CN103873191A - 数字音频广播子载波矩阵处理方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明是关于数字音频广播子载波矩阵处理方法和装置，其中的方法包括：对传输来的包含有业务数据的比特流进行比特分组，并基于该比特分组获取业务数据符号；对业务数据符号进行延时处理，并在延时处理的期间计算业务数据符号在交织和矩阵填充后的存储位置addw；基于同一时钟将延时处理后的业务数据符号和存储位置addw同时输出；本发明通过将现行标准中的先第一次块交织、再比特交织、及再第二次块交织的过程等效变换为：先比特交织、再第一次块交织、及再第二次块交织；从而有效避免了子载波矩阵填充及子载波交织过程中的数据转存现象，并有效简化了系统的时序设计，进而本发明提供的技术方案提高了子载波矩阵的处理速度，并降低了子载波矩阵的处理功耗。

Description

数字音频广播子载波矩阵处理方法和装置

技术领域

本发明涉及数字音频广播技术，特别是涉及一种数字音频广播子载波矩阵处理方法和装置。

背景技术

数字音频广播系统是指采用数字音频编码、数据压缩、纠错编码以及数字调制等技术对音频广播信号进行全面数字化处理的广播系统。

目前，我国的数字音频标准是针对调频优化的系统传输方案，其实现原理如图1所示。

数字音频标准的FPGA（Field Programmable Gate Array，现场可编程门阵列）实现原理如图2所示。图2中的子载波矩阵填充及子载波交织是数字音频标准中的关键过程。

子载波矩阵填充主要是对数据元素、系统信息元素以及离散导频元素等数据成份进行填充地址计算，即根据现行的数字音频标准中的子载波矩阵设计进行填充地址计算。其中，数据元素包括业务描述信息符号（即SDIS元素）和业务数据符号（也即业务数据元素或者MSIS元素）。

子载波交织主要是对业务数据元素进行交织，该交织是以交织块为单位进行的。

现有的子载波矩阵填充及子载波交织的方法如下所述：

首先，利用下述步骤1-3构造交织块。

步骤1、将子载波矩阵M的某一行记为M_i：

$M_i=[M_{i,1},M_{i,2},\·\·\·,M_{i,l},\·\·\·,M_{i,N_I}]$

$=[m_{1,i,1},m_{2,i,1},\·\·\·m_{N_v,i,1},m_{1,i,2},m_{2,i,2},\·\·\·m_{N_v,i,2},\·\·\·,m_{1,i,N_I},m_{2,i,N_I},\·\·\·,m_{N_v,i,N_I}];$

其中，M_i,l由M_i中连续的N_v个分量构成，且m_n,i,l为M_i，l的分量，依次对应第i行中的业务数据元素，N_v为子载波矩阵M中的子矩阵M_s,t的列数。

步骤2、对M_i中的M_i,l(l=1,2,…,N_I)中的MSIS元素进行置换，即进行第一次块交织，得到：

$V_i=[{\mathrm{VC}}_{i,1},\·\·\·,{\mathrm{VC}}_{i,j},\·\·\·,{\mathrm{VC}}_{i,N_I}]$

$=[{\mathrm{vc}}_{1,i,1},{\mathrm{vc}}_{2,i,1},\·\·\·,{\mathrm{vc}}_{p,i,1},{\mathrm{vc}}_{1,i,2},{\mathrm{vc}}_{2,i,2},\·\·\·{,\mathrm{vc}}_{p,i,2},\·\·\·,{\mathrm{vc}}_{1,i,N_I},{\mathrm{vc}}_{2,i,N_I},\·\·\·,{\mathrm{vc}}_{p,i,N_I}];$

其中，VC_i,j由Vi中连续的p个分量构成，VC_i,j＝[vc_1，i，j,vc_2，i，j,…vc_h，i，j，…vc_p，i,j]（p随i不同可能发生变化），vc_h，i,j为VC_i,j的分量，

用于放置M_i，l中的MSIS元素，即

用于放置M_i，l中的第一个MSIS元素，l与j的对应关系为：

j=((i-N_SDISn-1-k*N_SDISn)*(N_I-1)+(l-1))mod N_I+1；k=0,1,2,3

i=k*S_N+N_SDISn+1,k*S_N+N_SDISn+2,…,(k+1)*S_N；

步骤3、按照行序号依次取出V_i中第j个子向量VC_i，j，构造一维向量 $B_j=({\mathrm{VC}}_{1,j}\·\·\·{\mathrm{VC}}_{4*(S_N-N_{\mathrm{SDISn}}),j}),$ 即第j个交织块。

