CN106059974B - 发送方法、发射机、接收方法和接收机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及发送方法、发射机、接收方法和接收机，提供了一种将已编码的数据块转换为分别包括实分量和虚分量第一复合符号的传输方法，其中所述实分量和虚分量中的一个被指定为第一分量，而另一个被指定为第二分量，将第一复合符号的第一分量和第二分量分别逐列写入具有NR行的第一交织器矩阵和第二交织器矩阵；根据预定的移位模式，对第二交织器矩阵的每一列应用循环移位；并且逐行地从第一交织器矩阵读取第一分量，并且从已循环移位的第二交织器矩阵读取第二分量。NR是比NRF大的、NRF的倍数(NRF是比1大的整数)，并且用于循环移位的移位模式仅包括并非NRF的倍数的整数。

Description

发送方法、发射机、接收方法和接收机
本申请是申请日为2013年01月16日、申请号为201380001078.9的发明专利申请“发送方法、发射机、接收方法和接收机”的分案申请。
技术领域
本发明涉及数字通信。
背景技术
近年来，已经开发了用于在多个RF信道之间进行跳变的同时发送数据的发射机(例如，见非专利文献1)。
这种发射机根据前向纠错(FEC)码将FEC码字转换到多个复合符号中，并且将每个复合符号的实分量和虚分量分配到多个RF信道中的一个RF信道以实现信道分集。
引用文件清单
专利文献
PTL 1：EP2 288 048 A
非专利文献
NPL 1：DVB-NGH标准化文档TM-NGH1172：“Details of the Cell+TimeInterleaving”
NPL 2：ETSI EN 302.755：“Frame structure channel coding and modulationfor a second-generation digital terrestrial television broadcasting system”(DVB-T2标准)
发明内容
技术问题
但是，信道分集取决于每个复合符号的实分量和虚分量在RF信道上的分布。
本发明的目的是提供一种通过在RF信道上适当地分布每个复合信号的实分量和虚分量来达到极佳的信道分集的传输方法。
问题的解决方案
为了达到上述目的，本发明的一个方面是用于在多个NRF频率信道(NRF是比1大的整数)上发送数字数据的发送方法，该发送方法包括以下步骤：用纠错码对预定长度的数据块进行编码；将编码后的数据块转换为多个第一复合符号，其中每个复合符号包括实分量和虚分量；该实分量和虚分量中的一个被指定为第一分量，而另一个被指定为第二分量，将该第一复合符号的第一分量逐列写入具有NRF行的第一交织器矩阵，将第一复合符号的第二分量逐列写入具有NRF行的第二交织器矩阵；根据预定的移位模式对第二交织器矩阵的每一列应用循环移位；从该第一交织器矩阵逐行读取第一分量，并从已循环移位的第二交织器矩阵逐行读取第二分量，以生成多个第二复合符号；并在频率信道上发送第二复合符号；第二复合符号中的每一个复合符号对应于频率信道中的一个频率信道，其中，NR是比NRF大的、NRF的倍数，并且该循环移位的移位模式仅包括并非NRF的倍数的整数。
发明的有益效果
上面的发送方法实现了极佳的信道分集。
附图说明
[图1]图1是示出了在多个RF信道之间跳变的典型发射机100的结构的框图。
[图2A]图2A示出了在2D旋转星座的情况下将实符号映射到复合符号的示例。
[图2B]图2B示出了在4D旋转星座的情况下将实符号映射到复合符号的示例。
[图2C]图2C示出了在8D旋转星座的情况下将实符号映射到复合符号的示例。
[图3]图3示出了时间交织的示例。
[图4]图4示出了当RF信道的数量是3个并且TFS周期的数量是3个时的时间-频率分割的示例。
[图5]图5示出了当RF信道的数量是3个并且TFS周期的数量是3个时，对FEC块进行分割的示例。
[图6]图6示出了图1中的用于将多个复合符号的实分量和虚分量写入实分量交织器矩阵和虚分量交织器矩阵的分量交织器140的示例。
[图7]图7示出了图1中的用于对虚分量交织器矩阵的列应用循环移位的分量交织器140的示例。
[图8]图8示出了图1中的用于从实分量交织器矩阵和虚分量交织器矩阵中读取实分量和虚分量的分量交织器140的示例。
[图9]图9示出了图1中的将从实分量交织器矩阵和虚分量交织器矩阵中读出的实分量和虚分量映射到复合符号的分量交织器140的示例。
[图10]图10示出了当NR＝4时图1中的分量交织器140进行分量交织之后的2D旋转星座块中的两个分量之间的距离。
[图11]图11示出了图1中的用于当RF信道的数量为3并且TFS周期的数量为2时，对虚分量交织器矩阵的列应用循环移位的分量交织器140的示例。
[图12A]图12A示意性地示出了FEC块在一帧上的分布。
[图12B]图12B示意性地示出了FEC块在两帧上的分布。
[图12C]图12C示意性地示出了FEC块在三帧上的分布。
[图12D]图12D示意性地示出了FEC块在四帧上的分布。
[图13]图13是示出了实施例1中的发射机100A的结构的框图。
[图14]图14示出了图13中的用于将多个复合符号的实分量和虚分量写入实分量交织器矩阵和虚分量交织器矩阵的分量交织器140A的示例。
[图15]图15示出了图13中的用于对虚分量交织器矩阵的列应用循环移位的分量交织器140A的示例。
[图16]图16示出了图13中的从实分量交织器矩阵和虚分量交织器矩阵读取实分量和虚分量的分量交织器140A的示例。
[图17]图17示出了图13中的用于将从实分量交织器矩阵和虚分量交织器矩阵读取的实分量和虚分量映射到复合符号的分量交织器140的示例。
[图18]图18示出了图13中的用于对虚分量交织器矩阵的列应用循环移位的分量交织器140A的另一个示例。
[图19]图19是示出了实施例1中的接收机200A的结构的框图。
[图20]图20是示出了实施例2中的发射机100B的结构的框图。
[图21]图21示出了图20中的分量交织器140B的循环移位的移位模式的示例。
[图22]图22示出了图20中的分量交织器140B的循环移位的移位模式的另一个示例。
[图23]图23示出了图20中的分量交织器140B的循环移位的移位模式的再一个示例。
[图24]图24示出了图20中的分量交织器140B的循环移位的移位模式的又一个示例。
