码单元311协作的信道估计器和校正310从COFDM符号中恢复数据之前，保护间隔去除处理器306从接收到的COFDM符号中去除保护间隔。解调后的数据从映射器312恢复并被馈送到符号解交织器314，符号解交织器314操作来影响接收到的数据符号的逆映射，以利用解交织后的数据来生成输出数据流。

符号解交织器314是从图7中所示的数据处理设备中形成的，具有交织器存储器340和地址生成器342。交织器存储器如图4中所示并如以上所说明地操作来通过利用由地址生成器342生成的地址集影响解交织。地址生成器342如图8中所示地形成并且被布置来生成相应的地址，以将从每个COFDM子载波信号中恢复的数据符号映射到输出数据流中。

图7中所示的COFDM接收机的其余部分被提供来影响纠错解码318以纠错并恢复对源数据的估计。

本技术为接收机和发射机两者提供的一个优势在于：通过改变生成多项式和置换次序，接收机和发射机中操作的符号交织器和符号解交织器可以在0.5k、1k、2k、4k、8k、16k和32k模式之间切换。因此，图8中所示的地址生成器342包括提供对模式的指示的输入344和指示是否存在奇/偶COFDM符号的输入346。从而提供灵活的实现，因为利用图5中所示的地址生成器，可以如图3和图8中所示地形成符号交织器和解交织器。然而，可以理解，为了支持更高阶模式的交织器，线性反馈寄存器200将需要8个以上的寄存器级。例如，为了支持4k模式，将需要10个寄存器级来提供2048个子载波地址。地址生成器可以通过改变针对每种模式指示的生成多项式和置换次序来适配不同的模式。例如，这可以使用软件更改来实现。可替换地，在其它实施例中，指示DVB-T2的嵌入信号可以在接收机的嵌入信号处理单元311中被检测到，并且用来根据所检测到的模式自动配置符号解交织器。

在不偏离本发明的范围的情况下，可以对上述实施例进行各种修改。具体地，用来表示本发明各个方面的生成多项式和置换次序的示例表述并不意欲是限制性的，而是可扩展到等同形式的生成多项式和置换次序。

应了解，图1和图7中所示的发射机和接收机仅仅作为图解来提供并且不意欲是限制性的。例如，应了解，可以改变符号交织器和解交织器关于例如比特交织器和映射器的位置。应了解，交织器和解交织器的作用并不因其相对位置而改变，但是交织器可以是交织I/Q符号而不是v比特向量。在接收机中可以进行相应的改变。相应地，交织器和解交织器可以对不同的数据类型来操作，并且可以不同地位于示例实施例中所描述的位置。

如上所述，已参考具体模式的实现描述了的置换代码和生成多项式可以通过根据针对其它模式的子载波数改变预定的最大允许地址而等同地应用于那个模式。

如上所述，本发明的实施例发现了利用诸如DVB-T和DVB-H之类的DVB标准的应用，DVB标准通过应用结合与此。例如，本发明的实施例可以用在根据DVB-H标准操作的发射机或接收机中、手持移动终端中。移动终端例如可以与移动电话(不论是第二代、第三代还是更高代的)或个人数字助理或平板计算机(Tablet PC)整合。这样的移动终端能够在建筑物内或在行进中(例如在汽车或火车中)接收与DVB-T或DVB-H兼容的信号。移动终端例如可以由电池、市电或低压直流电源供电或从车载电池供电。可由DVB-H提供的服务可以包括语音、消息、因特网浏览、无线电、静止的和/或运动的视频图像、电视服务、交互式服务、按照需要和选择的视频或接近按照需要和选择的视频。这些服务可以相互结合来操作。应了解，本发明不限于利用DVB的应用，而是可以扩展到针对固定和移动两者的发送或接收的其它标准。

Claims (27)

1.一种数据处理设备，可操作用于将要传送的输入符号映射到正交频分复用符号的预定数目的子载波信号上，所述数据处理设备包括

交织器，所述交织器可操作用于将用于映射到所述正交频分复用子载波信号上的预定数目的数据符号读入存储器中，以及从所述存储器中读出用于所述正交频分复用子载波的数据符号来实现所述映射，所述读出的次序与所述读入的次序不同，所述次序从地址集确定，使得实现所述数据符号被交织到所述子载波信号上的效果，