其次，对B_j进行比特交织，一个比特交织的具体的例子为：

设交织前的输入序列为

其中，N_MUX为交织块的长度，交织后的输出序列为：

则v_n＝u_R(n)；

其中：R(n)可按照下列算法求得：

其中，p(0)＝0，p(i)=(5×p(i-1)+q)mods,(i≠0)，

且q＝s/4-1。

对B_j进行比特交织后，获得： $B_j^{\′}=({\mathrm{VC}}_{1,j}^{\′},\·\·\·{\mathrm{VC}}_{4*(S_N-N_{\mathrm{SDISn}}),j}^{\′});$

其中， ${\mathrm{VC}}_{i,j}^{\′}=[{\mathrm{vc}}_{1,i,j}^{\′},{\mathrm{vc}}_{2,i,j}^{\′},\·\·\·,{\mathrm{vc}}_{p,i,j}^{\′}].$

之后，将一维向量

中的放置到矩阵M_i，l(l=1,2,…,N_I)中，

中的元素被逐一的放置在

中的MSIS元素上，即用于放置

中的第一个MSIS元素，且l与j的对应关系为：

j＝((i-1)*(N_I-1)+(l-1))mod N_I+1；

k=0,1,2,3；

i＝k*(S_N-N_SDISn)+1,k*(S_N-N_SDISn)+2,…,(k+1)*(S_N-N_SDISn)；从而实现第二次块交织。

发明人在实现本发明过程中发现：由于FPGA芯片管脚数目、自身存储空间以及其所能连接的外部存储介质都存在相应的限制，所以，FPGA芯片所能使用的存储资源是非常有限的；而业务数据交织块的数据量是非常大的，这样，在MSIS元素的交织地址计算和矩阵填充地址计算过程中，会涉及到大量的数据转存处理，这不但会使FPGA芯片的存储资源的供需出现矛盾，而且，还增加了存储时间。另外，由于数据存储操作需要满足独占性时序要求，且不同类型的数据需要在不重叠的时间段进行存储操作，外加上MSIS元素在交织过程中的转存环节，这些会使整个系统的时序设计变得十分复杂，从而最终影响了系统的整体运行速度和功耗。

有鉴于现有的子载波矩阵填充及子载波交织存在的技术问题，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验以及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种数字音频广播子载波矩阵处理方法的实现方法和装置，能够克服现有的子载波矩阵填充及子载波交织存在的问题，使其更具有实用性。经过不断的研究设计,并经过反复试作样品及改进，终于创设出确具实用价值的本发明。

发明内容

本发明的主要目的在于，克服现有的子载波矩阵填充及子载波交织存在的问题，而提供一种新的数字音频广播子载波矩阵处理方法的实现方法和装置，所要解决的问题是，避免子载波矩阵填充及子载波交织过程中的数据转存现象，简化系统时序设计，以提高子载波矩阵处理速度，并降低子载波矩阵处理的功耗。

本发明的目的以及解决其技术问题可以采用以下的技术方案来实现。

依据本发明提出的一种数字音频广播子载波矩阵处理方法，包括：对传输来的包含有业务数据的比特流进行比特分组，并基于所述比特分组获取业务数据符号；对所述业务数据符号进行延时处理，并在所述延时处理的期间计算所述业务数据符号在交织和矩阵填充后的存储位置addw；基于同一时钟将所述延时处理后的业务数据符号和所述存储位置addw同时输出；所述计算所述业务数据符号的存储位置addw包括：对所述业务数据符号进行实时的比特交织，获得所述业务数据符号在进行所述比特交织后所在交织块的行号r1′；计算所述比特交织后的业务数据符号在进行第一次块交织后的块号ab1，且ab1＝mod((r1′+ni-2),N_I)+1；计算所述第一次块交织后的业务数据符号在进行第二次块交织后的块号ab2，且ab2＝mod((432*N_I-r2′+ab1),N_I)+1；计算所述业务数据符号存储位置addw，且addw＝(ab2-1)*u+d-1；其中，ni为业务数据符号在所述比特交织后所在交织块序号，N_I为子载波矩阵的有效子带数，r2′为业务数据符号在所述比特交织前所在交织块的行号，u为1帧数据中的1个子带的数据总量，d为业务数据符号在子载波矩阵中的填充位置。