[图25]图25是示出了实施例2中的接收机200B的结构的框图。
具体实施方式
下面参照附图描述本发明的实施例。
发明人的检查和发现
首先，参照附图描述了用于在多个RF信道之间进行跳变的同时，在这些RF信道上传输的典型传输技术。
图1是示出了在多个RF信道之间跳变的典型发射机100的结构的框图。发射机100配备有前向纠错(FEC)编码器110、正交幅度调制(QAM)映射器120、星座旋转单元130、分量交织器140、时间交织器150、调度器160、OFDM调制器170-1，…，170-n和发射天线180-1，…，180-n。
发射机100接收作为输入的具有预定长度的二进制块，所述二进制块包含要传输的信息。
由FEC编码器110使用FEC码对每个信息块进行编码，从而产生FEC码字。该编码过程包括计算冗余比特和将冗余比特添加到该信息块，以便通过更稳健地对付差错的接收机来对信息块进行解码。FEC码系列的两个明显的示例是低密度奇偶校验(LDPC)码和turbo码。但是，本发明不特别限制FEC编码器110所使用的FEC码的类型。
将编码过程产生的FEC码字提供给QAM映射器120。在下文中，FEC码字被称为FEC块。QAM映射器120将FEC块的比特映射到复合QAM符号，在某一时间将2*B比特映射到复合QAM符号。
更具体地，QAM映射器120首先将FEC块的比特映射到实数值脉冲幅度调制(PAM)符号，在某一时间将B个比特映射到PAM符号。接下来，QAM映射器120输出一对实数值PAM符号作为复合QAM符号(实数值PAM符号之一是复合QAM符号的实分量，另一个实数值PAM符号是该复合QAM符号的虚分量)。
每个PAM符号从2B值的离散集合中取值。B个比特如何映射到PAM符号是很好理解的，并且并不直接与本发明相关。相关方面是：每个FEC块被变换到PAM符号块中。
将FEC块直接提供给图1中的QAM映射器120。另外，通过图中未示出的比特交织器将FEC块提供给QAM映射器120。
星座旋转单元130将QAM映射器120所创建的多个实数值PAM符号解复用到D维向量中，其元素是D实数值的PAM符号。这些向量可以被视为识别D维空间中的唯一点，所形成的(2B)D组合构成D维星座。
星座旋转单元130将每一个D维向量乘以正交D×D矩阵(令提供给星座旋转单元130的D维向量是V，用于矩阵乘法的正交矩阵是R，并且由矩阵乘法形成的D维旋转向量是V’，则V’＝RV)。正交矩阵的乘法被视为D维空间中的向量的一般旋转，以此得出术语旋转星座。由于本发明不会将旋转星座单元130所使用的正交矩阵限制为具有特定结构的旋转矩阵，因此可以使用任何正交矩阵。旋转星座的使用是本技术领域中公知的技术，因此忽略详细的解释说明。在专利文献1(EP 2 288 048)中可以找到明确的细节，将该专利文献1的全部内容并入本申请。
旋转星座是用于在具有严重衰减和消除的信道下，提高通信系统的稳健性的有效工具。
优选地，D是2的幂，比如2、4或8。优选地，每一FEC块的PAM符号数量是D的倍数。
在下文中，通过对分量为D实数值PAM符号的向量进行旋转而获得的D维旋转向量，被称为D维旋转星座块(CB)。构成D维旋转星座块的实符号被称为分量或维度。
二维星座块被称为2D旋转星座块或2D-RC。类似地，四维星座块被称为4D旋转星座块或4D-RC。此外，八维星座块被称为8D旋转星座块或8D-RC。
在D维旋转处理之后，星座旋转单元130将每个D维旋转星座块的D个实符号(分量)映射到D/2相邻(连续)复合符号的实分量和虚分量(初始映射)。复合符号被称为复合单元或者被简称为单元。
举个具体示例，图2A、2B和2C中分别示出了2、4和8维的多维旋转星座。在该示例中，FEC块中的实符号数量是48。
注意在图2A、2B和2C中，最小方格中的每一个最小方格对应于一个实符号(分量)，并且最小方格中的一对垂直的两个最小方格对应于一个复合符号(复合单元)。用粗线画出的最小矩形中的每一个最小矩形对应于一个多维旋转星座块(CB)。此外，在图2A、2B和2C中，每个最小方格中的数量(1、2，…)是指示实符号(分量)的索引。
为了使旋转星座在增强系统的稳健性方面有效，每个D维旋转星座块的D分量遇到的衰减必须尽可能不相干，这是通过在时间和频率上尽可能均匀地分布D个分量来实现的。通常，这是通过如下操作来执行的：(1)将D个分量分布到FEC块上，使得每个D维旋转星座块的D个分量映射到不同复合单元，然后(2)过将每个FEC块的复合单元均匀地分布在时间和可用RF信道上。
步骤(1)只用于旋转星座，并且由分量交织器140执行，而步骤(2)用于旋转星座和非旋转星座两者，并且由与调度器160相结合的时间交织器150执行。下面将对此更加详细地进行解释说明。
为了达到D维旋转星座的D个分量在时间和可用RF信道上的均匀分布，两个步骤(1)和(2)必须相关。由于时间交织器150和调度器160还用于非旋转的星座，于是分量交织器140所执行的分布必须根据时间交织器150和调度器160的功能而被调整。
为了增加系统的时间分集，时间交织器150通常将每个FEC块的复合单元与一个或多个其它FEC块的复合单元进行交织(通过时间交织)。结果，每个FEC块的复合单元在时间上分散。
时间交织器150可以是块交织器、传统交织器或二者的组合。例如在DVB-T2标准(第二代数字陆地视频广播)中，时间交织器150是块交织器。关于DVB-T2标准的进一步细节可以在非专利文献2(关于DVB-T2的标准化文档(ETSI EN 302.755))中找到，将该非专利文献2的全部内容并入本申请。
图3示出了时间交织器150的简单时间交织机制的示例。在这一示例中，FEC块的数量是3，每个FEC块由8个复合单元组成。注意：最小矩形中的每一个对应于复合单元。上面的数字是FEC块的索引，而下面的数字是在FEC块内的复合单元的索引。在图3中，为了阐明时间交织的结果，用阴影示出了索引为1的FEC块的8个复合单元。
在图3中的示例中，时间交织器150已经按照下面的顺序重新排列了输入：FEC块1的复合单元1、FEC块2的复合单元1、FEC块3的复合单元1、FEC块1的复合单元2，……。
如从图3中可见，在时间交织之后，传输FEC块的8个复合单元的时间间隔变成3个FEC块。从而，时间交织增加时间分集。该时间间隔也被称为交织持续时间。