地址生成器，所述地址生成器可操作用于生成所述地址集，地址是针对所述输入符号中的每个输入符号而生成的，用来指示所述子载波中该数据符号要被映射到的一个子载波，所述地址生成器包括

线性反馈移位寄存器，所述线性反馈移位寄存器包括预定数目的寄存器级，并且可操作用于根据生成多项式生成伪随机比特序列，

置换电路，所述置换电路可操作用于接收所述移位寄存器级的内容，并且根据置换次序置换所述寄存器级中存在的比特，来形成所述正交频分复用子载波中的一个正交频分复用子载波的地址，以及

控制单元，所述控制单元可与地址检查电路相结合操作，来在所生成的地址超过预定最大有效地址时重新生成地址，其特征在于

所述预定最大有效地址约为500，

所述线性反馈移位寄存器具有8个寄存器级，所述线性反馈移位寄存器的生成多项式为

$R_i^{\′}\left[7\right]=R_{i-1}^{\′}\left[0\right]\⊕R_{i-1}^{\′}\left[1\right]\⊕R_{i-1}^{\′}\left[5\right]\⊕R_{i-1}^{\′}\left[6\right].$

并且所述置换次序根据下表，利用附加比特，从第n个寄存器级R_i′[n]中存在的比特来形成第i个数据符号的9比特地址R_i[n]：

R′_i比特位置  7   6   5   4   3   2   1   0 R_i比特位置  3   7   4   6   1   2   0   5

2.如权利要求1所述的数据处理设备，其中，所述交织器可操作用于执行所述映射，使得相邻的数据符号对被映射到相邻的子载波信号上，来实现数据符号被一对一对地交织到所述子载波信号上的效果。

3.如权利要求1所述的数据处理设备，其中，所述预定最大有效地址是大致在300和512之间的值。

4.如权利要求1、2或3所述的数据处理设备，其中，所述正交频分复用符号包括导频子载波，所述导频子载波被布置来携带已知的符号，并且所述预定最大有效地址取决于所述正交频分复用符号中存在的导频子载波符号的数目。

5.如上述任一权利要求所述的数据处理设备，其中，所述预定最大有效地址是等于378的值。

6.如权利要求1所述的数据处理设备，其中，所述交织器存储器可操作用于通过以下操作来实现所述输入数据符号映射到所述子载波信号上的效果：针对偶正交频分复用符号，根据由所述地址生成器生成的地址集读入所述数据符号，并且按照顺序次序读出；针对奇正交频分复用符号，将所述符号按顺序次序读入所述存储器中，并且根据由所述地址生成器所生成的地址集来从所述存储器中读出所述数据符号。

7.一种用于使用正交频分复用来发送数据的发射机，所述发射机包括根据任一上述权利要求的数据处理设备。

8.如权利要求7所述的发射机，其中，所述发射机可操作用于根据数字视频广播标准来发送数据，所述数字视频广播标准例如是地面数字视频广播、手持数字视频广播标准或第二代地面数字视频广播标准。

9.一种数据处理设备，可操作用于将从正交频分复用符号的预定数目的子载波信号接收到的符号映射到输出符号流中，所述数据处理设备包括

解交织器，所述解交织器可操作用于将来自所述正交频分复用子载波信号的预定数目的数据符号读入存储器中，并且从所述存储器中将所述数据符号读出到所述输出符号流中来实现所述映射，所述读出的次序与所述读入的次序不同，所述次序从地址集确定，使得实现所述数据符号从所述正交频分复用子载波信号中被解交织的效果，

地址生成器，所述地址生成器可操作用于生成所述地址集，地址是针对所接收到的数据符号中的每个接收到的数据符号而生成的，用来指示如下的正交频分复用子载波信号：所述接收到的数据符号要从该正交频分复用子载波信号被映射到所述输出符号流，所述地址生成器包括

线性反馈移位寄存器，所述线性反馈移位寄存器包括预定数目的寄存器级，并且可操作用于根据生成多项式生成伪随机比特序列，

置换电路，所述置换电路可操作用于接收所述移位寄存器级的内容，并且根据置换次序来置换所述寄存器级中存在的比特，来形成所述正交频分复用子载波中的一个正交频分复用子载波的地址，以及