依据本发明提出的一种数字音频广播子载波矩阵处理装置，包括：比特分组模块，用于对传输来的包含有业务数据的比特流进行比特分组处理；延时处理模块，用于对所述比特分组处理后的业务数据符号进行延时处理；存储位置计算模块，用于在所述延时处理的期间计算所述比特分组处理后的业务数据符号在交织和矩阵填充后的存储位置addw；输出模块，用于基于同一时钟将所述延时处理后的业务数据符号和所述存储位置addw同时输出；其中，所述存储位置计算模块包括：比特交织子模块，用于对所述业务数据符号进行实时的比特交织，获得所述业务数据符号在进行所述比特交织后所在交织块的行号r1′；第一块交织子模块，用于计算所述比特交织后的业务数据符号在进行第一次块交织后的块号ab1，且ab1＝mod((r1′+ni-2),N_I)+1；第二块交织子模块，用于计算所述第一次块交织后的业务数据符号在进行第二次块交织后的块号ab2，且ab2＝mod((432*N_I-r2′+ab1),N_I)+1；存储位置计算子模块，用于计算所述业务数据符号存储位置addw，且addw＝(ab2-1)*u+d-1；其中，ni为业务数据符号在所述比特交织后所在交织块序号，N_I为子载波矩阵的有效子带数，r2′为业务数据符号在所述比特交织前所在交织块的行号，u为1帧数据中的1个子带的数据总量，d为业务数据符号在子载波矩阵中的填充位置。

借由上述技术方案，本发明的数字音频广播子载波矩阵处理方法和装置至少具有下列优点以及有益效果：本发明通过对业务数据符号进行延时处理，并在延时处理的期间计算基于帧的各业务数据符号在交织和矩阵填充完成后的存储位置，而且，在计算存储位置的过程中，本发明将现行标准中的先进行第一次块交织、再进行比特交织、然后再进行第二次块交织的实现过程等效变换为：先进行比特交织、再进行第一次块交织、然后再进行第二次块交织，这样，本发明不但可以避免业务数据符号在交织和矩阵填充过程中的转存过程，而且，还可以基于同一时钟将业务数据符号和其存储位置一同输出，简化了系统的时序设计；从而本发明提高了子载波矩阵处理速度，并降低了子载波矩阵处理的功耗。

综上所述，本发明在技术上有显著的进步，并具有明显的积极技术效果，诚为一新颖、进步、实用的新设计。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例,并配合说明书附图,详细说明如下。

附图说明

图1为本发明的数字音频广播子载波矩阵处理方法和装置的原理图；

图2为本发明的数字音频广播子载波矩阵处理方法流程图；

图3为本发明的数字音频广播子载波矩阵处理装置的结构示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的数字音频广播子载波矩阵处理方法和装置的具体实施方式、流程、结构、特征及其功效，详细说明如后。

子载波矩阵的填充过程和交织过程在FPGA中是紧密关联的，且其实现过程是非常复杂的。本发明从系统整体优化的角度考虑数字音频广播子载波矩阵处理，以有效降低系统实现的复杂度。

具体的，在FPGA中，一方面，可以对数量少的数据类型（如系统信息元素以及业务描述信息元素）进行存储和读取时序控制，以调整各路数据传输时序，并满足数据存储操作在时序上的独占性要求；另一方面，可以通过将数量多的数据类型（即业务数据元素）的矩阵填充地址计算所产生的地址流和与数据流同步输出，从而使系统在交织和矩阵填充过程中无需进行业务数据符号的转存操作，并可以方便的进行后续子帧分配的地址处理和外部SRAM的存储操作。

本发明的数字音频广播子载波矩阵处理方法和装置的实现原理如图1所示。

图1中，首先对传输来的比特流（如基于3.264M时钟传输来的比特流）进行比特分组处理（如数据格式转换等），从而可以从比特分组处理的结果中获得业务数据符号；之后，一方面对业务数据符号进行延时处理，另一方面，对业务数据符号流中的业务数据符号进行计数，并根据该计数值计算的各业务数据符号在交织和矩阵填充完成后的存储位置（如同时基于6.528M时钟和3.264M时钟实现存储位置的计算）；从而可以基于同一时钟（如基于3.264M时钟）将上述计算出的存储位置以及延时处理后的业务数据符号一起输出，以进行后续处理。

下面结合附图2所示的流程对本发明的数字音频广播子载波矩阵处理方法中的计算的各业务数据符号在交织和矩阵填充完成后的存储位置的实现过程进行说明。

在图2中，S200、对传输来的比特流进行比特分组处理，并针对比特分组后业务数据符号流进行业务数据符号的计数，设定业务数据符号的计数值为cn1。之后，分别到S210和S220。

S210、根据比特交织算法对上述计数值cn1进行实时计算，以获得比特交织后的地址计数cn2。

具体的，可以利用现有的比特交织算法来计算cn2；一个现有的比特交织算法的具体例子为：

设定比特交织前的输入序列为：

其中N_MUX为交织块的长度，设定比特交织后的输出序列为：

则v_n＝u_R(n)，其中R(n)可按照下列算法求得：

其中，n为cn1，p(0)＝0，p(i)=(5×p(i-1)+q)mods,(i≠0)，

q＝s/4-1；

即根据公式p(i)=(5×p(i-1)+q)mods,(i≠0)找到下一个满足条件p(i)<N_MUX的p(i)值，找到的该p(i)值即为cn2。计算出的一系列的cn2可以以序列的形式表示，即Is(L)。之后，分别到S250和S260。