向可用的传输资源分配时间交织复合单元是由调度器160执行的。在单载波调制的情况下，传输资源可以是时间抽样，或者在多载波调制的情况下，传输资源可以是多载波符号，比如正交频分复用(OFDM)。在OFDM中，这些符号本身由多个复合单元组成。无论如何，调度器160所执行的分配被假设为单调的，即复合单元在时间中的顺序是不变的。复合单元的调度(分配)通常通过专用信令信息通知给接收机。当使用时间频率分割(TFS)时，调度器160还将这些单元分配给一个TFS集合中的可用RF信道。下面将更进一步地对此解释说明。
对于每个RF信道，调度器160输出由至少包括OFDM调制器170-1，…，170-n、对应于多个OFDM调制器的上变频器(图中未示出)和对应于多个上变频器的射频(RF)功率放大器(图中未示出)的链进一步处理。该OFDM调制器170-1，…，170-n可以包括用于增加频率分集的频率交织。每个上变频器将来自相应的OFDM调制器的数字基带信号转换为模拟RF信号。每个RF功率放大器将来自相应上变频器的模拟RF信号的功率放大。由发射天线180-1，…，180-n中的相应天线来发送已经由RF功率放大器放大的模拟RF信号。
考虑组成该星座的复合分量的暂时分离，当D维旋转星座块的D个分量均匀地分布在整个时间交织持续时间上时，获得具有旋转星座的系统的最佳性能。依据实际的调度和FEC块的分割，也许不始终可以恰好满足该条件。在大部分情况中工作的相当好的最佳解决方案是将D维旋转星座块的D个分量均匀地分布在FEC块上。然后，在时间交织器时段内以声明的顺序传输该FEC块的复合单元。
一种增加通信系统可靠性的方法是利用在多个RF信道上可用的分集(下文中被称为信道分集)。信道分集的主类型是频率分集，它是由于无线信道中的衰减倾向于频率选择性的从而任何两个RF信道之间的衰减相关性相对较低的事实而引起的。此外，如果不同RF信道的发射机位于不同地理位置，也可以利用所谓的空间分集。因此，信道分集是由频率和空间分集两者产生的。
在具有多个RF信道的传输系统中，为了能够用接收机中的单个调谐器进行接收，要连续接收的信息(例如，广播程序)切不可在任何给定时间在多于一个RF信道上发送。因此需要使用TFS调度，这样接收机可以从一个频率跳变到另一个频率，并且基于TFS调度信息(指示每个片段的时间和频率分配的信息)，在适当的片段内从每个RF信道提取所期望的数据。TFS调度信息通常通过专用信令信息以信号方式发送给接收机。
图4示出了TFS调度的示例。在图4的示例中，RF信道的数量是3，TFS周期的数量是3。调度器160按顺序在RF信道上分配9个片段(输出到OFDM调制器)，按照RF信道1、2和3的顺序进行重复。为了允许调谐器在两个RF信道之间跳变，在两个连续片段之间需要保护间隔。
下文中，TFS组中的RF信道的数量是用NRF标记的，而FEC块在其上分布的TFS周期的数量按照NC扩展。因此，FEC块的片段的数量是NS＝NRF*NC。
当所有片段具有相同的长度并且每个FEC块在所有片段中具有相同数量的复合单元时，实现最佳分集。图5示出了FEC块在TFS片段上分布的示例。在图5的示例中，RF信道的数量是3，TFS周期的数量是3，对应于图4中的TFS调度示例。该分割处理是简单的。
当使用旋转星座时，D维旋转星座块的D个分量必须均匀地映射到RF信道上。例如，对于2D旋转星座，这两个分量必须映射到所有可能的RF信道对上。对于3个RF信道，这些对是：(1，2)、(1，3)、(2，3)。必须避免将D维旋转星座块的两个分量映射到同一个RF信道上。
总而言之，分量交织器140进行的分量交织必须确保星座块的分量：
1)在时间交织持续时间上尽可能均匀地分布，以及
2)针对TFS情况，映射到RF信道的所有可能的组合。
当这两个条件(1)和(2)都不能满足时，优选以牺牲前者为代价来保证后者。
在非专利文献1(由DVB组织内部发行的DVB-NGH标准化文档TM-NGH 1172)中公开了分量交织的传统解决方案。该文档的作者是德国Erlangen的Fraunhofer集成电路研究所(ISS)的Marco Breiling，并且标题为“Details of the Cell+Time Interleaving”。
传统分量交织器140在FEC块上工作并且对FEC块的复合单元的实分量和虚分量应用不同的排列。分量交织器140被优化为用于2D旋转星座块，其中，2D旋转星座块的两个分量首先分别被映射到复合单元的实分量和虚分量，如图2A中所示。
现在详细地描述分量交织器140的操作。
分量交织器140接收FEC块的多个复合单元(通过初始映射获得的复合单元)。分量交织器140将复合单元逐列写入具有NR行的交织器矩阵。更具体而言，分量交织器140将复合单元的每个实分量和虚分量逐列写入分别具有相同结构和NR行的实分量交织器矩阵和虚分量交织器矩阵。NR是交织器矩阵的参数。
接下来，分量交织器140基于预定的移位模式对虚分量交织器矩阵的列应用循环移位，以便在每个单元的实分量和虚分量之间引入间隔。对于所有的列，移位是不同的。相反地，预定的移位模式是第一NR-1列的移位量(1，2，…，NR-1)。然后，对剩余的列重复该预定的移位模式(1，2，…，NR-1)。换句话说，应用于给定列的移位量是由移位模式的相应条目确定的，该移位模式的相应条目是整数的分类集合。“相应”条目表示第一列的第一条目，第二列的第二条目等，其中移位模式是周期性继续的。取代周期性继续移位模式，也可以循环地从移位模式选择条目，即，该条目被选定为按照移位模式的长度进行划分之后的剩余部分。
然后，分量交织器140从实分量交织器矩阵和虚分量交织器矩阵逐行读取实分量和虚分量，从读出的实分量和虚分量依次形成复合单元，并将复合单元输出给后续的处理块。复合单元的实分量和虚分量是已循环移位的同一行和同一列中的实分量和虚分量。结果是：将FEC块划分为相同尺寸的NR个片段。因此，星座旋转单元130输出的复合单元中的实分量和虚分量之间的距离至少是FEC块中的复合单元的数量的1/NR。
图6到图9中示出了分量交织器140所进行的分量交织的示例。在图6到图9的示例中，FEC块的复合单元的数量是48。注意在图6、7、8和9中以及下面在图11、14、15、16、17、18、21、22、23和24中所描述的，每个最小方格对应于一个复合单元的一个实分量或一个虚分量。此外，在下面描述的图9和图17中，垂直的一对两个最小方格对应于一个复合单元。另外，在图6、7、8和9中以及下面描述的图11、14、15、16、17、18、21、22、23和24中，每个最小方格中的数量(1，2，…)是指示在星座旋转单元130所输出的FEC块内的复合单元的索引。