控制单元，所述控制单元可与地址检查电路相结合操作，来在所生成的地址超过预定最大有效地址时重新生成地址，其特征在于

所述预定最大有效地址约为500，

所述线性反馈移位寄存器具有8个寄存器级，所述线性反馈移位寄存器的生成多项式为

$R_i^{\′}\left[7\right]=R_{i-1}^{\′}\left[0\right]\⊕R_{i-1}^{\′}\left[1\right]\⊕R_{i-1}^{\′}\left[5\right]\⊕R_{i-1}^{\′}\left[6\right].$

并且所述置换次序根据下表，利用附加比特，从第n个寄存器级R_i′[n]中存在的比特来形成第i个数据符号的9比特地址R_i[n]：

R′_i比特位置  7   6   5   4   3   2   1   0 R_i比特位置  3   7   4   6   1   2   0   5

10.如权利要求9所述的数据处理设备，其中，所述解交织器可操作用于执行所述映射，使得相邻的数据符号对被映射到相邻的子载波信号上，来实现数据符号被一对一对地交织到所述子载波信号上的效果。

11.如权利要求9或10所述的数据处理设备，其中，所述预定最大有效地址是大致在300和512之间的值。

12.如权利要求9或10或11所述的数据处理设备，其中，所述正交频分复用符号包括导频子载波，所述导频子载波被布置来携带已知的符号，并且所述预定最大有效地址取决于所述正交频分复用符号中存在的导频子载波符号的数目。

13.如权利要求9、10、11或12中任一项所述的数据处理设备，其中，所述预定最大有效地址是等于378的值。

14.如权利要求9至13中任一项所述的数据处理设备，其中，所述解交织器存储器被布置为通过以下操作来实现所接收到的数据符号从所述子载波信号映射到所述输出数据流上的效果：针对偶正交频分复用符号，按照顺序次序读入所述数据符号，并且根据由所述地址生成器生成的地址集从存储器读出所述数据符号；针对奇正交频分复用符号，根据由所述地址生成器生成的地址集将所述符号读入所述存储器，并且按照顺序次序从所述存储器读出所述数据符号。

15.一种接收机，用于从正交频分复用信号接收数据，所述接收机包括根据权利要求9至14中任一项所述的数据处理设备。

16.如权利要求15中所述的接收机，其中，所述接收机可操作用于接收已根据数字视频广播标准调制的数据，所述数字视频广播标准例如是地面数字视频广播、手持数字视频广播标准或地面数字视频广播2标准。

17.一种用于将要传送的输入符号映射到正交频分复用符号的预定数目的子载波信号上的方法，所述方法包括：

将用于映射到所述正交频分复用子载波信号上的预定数目的数据符号读入存储器，

从所述存储器中读出所述正交频分复用子载波的数据符号来实现所述映射，所述读出的次序与所述读入的次序不同，所述次序从地址集确定，使得实现所述数据符号被交织到所述子载波信号上的效果，

生成所述地址集，地址是针对所述输入符号中的每个输入符号而生成的，用来指示所述子载波中该数据符号要被映射到的一个子载波，所述地址集的生成包括

使用包括预定数目的寄存器级的线性反馈移位寄存器，来根据生成多项式生成伪随机比特序列，

使用可操作用于接收所述移位寄存器级的内容的置换电路，来根据置换次序置换所述寄存器级中存在的比特来形成地址，以及

当所生成的地址超过预定最大有效地址时重新生成地址，其特征在于

所述预定最大有效地址约为500，

所述线性反馈移位寄存器具有8个寄存器级，所述线性反馈移位寄存器的生成多项式为

$R_i^{\′}\left[7\right]=R_{i-1}^{\′}\left[0\right]\⊕R_{i-1}^{\′}\left[1\right]\⊕R_{i-1}^{\′}\left[5\right]\⊕R_{i-1}^{\′}\left[6\right].$

并且所述置换次序根据下表，利用附加比特，从第n个寄存器级R_i′[n]中所存在的比特来形成第i个数据符号的9比特地址R_i[n]：

 R′_i比特位置  7   6   5   4   3   2   1   0  R_i比特位置  3   7   4   6   1   2   0   5

18.如权利要求17所述的方法，其中，所述映射使得相邻的数据符号对被映射到相邻的子载波信号上，来实现所述数据符号被一对一对地交织到所述子载波信号上的效果。

19.如权利要求17或18所述的方法，其中，所述预定最大有效地址是大致在300和512之间的值。

20.如权利要求17、18或19所述的方法，其中，所述正交频分复用符号包括导频子载波，所述导频子载波被布置来携带已知的符号，并且所述预定最大有效地址取决于所述正交频分复用符号中存在的导频子载波符号的数目。