S220、根据上述计数值cn1获取各业务数据符号在比特交织后的子载波矩阵中的行号r1。到S230。

具体的，基于现有的各种不同传输模式（即传输模式1、传输模式2和传输模式3），业务数据符号在交织块中的填充位置是以3行为周期循环填充的；在这种情况下，设定S200中的业务数据符号的计数值为cn1，则r1为t＝cn1+slen时的rn值，rn值可以通过下述公式（1）计算获得：

公式（1）

在上述公式（1）中，slen为业务数据中的业务描述信息符号在子载波矩阵中的子矩阵中的数量，dlen为数据元素中的业务数据符号在子载波矩阵中的子矩阵中的数量，dalen为数据元素在基于3行的循环周期中填充的数量，S_n为子载波矩阵中的子矩阵所包含的行数，d1为循环的3行中第1行的数据元素的数量，d2为循环的3行中第2行或第3行的数据元素的数量。

上述的slen、dlen、dalen、S_n、d1以及d2在不同的传输模式下的取值是有所区别的。不同传输模式下slen、dlen、dalen、d1以及d2的取值如下表1所示。S_n在不同传输模式下的取值如下表2所示。

表1

	传输模式1	传输模式2	传输模式3
				slen	426	394	340
dlen	11520	12672	11520
				dalen	640	322	640
d1	212	106	212
				d2	214	108	214

表2

	传输模式1	传输模式2	传输模式3
				Sn	56	111	61
Nv	242	122	242

S230、基于上述计算出的r1利用下述公式（2）计算各业务数据符号在比特交织后所在的交织块的行号r1′。到S240。

${r1}^{\&prime;}=\left\{\begin{array}{cc}r1-N_{\mathrm{SDISn}},& N_{\mathrm{SDISn}}<r1<S_n;\\ r1-2*N_{\mathrm{SDISn}},& 2*N_{\mathrm{SDISn}}+S_n<r1<2*S_n;\\ r1-3*N_{\mathrm{SDISn}},& 3*N_{\mathrm{SDISn}}+2*S_n<r1<3*S_n;\\ r1-4*N_{\mathrm{SDISn}},& 4*N_{\mathrm{SDISn}}+3*S_n<r1<4*S_n;\end{array}\right.$ 公式（2）

在公式（2）中，N_SDISn为子载波矩阵的子矩阵中的业务描述信息符号的行数，且N_SDISn在不同的传输模式下的取值是有所区别的。不同传输模式下N_SDISn的取值如下表3所示。

表3

S240、由上述r1′利用下述公式（3）可计算获得业务数据符号在第一次块交织后的块序号ab1。到S280。

ab1=mod((r1′+ni-2),N_I)+1               公式（3）。

在上述公式（3）中，ni为业务数据符号所在的交织块序号，N_I为子载波矩阵的有效子带数。

S250、确定各业务数据符号在子载波矩阵中的填充位置d，在计算填充位置d的过程中需要刨除slen数量的业务描述信息符号元素。到S290。

具体的，在一个子载波矩阵的子矩阵中，业务数据符号是以3行为循环周期进行循环填充的，由于业务描述信息符号和业务数据符号的填充是按照子矩阵块M_st（Sn*Nv大小的数据块）交叉填入的，所以在一个交织块内业务数据符号的计数kw需要换算为一个帧内的数据元素的计数k。

k和kw可以通过下述公式（4）实现换算。

$k=\left\{\begin{array}{cc}\mathrm{kw}+\mathrm{slen}& 0\&le;\mathrm{kw}\&le;\mathrm{dlen}-1\\ \mathrm{kw}+2*\mathrm{slen}& \mathrm{dlen}\&le;\mathrm{kw}\&le;2*\mathrm{dlen}-1\\ \mathrm{kw}+3*\mathrm{slen}& 2*\mathrm{dlen}\&le;\mathrm{kw}\&le;3*\mathrm{dlen}-1\\ \mathrm{kw}+4*\mathrm{slen}& 3*\mathrm{dlen}\&le;\mathrm{kw}\&le;4*\mathrm{dlen}-1\end{array}\right.$ 公式（4）

在上述公式（4）中，slen为业务数据中的业务描述信息符号在子载波矩阵中的子矩阵中的数量，dlen为业务数据中的业务数据符号在子载波矩阵中的子矩阵中的数量，kw为业务数据符号在比特交织前的所在交织块内的计数值，且k的取值范围为0～dlen-1。