首先，分量交织器140将48个复合单元的实分量和虚分量按照图6中的箭头所指示的顺序逐列写入具有NR＝4的实分量交织器矩阵和虚分量交织器矩阵。
接下来，分量交织器140对图6中的虚分量交织器矩阵的第一、第二、第二、第三，...列应用循环移位1，2，3，1，……。图7中示出了对图6应用循环移位的结果。
此外，分量交织器140从实分量交织器矩阵和虚分量交织器矩阵按照图8中的箭头所指示的顺序逐行读出实分量和虚分量，从而根据读出的实分量和虚分量来形成复合单元，如图9中所示，并输出该复合单元。结果是：FEC块被划分为相等尺寸的NR＝4个片段。在2D旋转星座的情况中，2D旋转星座的两个分量被映射到不同复合单元。两个分量之间的距离至少是FEC块中的复合单元的数量的1/NR。
两种不同片段的所有组合都是可能的，并且可以按照相同频率发生，如图10中针对NR＝4所示。图10中的每个方格的值(1，2，3)是由分量交织器140进行分量交织之后的2D旋转星座块的两个分量之间以片段为单位的距离。
更确切地说，2D旋转星座的两个分量之间的片段距离属于下面的离散集合：1，2，…，NR-1。与片段之间的距离不同，并非所有距离都以相同的频率发生。与较小距离相比，较大距离发生的频率更小，并且所形成的直方图类似于三角形。
当行的数量NR被选定为等于RF信道的数量NRF时，分量交织器140对于TFS而言是理想的。对于2D旋转星座，2D旋转星座块的两个分量被映射到所有可能的RF信道对上。例如，在具有4个RF信道的TFS的情况下，这些索引对是：(1，2)、(1，3)、(1，4)、(2、3)、(2、4)和(3、4)。
当FEC块在多个TFS周期上交织时，行的数量NR被选定为等于每一FEC块的TFS片段的数量NS＝NRF*NC。如上所述，NR是TFS组中的RF信道的数量，而NC是TFS周期的数量。周期性的移位模式将仍然是(1，2，……，NR-1)。
当FEC块在多个TFS周期上交织时，分量交织器140会有如下问题：一些2D旋转星座块的两个分量被映射到同一个RF信道。
更具体地，在多个2D旋转星座块中，当2D旋转星座块包括被写入虚分量交织器矩阵的列的虚分量时，2D旋转星座块的两个分量被映射到相同的RF信道，其中，虚分量交织器矩阵的列的循环移位是NRF的倍数。
图11示出了具体示例。在图11的示例中，RF信道的数量NRF是3，而TFS周期的数量NC是2。此外，图11列出了显示TFS周期和RF信道的信息，其中向TFS周期和所述RF信道分配每个复合单元的实分量和虚分量作为初始映射的结果。
在图11中，将实分量交织器矩阵的第三列与第八列进行比较，已经对该实分量交织器矩阵应用了3次(3是NRF的倍数)周期性移位，虚分量交织器矩阵中的第三列和第八列显示星座块的两个分量(复合单元的实分量和虚分量)被映射到同一个RF信道。结果，分量交织器140的性能不是最佳的。
基于上述观察，发明人理解：通过包括传统分量交织器140所使用的全部移位1，2，…，NR-1，对星座块分量进行交织在所有配置中并非最佳。
因此，发明人使用所有移位模式1，2，…，NR-1来检查哪些配置对于分量交织将不是最佳的。
该检查的结果是，发明人发现下面两个明显的配置：(1)当不使用TFS时，和(2)当使用每一时间交织持续时间包括多个TFS周期的TFS时。
本发明内容的一个方面通过减少移位模式中的可能的移位数量来提高分量交织的性能。移位模式中的明显移位的数量小于NR-1。
下面的实施例1描述了不使用TFS的分量交织器，实施例2描述了使用在时间交织持续时间内包括多个TFS周期的TFS的分量交织器。
实施例1
当不使用TFS时，D维旋转星座的D个分量应该均匀分布在FEC块上。
在基于帧的通信系统中，当FEC块分布在多个帧(NF>1)上时，每个星座块的D个分量必须尽可能的在NF个帧之间均匀分布。如果D大于NF，则一些帧将携带来自一些星座块的两个或更多个分量。在该情况下，这些分量必须尽可能均匀地分布在帧上。
图12A到12D示出了2D旋转星座块(2D-RC)和4D旋转星座块(4D-RC)的分量的分布的示例。
图12A、12B、12C和12D示出了当FEC块分别被映射到一帧、两帧、三帧和四帧时，映射2D-RC的两个分量和映射4D-RC的四个分量的示例。
在图12A到12D的每一个中，每个最小方格对应于一个分量。每幅图中的阴影方格组代表同一个2D-RC的两个分量和同一个4D-RC的四个分量。
当每个2D-RC在四个帧上分布时，将2D-RC的两个分量各自映射到帧1和帧3，或映射到帧2和帧4，保证每个2D-RC的两个分量之间的时间间隔是两帧。因此，可以容易地看到图12D中的示例所示出的映射是最佳的。
将2D-RC的两个分量各自映射到帧1和帧2，或映射到帧3和帧4，使得每个2D-RC的两个分量之间的时间间隔是相同的，但是该时间间隔只是一帧。此外，将2D-RC的两个分量各自映射到帧1和帧4，或映射到帧2和帧3，使得每个2D-RC的两个分量之间的平均时间间隔是两帧，但是2D-RC的两个分量之间的时间间隔对于每个2D-RC不是相同的(即，时间间隔是1帧或3帧)。相应地，与图12D中的示例所示的映射相比，这些不是好的映射。
在实施例1中，为了将D维旋转星座块的D个分量分布在FEC块上，(A1)实分量交织器矩阵和虚分量交织器矩阵的行数NR被选定为恰好是D，并且(A2)D/2的循环移位被应用于虚分量交织器矩阵的所有列。
参照附图，下面描述了用于实现满足(A1)和(A2)的分量交织的发射机和发送方法。
发射机和发送方法
图13是示出了本发明的实施例1中的发射机100A的结构的框图。在实施例1中，针对如下组成元件，使用相同的参考符号并且省略了对这些组成元件的描述：对这些组成元件应用了如上面在“发明者的检查和发现”部分中所列举的图1中的发射机100的组成元件的描述。
在图13的发射机100A中，图1中的发射机100的分量交织器140被分量交织器140A替代。此外，除了OFDM调制器170-1以外的OFDM调制器和除了发射天线180-1以外的发射天线被移除。在实施例1中，没有使用TFS。因此，实施例1中的调度器160不需要向RF信道分配片段的功能。
分量交织器140A接收FEC块的多个复合单元(通过初始映射获得的复合单元)。