21.如权利要求17、18、19或20中任一项所述的方法，其中，所述预定最大有效地址是等于378的值。

22.一种将从正交频分复用符号的预定数目的子载波信号接收到的符号映射到输出符号流中的方法，所述方法包括

将来自所述正交频分复用子载波信号的预定数目的数据符号读入存储器中，

从所述存储器中将所述数据符号读出到所述输出符号流中来实现所述映射，所述读出的次序与所述读入的次序不同，所述次序从地址集确定，使得实现所述数据符号从所述正交频分复用子载波信号中被解交织的效果，

生成所述地址集，地址是针对所接收到的数据符号中的每个数据符号而生成的，用来指示如下的正交频分复用子载波信号：所接收到的数据符号要从该正交频分复用子载波信号被映射到所述输出符号流，生成所述地址集包括

使用包括预定数目的寄存器级的线性反馈移位寄存器，来根据生成多项式生成伪随机比特序列，

使用置换电路来接收所述移位寄存器级的内容，并且根据置换次序置换所述寄存器级中存在的比特来形成地址，以及

当所生成的地址超过预定最大有效地址时重新生成地址，其特征在于

所述预定最大有效地址约为500，

所述线性反馈移位寄存器具有8个寄存器级，所述线性反馈移位寄存器的生成多项式为

$R_i^{\′}\left[7\right]=R_{i-1}^{\′}\left[0\right]\⊕R_{i-1}^{\′}\left[1\right]\⊕R_{i-1}^{\′}\left[5\right]\⊕R_{i-1}^{\′}\left[6\right].$

并且所述置换次序根据下表，利用附加比特，从第n个寄存器级R_i′[n]中所存在的比特来形成第i个数据符号的9比特地址R_i[n]：

R′_i比特位置  7   6   5   4   3   2   1   0 R_i比特位置  3   7   4   6   1   2   0   5

23.如权利要求22所述的方法，其中，所述映射使得相邻的数据符号对被映射到相邻的子载波信号上，来实现数据符号被一对一对地交织到所述子载波信号上的效果。

24.如权利要求22或23所述的方法，其中，所述预定最大有效地址是大致在300和512之间的值。

25.如权利要求22、23或24所述的方法，其中，所述正交频分复用符号包括导频子载波，所述导频子载波被布置来携带已知的符号，并且所述预定最大有效地址取决于所述正交频分复用符号中存在的导频子载波符号的数目。

26.如权利要求22、23、24或25中任一项所述的方法，其中，所述预定最大有效地址是等于378的值。

27.一种地址生成器，用于被交织到正交频分复用的子载波上的数据符号的发送或接收，所述地址生成器可操作用于生成地址集，每个地址是针对所述数据符号中的每个数据符号而被生成的，用来指示所述子载波信号中该数据符号要被映射到的一个子载波，所述地址生成器包括

线性反馈移位寄存器，所述线性反馈移位寄存器包括预定数目的寄存器级，并且可操作用于根据生成多项式生成伪随机比特序列，

置换电路，所述置换电路可操作用于接收所述移位寄存器级的内容，并且根据置换次序置换所述寄存器级中存在的比特来形成地址，以及

控制单元，所述控制单元可与地址检查电路相结合操作，来在所生成的地址超过预定最大有效地址时重新生成地址，其特征在于

所述预定最大有效地址约为500，

所述线性反馈移位寄存器具有8个寄存器级，所述线性反馈移位寄存器的生成多项式为

$R_i^{\′}\left[7\right]=R_{i-1}^{\′}\left[0\right]\⊕R_{i-1}^{\′}\left[1\right]\⊕R_{i-1}^{\′}\left[5\right]\⊕R_{i-1}^{\′}\left[6\right].$

并且所述置换次序根据下表，利用附加比特，从第n个寄存器级R_i′[n]中存在的比特来形成第i个数据符号的9比特地址R_i[n]：

R′_i比特位置  7   6   5   4   3   2   1   0 R_i比特位置  3   7   4   6   1   2   0   5

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