之后，基于上述k利用下述公式（5）计算各业务数据符号在比特交织前所在交织块的块序号bn，并利用下述公式（6）计算各业务数据符号在子载波矩阵中的子矩阵内的序号k1：

bn=k/(slen+dlen)                公式（5）

bn取值范围为0～3。

k1=mod(k,(slen+dlen))           公式（6）

之后，基于上述bn和k1利用下述公式（7）计算除了业务数据符号在第二次块交织后在子载波矩阵中的填充位置d：

公式（7）

在上述公式（7）中，dalen为数据元素在基于3行的循环周期中填充的数量，利用mod((k1+slen),dalen)的计算结果可以从预先设定的D(dalen)中获取到D(mod((k1+slen),dalen))的取值，D(dalen)中存储有数据元素在子载波矩阵中的子矩阵的前3行的填充位置，adlen为填充地址循环长度，且adlen的取值为adlen=3*Nv，Nv为子载波矩阵中的子矩阵所包含的列数，ni为业务数据符号在比特交织后所在的交织块序号，且ni的取值范围为0～N_I-1。

Nv在不同传输模式下的取值如上述表2所示。

基于上述公式（7）来计算填充位置d可以减少本发明在实现过程中对系统资源的占用。当然，本发明也可以采用其他方式来获得填充位置d，如在预先设置的D(dalen)中存储数据元素在子载波矩阵中的子矩阵的所有行的填充位置，则可以直接从D(dalen)中获取各业务数据符号在子载波矩阵中的填充位置d，而不必进行上述公式（4）-公式（7）的计算。

S260、获取业务数据符号在比特交织前所在的子载波矩阵中的行号r2。到S270。

具体的，r2为t=cn2时的rn值，且rn可以通过上述公式（1）获得。计算出的r2可以以序列的形式表示，即Rs(L)。

S270、基于上述计算获得的r2由下述公式（8）计算出各业务数据符号在比特交织前所在交织块的行号r2′。到S280。

${r2}^{\&prime;}=\left\{\begin{array}{cc}r2-N_{\mathrm{SDISn}},& N_{\mathrm{SDISn}}<r2<S_n;\\ r2-2*N_{\mathrm{SDISn}},& 2*N_{\mathrm{SDISn}}+S_N<r2<2*S_n;\\ r2-3*N_{\mathrm{SDISn}},& 3*N_{\mathrm{SDISn}}+2*S_N<r2<3*S_n;\\ r2-4*N_{\mathrm{SDISn}},& 4*N_{\mathrm{SDISn}}+3*S_N<r2<4*S_n;\end{array}\right.$ 公式（8）

在上述公式（8）中，N_SDISn为子载波矩阵的子矩阵中的业务描述信息符号的行数，S_n为子载波矩阵的子矩阵的行数。

S280、基于上述计算获得的r2′和ab1利用下述公式（9）获得业务数据符号在进行第二次块交织后的块序号ab2，到S290。

ab2＝mod((432*N_I-r2′+ab1),N_I)+1          公式（9）

在上述公式（9）中，N_I为子载波矩阵的有效子带数。

S290、基于上述计算获得的ab2利用下述公式（10）计算各业务数据符号在完成交织和矩阵填充后的存储位置（即存储逻辑地址）addw。

addw=(ab2-1)*u+d-1            公式（10）

其中，u为1帧数据中的1个子带的数据总量（包括系统信息元素、离散导频元素以及数据元素在内）的存储数量，1个数据帧的存储数量为u*N_I。

进一步的，在超帧中，各业务数据符号在完成交织和矩阵填充后的存储位置存储位置addw′可通过下述公式（11）计算获得：

addw′＝addw+fi*4*Sn*Nv*N_I            公式（11）

在上述公式（11）中，fi为业务数据符号所在的帧序号，且fi的取值范围为0～3，S_n为子载波矩阵中的子矩阵所包含的行数，Nv为子载波矩阵中的子矩阵所包含的列数，S_n和Nv在不同传输模式下的取值如上表2所示。

下面结合附图3对本发明的数字音频广播子载波矩阵处理装置进行详细说明。

在图3中，数字音频广播子载波矩阵处理装置主要包括：比特分组模块300、延时处理模块310、存储位置计算模块320以及输出模块330；其中，比特分组模块300与延时处理模块310以及存储位置计算模块320均连接，输出模块330与延时处理模块310以及存储位置计算模块320均连接。另外，该装置还可以包括：超帧存储位置计算模块340，且该超帧存储位置计算模块340与存储位置计算模块320以及输出模块330均连接。

比特分组模块300主要用于对传输来的包含有业务数据的比特流进行比特分组处理，从而使延时处理模块310和存储位置计算模块320可以基于该比特分组处理的结果分别获得业务数据符号。

延时处理模块310主要用于对比特分组模块300进行比特分组处理后的业务数据符号进行延时处理，并向输出模块330传输其延时处理后的业务数据符号。延时处理模块310进行延时处理的延时时长可以根据实际应用中的存储位置计算的时间来确定。