分量交织器140A将复合单元的每个实分量和虚分量逐列写入分别具有相同结构和D行的实分量交织器矩阵和虚分量交织器矩阵。接下来，分量交织器140A对虚分量交织器矩阵的列应用D/2的循环移位。然后，分量交织器140A从实分量交织器矩阵和虚分量交织器矩阵逐行读出实分量和虚分量，根据读出的实分量和虚分量形成复合单元，并且将复合单元输出给后续的处理块。复合单元的实分量和虚分量是循环移位之后的同一行和同一列中的实分量和虚分量。
分量交织器140A所输出的FEC块是由相等尺寸的D个连续部分组成的。每个D分量旋转星座块的D个分量可以逐个被包括在该部分中并且因此均匀地分布在FEC块上。
参照图14到图17，下面描述了分量交织器140A的分量交织的示例。在该示例中，星座是2D旋转星座，并且FEC块中的复合单元的数量是24。
首先，分量交织器140A将24个复合单元的实分量和虚分量按照图14中的箭头所指示的方向逐列写入分别具有D＝2行的实分量交织器矩阵和虚分量交织器矩阵。
接下来，分量交织器140A对图14中的虚分量交织器矩阵的列应用D/2＝1的循环移位。图15示出了对图14应用循环移位的结果。
此外，分量交织器140A按照图16中的符号的方向从实分量交织器矩阵和虚分量交织器矩阵逐行读出实分量和虚分量，根据读出的实分量和虚分量来形成如图17中所示的复合单元，并且输出复合单元。
参照图18，下面描述了分量交织器140A进行的分量交织的另一个示例。在这一示例中，星座是4D旋转星座，并且FEC块中的复合单元的数量是24。
首先，分量交织器140A将24个复合单元的实分量和虚分量逐列写入分别具有D＝4行的实分量交织器矩阵和虚分量交织器矩阵。
接下来，分量交织器140A对虚分量交织器矩阵的列应用D/2＝2的循环移位。图18示出了应用循环移位的结果。
此外，分量交织器140A从实分量交织器矩阵和虚分量交织器矩阵逐行读出实分量和虚分量，根据读出的实分量和虚分量来形成复合单元，并且输出复合单元。
接收机和接收方法
图19是示出了本发明的实施例1中的接收机200A的结构的框图。图19中的接收机200A是图13中的发射机100A的功能的镜面对称。
为接收机200A提供接收天线210、射频(RF)前端220、OFDM解调器230、单元提取器240、时间解交织器250、分量解交织器260、星座解映射器270和前向纠错(FEC)解码器280。
RF前端220接收由接收天线210所接收的信号作为输入，并配备有用于从所接收的信号调谐到期望信道的调谐器(图中未示出)以及用于将模拟RF信号转换到数字基带的下变频器(图中未示出)。对于非TFS情况，RF前端220总是接收相同的RF信道，而不需要用于在RF信道之间跳变的TFS调度信息。
OFDM解调器230从RF前端220接收基带信号并且对所接收的数字基带信号执行OFDM解调。换句话说，OFDM解调器230基于数字基带信号来计算信道衰减系数，并且基于所计算的信道衰减系数来计算复合符号(复合单元)。然后，OFDM解调器230向单元提取器240输出复合单元的流。
单元提取器240根据发射机以信号方式发送的分配信息从单元流提取属于所期望的服务或程序的复合单元。时间解交织器250对所提取的复合单元进行解交织(时间解交织)，以便使单元回到发射机100A的时间解交织器150进行交织之前的顺序。进行时间解交织的结果是，将所提取的复合单元组成FEC块，每个FEC块包括预定数量的复合单元。
为了将每个FEC块中的复合单元的实分量和虚分量返回到发射机的分量交织器140进行交织之前的顺序，分量解交织器260通过应用与分量交织器140对实分量和虚分量所应用的排列相反的排列，来对复合单元进行解交织(分量解交织)。
例如，分量解交织器260将复合单元的每个实分量和虚分量逐行写入分别具有相同结构和D行的实分量交织器矩阵和虚分量交织器矩阵。注意分量解交织器260所使用的实分量交织器矩阵和虚分量交织器矩阵具有与发射机100A的分量交织器140A所使用的实分量交织器矩阵和虚分量交织器矩阵相同的结构。
接下来，分量解交织器260对虚分量交织器矩阵的列应用D/2的循环移位。由于该交织器矩阵中的行数是D，则循环移位D/2相当于-D/2的循环移位。
然后，分量解交织器260从实分量交织器矩阵和虚分量交织器矩阵逐列读出实分量和虚分量，根据读出的实分量和虚分量来形成复合单元，并将复合单元输出给后续的处理块。复合单元的实分量和虚分量是在循环移位之后的同一行和同一列中的实分量和虚分量。
根据分量解交织器260输出的复合单元，星座解映射器270提取与每个D维星座块相对应的D个实符号的D/2个复合单元。然后，星座解映射器270通过为每一组创建D*B个“软”比特，来将所提取的D/2个复合单元解调制作为组。注意，在一个处理步骤中，星座解映射器270执行与发射机100A的星座旋转单元130的旋转相对应的去旋转(derotation)，以及与发射机100A的QAM映射器120的映射相对应的解映射。
FEC解码器280根据发射机100A的FEC编码器110所使用的FEC码对每个FEC块中的软比特进行解码，并且将解码的结果提供给后续处理块以用于进一步处理。
实施例2
如上所述，当使用每一时间交织持续时间包括多个TFS周期的TFS时，传统分量交织器140针对循环移位所使用的移位模式不是最佳的。
参照附图，下面描述了采用对传统分量交织器140针对循环移位所使用的移位模式进行改进的移位模式的发射机和发送方法。
发射机和发送方法
图20是示出了本发明的实施例2中的发射机100B的结构的框图。注意，实施例2的目标是两个或更多个RF信道和两个或更多个TFS周期的情况。在实施例2中，针对如下组成元件，使用相同的参考符号并且省略对这些组成元件的描述：对这些组成元件应用了如在上面“发明者的检查和发现”部分中所列举的发射机100的组成元件的描述。
在图20的发射机100B中，图1中的发射机100的分量交织器140被分量交织器140B取代。当对虚分量交织器矩阵的列应用循环移位时，分量交织器140B采用与上述描述的对虚分量交织器矩阵的列所应用的传统移位模式不同的移位模式。
分量交织器140B接收FEC块的多个复合单元(由初始映射所获得的复合单元)。分量交织器140B将复合单元的每个实分量和虚分量逐列写入分别具有相同结构和NR行的实分量交织器矩阵和虚分量交织器矩阵。NR是比NRF大的、NRF的倍数。具体地，NR＝NRF*NC。
接下来，分量交织器140B继续使用组成预定移位模式的整数，并且重复该预定的移位模式，以便对虚分量交织器矩阵的每一列的整数量应用循环移位。
然后，分量交织器140B从实分量交织器矩阵和虚分量交织器矩阵逐行读出实分量和虚分量，根据读出的实分量和虚分量来形成复合单元，并将该复合单元输出给后续处理块。复合单元的实分量和虚分量是在循环移位之后的同一行和同一列中的实分量和虚分量。结果，FEC块被划分为相同尺寸的NR(＝NRF*NC)个片段。
分量交织器140B用于对虚分量交织器矩阵的列进行循环移位的移位模式包括除了NRF的倍数之外的整数(即，不包括NRF的倍数)。注意该移位模式中的整数数量可以是1或大于1。
下面示出了这种移位模式的示例。
完全移位模式
作为循环移位的移位模式，分量交织器140B使用通过从分量交织器140所使用的移位模式中移除NRF的倍数的移位(1，2，…，NR-1)所产生的移位模式。换句话说，跳过NRF的倍数的移位。
举个分量交织器140B所使用的完全移位模式的示例，下文描述了RF信道的数量NRF是3并且TFS周期的数量NC是2的情形。
分量交织器140B进行循环移位所使用的完全移位模式是(1，2，4，5)，该完全移位模式是通过从(1，2，3，4，5)的传统移位模式移除“3”(NRF的倍数＝3)产生的。
图21示出了使用完全移位模式(1，2，4，5)应用循环移位的结果。图21和后续的图22列出了显示TFS周期和RF信道的信息，其中，向所述TFS周期和RF信道分配每个复合单元的实分量和虚分量作为初始映射的结果。
星座块的分量到RF信道的映射就每个星座块的实分量和虚分量被映射到两个不同RF信道的意义上而言是最佳的。
短移位模式A
从星座图的分量之间的临时间隔的角度来看，可以改进完全移位模式。因为FEC块的复合单元是在时间上单调地传输的，所以当FEC块内的星座块的分量之间的距离被最大化时，临时间隔被最大化。对于2D旋转星座块，这意味着每个2D星座块的两个分量之间的距离是FEC块中的单元数量的一半。
在只有一个TFS周期的情况中，传统分量交织器140无法被修改以改善临时间隔。这是因为这样做将损害星座块的分量对RF信道的优化映射，这与最大化临时间隔相比更重要。
在多个TFS周期的情况中，发明者已经意识到在不影响星座块的分量对RF信道的映射的优化的情况下能够改善临时间隔。
通过减少上面的完全移位模式中的元件数量来改善临时间隔。同时，即使在减少完全移位模式中的元件数量时，仍然有可能保证星座块的分量对RF信道的最佳映射。可以通过NRF-1个整数的短移位模式A来保证后者，使得在NRF-1个整数中的每一个整数除以NRF之后的余数集合包含所有的整数1，2，……，NRF-1。
分量交织器140B使用这些短移位模式A，作为用于循环移位的移位模式。
举个分量交织器140B所使用的短移位模式A的示例，下面描述了RF信道的数量NRF是3并且TFS周期数量NC是2的情形。
完全移位模式包含(1，2，4，5)，而短移位模式A只包含这些移位中NRF-1＝2。保证对RF信道的最佳映射的短移位模式A是(1，2)、(2，4)、(4，5)和(1，5)，因为当将这些(NRF-1)＝2个整数中的每一个除以NRF＝3时余数的集合是1，2。事实上，将这些移位模式中的两个整数值的每一个整数值除以NRF＝3产生余数(1，2)、(2，1)、(1，2)和(1，2)。
短移位模式B
为了确保星座块的分量间隔尽可能接近半个FEC块的理想值，需要从完全移位模式中慎重地选择NRF–1个整数。例如，所选择的NRF-1个整数具有的算术意义是其优选尽可能地接近NR/2，其中NR是实分量交织器矩阵和虚分量交织器矩阵中的行数。注意如果NR是奇数，则NR/2是小数(非整数)。换句话说，所选择的移位模式集中在NR/2的平均值周围，即，具有最小可能的标准方差。
在这些短移位模式A中，分量交织器140B使用短移位模式B，其中所述短移位模式B包括具有平均值为NR/2的NRF-1个整数，作为用于循环移位的移位模式。
举个分量交织器140B所使用的短移位模式B的示例，下面描述了RF信道数量NRF是3并且TFS周期数量NC是2的情形，即，当NR＝6时的情形。
短移位模式B是(2，4)和(1，5)。平均值刚好是NR/2＝3。图22示出了使用短移位模式(2，4)来应用循环移位的结果。
在一些情况中，没有获得平均值刚好是NR/2的短移位模式B。在这些情况中，分量交织器140B所使用的短移位模式可以是在具有高于或低于NR/2的平均值的移位模式中具有最接近NR/2的平均值的移位模式。这是在多个TFS周期数量中的RF信道数量两者都是偶数时发生的。
短移位模式C
当移位模式的平均值并非刚好为NR/2时，平均分量间隔将不会刚好是半个FEC块。如果需要，可以通过使平均移位模式刚好是NR/2，能够使平均分量间隔刚好是半个FEC块。
这可以如下通过将两个短移位模式组合到短移位模式C中来实现。
第一短移位模式具有长度为NRF-1的移位模式，使得NRF-1个整数中的每一个除以NRF的余数集合包含所有整数1，2，…，NRF-1，并且使得NRF-1个整数的平均值小于并最靠近NR/2、或者大于并最靠近NR/2。
第二短移位模式包含通过从NR减去第一短移位模式中的NRF-1个整数中的每一个整数所产生的NRF-1个整数。
将第二短移位模式附加到第一短移位模式，产生短移位模式C。
分量交织器140B使用该短移位模式C作为用于循环移位的移位模式。
举个分量交织器140B所使用的短移位模式C的示例，下面描述了RF信道数量NRF是4并且TFS周期数量NC是2的情况。在这种情况中，完全移位模式A是(1，2，3，5，6，7)，并且NR/2＝4。
为了使NRF-1＝3个整数的平均值小于且最靠近NR/2＝4，第一短移位模式是(2，3，5)，其中平均值是3.333。第二短移位模式是(8-5，8-3，8-2)＝(3，5，6)，其中平均值为4.666。通过将第二短移位模式附加到第一短移位模式所产生的短移位模式C是(2，3，5，3，5，6)，其中平均值恰好为NR/2＝4。
图23示出了使用短移位模式C(2，3，5，3，5，6)来应用循环移位的结果。图23只示出了虚分量交织器矩阵。
移位模式中的整数的顺序并不重要。例如，上面组合后的移位模式可以是(2，3，3，5，5，6)。
为了清楚地示出完全移位模式和短移位模式B和C，表1、2、3和4示出了当RF信道数量NRF是2、3、4和5时的完全移位模式和短移位模式B和C。表1、2、3和4中的每一个示出了当TFS周期数量NC在2和5之间时的完全移位模式和短移位模式B和C。用星号指示了具有移位模式长度为2*(NRF-1)的短移位模式C。