存储位置计算模块320主要用于在延时处理模块310对业务数据符号进行延时处理的期间，计算比特分组模块300进行比特分组处理后的业务数据符号在交织和矩阵填充完成后的存储位置addw，并向输出模块330传输其计算获得的存储位置addw。

输出模块330主要用于基于同一时钟（如基于3.264M时钟）将延时处理模块310传输来的延时处理后的业务数据符号和存储位置计算模块320传输来的存储位置addw同时输出。

上述存储位置计算模块320主要包括：比特交织子模块321、第一块交织子模块322、第二块交织子模块323和存储位置计算子模块324。

其中，比特交织子模块321与第一块交织子模块322，第一块交织子模块322还与第二块交织子模块323连接，且第二块交织子模块还与存储位置计算子模块324连接。

另外，该存储位置计算模块320还可以包括计数子模块（图3中未示出），且该计数子模块与比特分组模块300、比特交织子模块321、第二块交织子模块323以及存储位置计算子模块324均连接。

计数子模块主要用于对比特分组模块300分组处理后的业务数据符号进行计数，为每个业务数据符号产生计数值cn1，该计数值cn1可以分别提供给比特交织子模块321、第二块交织子模块323以及存储位置计算子模块324等子模块，以便于各子模块的计算。

比特交织子模块321主要用于对比特分组处理后的业务数据符号进行实时的比特交织，并获得业务数据符号在进行比特交织后所在交织块的行号r1′。比特交织子模块321获取行号r1′的具体实现方式如上述方法实施例中S220和S230中的描述，在此不再详细说明。

第一块交织子模块322主要用于计算比特交织后的业务数据符号在进行第一次块交织后的块号ab1，且ab1＝mod((r1′+ni-2),N_I)+1。第一块交织子模块322计算出块号ab1的具体实现方式如上述方法实施例中S240中的描述，在此不再详细说明。

第二块交织子模块323主要用于计算第一次块交织后的业务数据符号在进行第二次块交织后的块号ab2，且ab2=mod((432*N_I-r2′+ab1),N_I)+1。第二块交织子模块323计算块号ab2的具体实现方式如上述方法实施例中S210、S260、S270和S280中的描述，在此不再详细说明。

存储位置计算子模块324主要用于计算各业务数据符号存储位置addw，且addw＝(ab2-1)*u+d-1。存储位置计算子模块324计算各业务数据符号存储位置addw的具体实现方式如上述方法实施例中S250和S290中的描述，在此不再详细说明。

上述存储位置计算子模块324主要包括：存储单元、第一计算单元和第二计算单元。

存储单元主要用于存储预先设置的D(dalen)，所述D(dalen)中存储有子载波矩阵中数据元素的填充位置在子矩阵中前3行的填充位置；

第一计算单元与存储单元和第二计算单元均连接。第一计算单元主要用于根据存储单元中存储的D(dalen)以及上述公式（4）-公式（7）计算d。具体如上述方法实施例中S250中的描述，在此不再详细说明。

第二计算单元与第一计算单元和第二块交织子模块323分别连接。第二计算单元主要用于利用上述公式（10）计算各业务数据符号存储位置addw，具体如上述方法实施例中S290中的描述，在此不再详细说明。

超帧存储位置计算模块340主要用于根据上述公式（11）计算基于超帧的各业务数据符号在交织和矩阵填充后的存储位置addw′，具体如上述方法实施例中与公式（11）相关的描述，在此不再详细说明。

以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明的技术，任何熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种数字音频广播子载波矩阵处理方法，其特征在于，包括：

对传输来的包含有业务数据的比特流进行比特分组，并基于所述比特分组获取业务数据符号；

对所述业务数据符号进行延时处理，并在所述延时处理的期间计算所述业务数据符号在交织和矩阵填充后的存储位置addw；

基于同一时钟将所述延时处理后的业务数据符号和所述存储位置addw同时输出；

所述计算所述业务数据符号的存储位置addw包括：

对所述业务数据符号进行实时的比特交织，获得所述业务数据符号在进行所述比特交织后所在交织块的行号r1′；

计算所述比特交织后的业务数据符号在进行第一次块交织后的块号ab1，且ab1=mod((r1′+ni-2),N_I)+1；

计算所述第一次块交织后的业务数据符号在进行第二次块交织后的块号ab2，且ab2=mod((432*N_I-r2′+ab1),N_I)+1；

计算所述业务数据符号存储位置addw，且addw＝(ab2-1)*u+d-1；

其中，ni为业务数据符号在所述比特交织后所在交织块序号，N_I为子载波矩阵的有效子带数，r2′为业务数据符号在所述比特交织前所在交织块的行号，u为1帧数据中的1个子带的数据总量，d为业务数据符号在子载波矩阵中的填充位置。