表1
2个RF信道的移位模式
TFS周期 完全模式 缩短的模式
2 (1，3) (1，3)*
3 (1，3，5) (3)
4 (1，3，5，7) (3，5)*
5 (1，3，5，7，9) (5)
表2
3个RF信道的移位模式
TFS周期 完全模式 缩短的模式
2 (1，2，4，5) (2，4)
3 (1，2，4，5，7，8) (4，5)
4 (1，2，4，5，7，8，10，11) (5，7)
5 (1，2，4，5，7，8，10，11，13，14) (7，8)
表3
4个RF信道的移位模式
表4
5个RF信道的移位模式
其它移位模式
分量交织器140B可以使用移位模式1作为用于循环移位的移位模式，所述移位模式1包含多个整数，使得在这些整数中的每一个整数除以NRF之后的余数集合包含整数1，2，……，NRF-1中的至少两个整数。
另外，分量交织器140B可以使用移位模式2作为循环移位的移位模式，其包含一个或多个整数使得该一个或多个整数的每一个除以NRF的商是1，并且余数不是0。注意该余数在所有情况中可以是相同的。此外，余数集合可以包括所有整数1，2，……，NRF-1。在这种情况中，复合单元的实分量和虚分量被映射到邻近TFS周期，除了将作为初始映射的结果所获得的复合单元的实分量映射到最后一个TFS周期的情况。
举个分量交织器140B所使用的移位模式2的示例，下文描述了RF信道数量NRF是4并且TFS周期数量NC是3的情形。
作为用于循环移位的移位模式2，分量交织器140B使用移位模式2(5，6，7)，其中商为1并且余数为1、2和3。图24示出了使用移位模式2(5，6，7)来应用循环移位的结果。图24仅示出了虚分量交织器矩阵。
注意上述分量交织器140B进行循环移位所使用的移位模式中的整数顺序并不重要。这些整数可以是任何顺序。
接收机和接收方法
图25是示出了本发明的实施例2中的接收机200B的结构的框图。图25中的接收机200B是图20中的发射机100B的功能的镜面对称。在实施例2中的接收技术的描述中，针对如下组成元件，使用相同的参考符号并且省略对这些组成元件的描述：对这些组成元件应用了实施例1中的接收机100A的组成元件的描述。
在接收机200B中，跳变调度单元225被添加到实施例1的接收机200A，并且用RF前端220B和分量交织器260B来取代RF前端220和分量交织器260A。
跳变调度单元225根据发射机100B以信号方式发送的TFS调度信息来对RF前端220B所接收的RF信道进行调度。RF前端220B受到跳变调度单元225控制并在所接收的RF信道之间跳变。注意，RF前端220B的其它功能与RF前端220基本相同。
为了使每个FEC块中的复合单元的实分量和虚分量回到发射机的分量交织器140B进行交织之前的顺序，分量解交织器260B通过应用与分量交织器140B向实分量和虚分量所应用的排列相反的排列，对复合单元进行解交织(分量解交织)。
具体而言，分量解交织器260B将复合单元的每个实分量和虚分量逐行写入分别具有相同结构和NR行的实分量交织器矩阵和虚分量交织器矩阵。注意，分量解交织器260B所使用的实分量交织器矩阵和虚分量交织器矩阵具有与发射机100B的分量交织器140B所使用的实分量交织器矩阵和虚分量交织器矩阵相同的结构。
接下来，分量解交织器260B继续使用由预定的移位模式所组成的整数并重复预定的移位模式，以便应用通过虚分量交织器矩阵的每一列的整数乘以(-1)而得到的量的循环移位。注意，分量解交织器260B所使用的预定移位模式与分量交织器140B所使用的预定移位模式相同。
然后，分量解交织器260B从实分量交织器矩阵和虚分量交织器矩阵逐列读出实分量和虚分量，根据读出的实分量和虚分量来形成复合单元，并将复合单元输出给后续处理块。复合单元的实分量和虚分量是循环移位之后的同一行和同一列中的实分量和虚分量。
补充说明(部分1)
本发明并不局限于上述实施例，而是可以通过各种方式来具体实现，比如下面为了达到本发明的目的或其它相关或相关联的目的而描述的那些。例如，下面的修改是有可能的。
(1)在实施例1和2中，已经提供了FEC码作为纠错码的示例，但是实施例1和2的发送技术和接收技术可以应用于除了FEC码以外的纠错码。
(2)在实施例1和2的发射机中，可以从QAM映射器向排列复合QAM符号的交织器提供下行流，或者可以从QAM映射器向创建2*B比特的组并且排列这些组的交织器提供上行流。在这种情况中，可以由接收机中的QAM解映射器向创建2*B软比特的组并且排列这些组的解交织器提供下行流。
(3)在实施例1和2中，已经提供了使用OFDM调制的示例，但是实施例1和2的发送技术和接收技术可以应用于除了OFDM调制以外的多载波调制或单载波调制。
(4)在实施例1和2中，循环移位应用于虚分量交织器矩阵，但是循环移位并不局限于这种方式，并且还可以应用于实分量交织器矩阵。
(5)上面的实施例可以用硬件和软件来实现。上面的实施例可以用计算设备(处理器)来实现或执行。计算设备或处理器可以是例如主处理器/通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑设备。上面的实施例可以被执行或被实现为这些设备的组合。
(6)上面的实施例可以用处理器执行或直接由硬件执行的软件模块的组合来实现。软件模块和硬件实现的组合也是可能的。软件模块可以被存储在多种计算机可读存储介质上，比如RAM、EPROM、EEPROM、闪存、寄存器、硬盘、CD-ROM、DVD等。
补充说明(部分2)
下面总结了根据实施例的发送方法、发射机、接收方法和接收机以及它们的效果。
第一种发送方法是用于通过多个NRF频率信道(NRF是比1大的整数)发送数字数据，该第一种发送方法包括步骤：用纠错码来对预定长度的数据块进行编码；将已编码的数据块转换为分别包括实分量和虚分量的多个第一复合符号；其中，所述实分量和所述虚分量之一被指定为第一分量而另一个被指定为第二分量，将第一复合符号的第一分量逐列写入具有NR行的第一交织器矩阵，并将第一复合符号的第二分量逐列写入具有NR行的第二交织器矩阵；根据预定的移位模式，对第二交织器矩阵的每一列应用循环移位；从第一交织器矩阵逐行读取第一分量并从已循环移位的第二交织器矩阵逐行读取第二分量，以生成多个第二复合符号；通过频率信道传输第二复合符号，第二复合符号中的每一个对应于频率信道之一，其中，NR是比NRF大的、NRF的倍数，并且循环移位的移位模式只包括并非NRF的倍数的整数。