2.如权利要求1所述的数字音频广播子载波矩阵处理方法，其特征在于，如果业务数据符号在子载波矩阵中的填充是基于前3行填充位置进行循环填充的过程，则根据下述公式计算d：

其中，预先设置的D(dalen)中存储有子载波矩阵中数据元素的填充位置在子矩阵中前3行的填充位置，D(mod((k1+slen),dalen))的取值根据mod((k1+slen),dalen)的取值从所述预先设置的D(dalen)中获取，k1为业务数据符号在子载波矩阵中的子矩阵内的序号，dalen为数据元素在基于3行的循环周期中填充的数量，adlen为填充地址循环长度，bn为业务数据符号在比特交织前所在交织块的块序号，S_n为子载波矩阵中的子矩阵所包含的行数，Nv为子载波矩阵中的子矩阵所包含的列数。

3.如权利要求2所述的数字音频广播子载波矩阵处理方法，其特征在于，所述k1通过下述公式计算获得：

k1=mod(k,(slen+dlen))；

其中， $k=\left\{\begin{array}{cc}\mathrm{kw}+\mathrm{slen}& 0\&le;\mathrm{kw}\&le;\mathrm{dlen}-1\\ \mathrm{kw}+2*\mathrm{slen}& \mathrm{dlen}\&le;\mathrm{kw}\&le;2*\mathrm{dlen}-1\\ \mathrm{kw}+3*\mathrm{slen}& 2*\mathrm{dlen}\&le;\mathrm{kw}\&le;3*\mathrm{dlen}-1\\ \mathrm{kw}+4*\mathrm{slen}& 3*\mathrm{dlen}\&le;\mathrm{kw}\&le;4*\mathrm{dlen}-1\end{array}\right.;$

slen为数据元素中的业务描述信息符号在子载波矩阵中的子矩阵中的数量，dlen为数据元素中的业务数据符号在子载波矩阵中的子矩阵中的数量，kw为业务数据符号在所述比特交织前的所在交织块内的计数值。

4.如权利要求2所述的数字音频广播子载波矩阵处理方法，其特征在于，所述bn通过下述公式计算获得：

bn=k/(slen+dlen)；

其中， $k=\left\{\begin{array}{cc}\mathrm{kw}+\mathrm{slen}& 0\&le;\mathrm{kw}\&le;\mathrm{dlen}-1\\ \mathrm{kw}+2*\mathrm{slen}& \mathrm{dlen}\&le;\mathrm{kw}\&le;2*\mathrm{dlen}-1\\ \mathrm{kw}+3*\mathrm{slen}& 2*\mathrm{dlen}\&le;\mathrm{kw}\&le;3*\mathrm{dlen}-1\\ \mathrm{kw}+4*\mathrm{slen}& 3*\mathrm{dlen}\&le;\mathrm{kw}\&le;4*\mathrm{dlen}-1\end{array}\right.;$

slen为数据元素中的业务描述信息符号在子载波矩阵中的子矩阵中的数量，dlen为数据元素中的业务数据符号在子载波矩阵中的子矩阵中的数量，kw为业务数据符号在所述比特交织前的交织块内的计数值。

5.如权利要求1所述的数字音频广播子载波矩阵处理方法，其特征在于，如果业务数据符号在子载波矩阵中的填充是基于前3行填充位置进行循环填充的过程，则根据下述公式计算r2′：

${r2}^{\&prime;}=\left\{\begin{array}{cc}r2-N_{\mathrm{SDISn}},& N_{\mathrm{SDISn}}<r2<S_n;\\ r2-2*N_{\mathrm{SDISn}},& 2*N_{\mathrm{SDISn}}+S_N<r2<2*S_n;\\ r2-3*N_{\mathrm{SDISn}},& 3*N_{\mathrm{SDISn}}+2*S_N<r2<3*S_n;\\ r2-4*N_{\mathrm{SDISn}},& 4*N_{\mathrm{SDISn}}+3*S_N<r2<4*S_n;\end{array}\right.,$ r2为t＝cn2时的rn值，且

其中，N_SDISn为子载波矩阵中的子矩阵中的业务描述信息符号的行数，cn2为业务数据符号在进行所述比特交织后所在交织块中的序号，S_n为子载波矩阵中的子矩阵所包含的行数，slen为数据元素中的业务描述信息符号在子载波矩阵中的子矩阵中的数量，dlen为数据元素中的业务数据符号在子载波矩阵中的子矩阵中的数量，dalen为数据元素在基于3行的循环周期中填充的数量，d1为循环的3行中第1行的数据元素的数量，d2为循环的3行中第2行或第3行的数据元素的数量。

6.如权利要求1所述的数字音频广播子载波矩阵处理方法，其特征在于，如果业务数据符号在子载波矩阵中的填充是基于前3行填充位置进行循环填充的过程，则根据下述公式计算r1′：

${r1}^{\&prime;}=\left\{\begin{array}{cc}r1-N_{\mathrm{SDISn}},& N_{\mathrm{SDISn}}<r1<S_n;\\ r1-2*N_{\mathrm{SDISn}},& 2*N_{\mathrm{SDISn}}+S_n<r1<2*S_n;\\ r1-3*N_{\mathrm{SDISn}},& 3*N_{\mathrm{SDISn}}+2*S_n<r1<3*S_n;\\ r1-4*N_{\mathrm{SDISn}},& 4*N_{\mathrm{SDISn}}+3*S_n<r1<4*S_n;\end{array}\right.,$ r1为t=cn1时的rn值，且

其中，N_SDISn为子载波矩阵中的子矩阵中的业务描述信息符号的行数，cn1为所述比特分组后的业务数据符号的计数值，S_n为子载波矩阵中的子矩阵所包含的行数，slen为数据元素中的业务描述信息符号在子载波矩阵中的子矩阵中的数量，dlen为数据元素中的业务数据符号在子载波矩阵中的子矩阵中的数量，dalen为数据元素在基于3行的循环周期中填充的数量，d1为循环的3行中第1行的数据元素的数量，d2为循环的3行中第2行或第3行的数据元素的数量。

7.如权利要求1或2或3或4或5或6所述的数字音频广播子载波矩阵处理方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据公式addw′＝addw+fi*4*S_n*Nv*N_I计算基于超帧的各业务数据符号在交织和矩阵填充后的存储位置addw′；

其中，fi为业务数据符号所在的帧序号，S_n为子载波矩阵中的子矩阵所包含的行数，Nv为子载波矩阵中的子矩阵所包含的列数。

8.一种数字音频广播子载波矩阵处理装置，其特征在于，包括：

比特分组模块，用于对传输来的包含有业务数据的比特流进行比特分组处理；

延时处理模块，用于对所述比特分组处理后的业务数据符号进行延时处理；

存储位置计算模块，用于在所述延时处理的期间计算所述比特分组处理后的业务数据符号在交织和矩阵填充后的存储位置addw；

输出模块，用于基于同一时钟将所述延时处理后的业务数据符号和所述存储位置addw同时输出；

其中，所述存储位置计算模块包括：

比特交织子模块，用于对所述业务数据符号进行实时的比特交织，获得所述业务数据符号在进行所述比特交织后所在交织块的行号r1′；

第一块交织子模块，用于计算所述比特交织后的业务数据符号在进行第一次块交织后的块号ab1，且ab1＝mod((r1′+ni-2),N_I)+1；

第二块交织子模块，用于计算所述第一次块交织后的业务数据符号在进行第二次块交织后的块号ab2，且ab2＝mod((432*N_I-r2′+ab1),N_I)+1；

存储位置计算子模块，用于计算所述业务数据符号存储位置addw，且addw=(ab2-1)*u+d-1；

其中，ni为业务数据符号在所述比特交织后所在交织块序号，N_I为子载波矩阵的有效子带数，r2′为业务数据符号在所述比特交织前所在交织块的行号，u为1帧数据中的1个子带的数据总量，d为业务数据符号在子载波矩阵中的填充位置。

9.如权利要求8所述的数字音频广播子载波矩阵处理装置，其特征在于，所述存储位置计算子模块包括：

存储单元，用于存储预先设置的D(dalen)，所述D(dalen)中存储有子载波矩阵中数据元素的填充位置在子矩阵中的前3行的填充位置；

第一计算单元，用于根据下述公式计算所述d：

其中，D(mod((k1+slen),dalen))的取值根据mod((k1+slen),dalen)的取值从所述存储单元中存储的D(dalen)中获取，k1为业务数据符号在子载波矩阵中的子矩阵内的序号，dalen为数据元素在基于3行的循环周期中填充的数量，adlen为填充地址循环长度，bn为业务数据符号在比特交织前所在交织块的块序号，S_n为子载波矩阵中的子矩阵所包含的行数，Nv为子载波矩阵中的子矩阵所包含的列数；

第二计算单元，用于根据addw＝(ab2-1)*u+d-1计算所述业务数据符号存储位置addw。

10.如权利要求8或9所述的数字音频广播子载波矩阵处理装置，其特征在于，所述装置还包括：

超帧存储位置计算模块，与所述存储位置计算模块和输出模块分别连接，用于根据公式addw′＝addw+fi*4*S_n*Nv*N_I计算基于超帧的各业务数据符号在交织和矩阵填充后的存储位置addw′；

其中，fi为业务数据符号所在的帧序号，S_n为子载波矩阵中的子矩阵所包含的行数，Nv为子载波矩阵中的子矩阵所包含的列数。

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