第一发射机用于通过多个NRF频率信道(NRF是比1大的整数)发送数字数据，包括：编码器，该编码器被配置为用纠错码来对预定长度的数据块进行编码；转换器，该转换器被配置为将已编码的数据块转换为分别包括实分量和虚分量的多个第一复合符号；写入单元，该写入单元被配置为实分量和虚分量中的一个被指定为第一分量而另一个被指定为第二分量，将第一复合符号的第一分量逐列写入具有NR行的第一交织器矩阵，并且将第一复合符号的第二分量逐列写入具有NR行的第二交织器矩阵；循环移位单元，该循环移位单元被配置为根据预定的移位模式对第二交织器矩阵的每一列应用循环移位；读取单元，该读取单元被配置为从第一交织器矩阵逐行读取第一分量并从已循环移位的第二交织器矩阵逐行读取第二分量，以生成多个第二复合符号；以及发送单元，该发送单元被配置为通过频率信道来发送第二复合符号，所述第二复合符号中的各第二符合符号对应于频率信道之一，其中，NR是比NRF大的、NRF的倍数，并且循环移位的移位模式只包括并非NRF的倍数的整数。
第一种发送方法和第一发射机可以通过不同的频率信道来发送第一复合符号的实分量和虚分量，从而改善频率分集。
第二种发送方法是第一发送方法，其中转换步骤包括：通过在某一时间将已编码的数据块映射到预定数量比特的实数值符号序列来生成多个实数值符号；并且通过以下方式来生成第一复合符号：(i)用D*D或正交矩阵乘以多个D维向量中的每一个D维向量来生成多个D维旋转向量，以便将D维向量转换为具有D个实符号作为元素的D维旋转向量，其中每个D维向量具有D个实数值符号作为元素，(ii)将每个D维旋转向量的D个实符号映射到D/2个第一复合符号，所述D/2个第一复合符号是连续的。
第二种发送方法通过使用旋转星座来提供进一步的稳健性来防止差错。
第三种发送方法是第一种发送方法，其中，循环移位的移位模式包括从1到NR-1的、并非NR的倍数的各整数。
第三种发送方法实现了第一复合单元的实分量和虚分量在各个RF信道上的适当分布。
第四种发送方法是第一种发送方法，其中，移位模式包括NRF-1个整数，并且该NRF-1个整数是使得在NRF-1个整数的每一个整数除以NRF的余数集合包含从1到NRF-1的每个整数的整数组合。
第四种发送方法改善了第一复合单元的实分量和虚分量之间的临时间隔。
第五种发送方法是第四种发送方法，其中，NRF-1个整数的算术平均值是NR/2。
第五种发送方法实现了第一复合单元的实分量与虚分量之间的适当临时间隔。
第六种发送方法是第一种发送方法，其中，移位模式包括2*(NRF-1)个整数，这2*(NRF-1)个整数中的(NRF-1)个整数是如下整数的第一组合：该整数的第一组合使得在NRF-1个整数中的每一个整数除以NRF之后的余数集合包含从1到NRF-1的各整数，并且NRF-1个整数的算术平均值小于且最靠近NR/2、或大于且最靠近NR/2，并且这2*(NRF-1)个整数中的剩余(NRF-1)个整数是通过从NR减去所述整数的第一组合中的每个整数所产生的整数的第二组合。
第六种发送方法实现第一复合单元的实分量与虚分量之间的适当临时间隔。
第七种发送方法是第一种发送方法，其中，移位模式包括当除以NRF时具有不同余数的两个或更多个整数。
第七种发送方法改善了第一复合单元的实分量和虚分量在不同RF信道上的分布。
第八种发送方法是第一种发送方法，其中，移位模式包括当除以NRF时产生商为1的一个或多个整数。
第八种发送方法实现了第一复合单元的实分量与虚分量之间的适当临时间隔。
第一种接收方法用于通过在频率信道之间进行跳变，从而在多个NRF频率信道(NRF是比1大的整数)上接收数字数据，所述第一种接收方法包括以下步骤：接收分别包括实分量和虚分量的多个第一复合符号；其中，所述实分量和虚分量之一被指定为第一分量，而另一个被指定为第二分量，将第一复合符号的第一分量逐行写入具有NR行的第一交织器矩阵，并将第一复合符号的第二分量逐行写入具有NR行的第二交织器矩阵；根据预定的移位模式，对第二交织器矩阵的每一列应用循环移位；从第一交织器矩阵逐列读取第一分量，从已循环移位的第二交织器矩阵逐列读取第二分量，以生成多个第二复合符号；将第二复合符号转换为已编码的数据块；以及通过纠错解码来对已编码的数据块进行解码，其中，NR是比NRF大的、NRF的倍数，并且循环移位的移位模式只包括并非NRF的倍数的整数。
第一接收机用于通过在频率信道之间进行跳变，从而在多个NRF频率信道(NRF是比1大的整数)上接收数字数据，包括：接收单元，该接收单元被配置为接收分别包括实分量和虚分量的多个第一复合符号；写入单元，该写入单元被配置为实分量和虚分量之一被指定为第一分量而另一个被指定为第二分量，以便将第一复合符号的第一分量逐行写入具有NR行的第一交织器矩阵并将第一复合符号的第二分量逐行写入具有NR行的第二交织器矩阵；循环移位单元，该循环移位单元被配置为根据预定的移位模式来对第二交织器矩阵的每一列应用循环移位；读取单元，该读取单元被配置为从第一交织器矩阵逐列读取第一分量并从已循环移位的第二交织器矩阵逐列读取第二分量，以生成多个第二复合符号；转换器，该转换器被配置为将第二复合符号转换为已编码的数据块；以及解码器，该解码器被配置为通过纠错解码来对已编码的数据块进行解码，其中，NR是比NRF大的、NRF的倍数，并且用于循环移位的移位模式只包括并非NRF的倍数的整数。
第一种接收方法和第一接收机实现了极好的频率分集。
第九种发送方法用于发送数字数据，包括以下步骤：用纠错码来对预定长度的数据块进行编码；通过在某一时间将已编码的数据块映射到预定数量比特的实数值符号序列来生成多个实数值符号；通过以下方式来生成分别包括实分量和虚分量的第一复合符号：(i)用D*D或正交矩阵乘以多个D维向量中的每一个D维向量来生成多个D维旋转向量，以便将D维向量转换为具有D个实符号作为元素的D维旋转向量，其中每个D维向量具有D个实数值符号作为元素，(ii)将每个D维旋转向量的D个实符号映射到D/2个连续的第一复合符号；其中实分量和虚分量之一被指定为第一分量，而另一个被指定为第二分量，将第一复合符号的第一分量逐列写入具有D行的第一交织器矩阵，并将第一复合符号的第二分量逐列写入具有D行的第二交织器矩阵；对第二交织器矩阵的每一列应用D/2的循环移位；从第一交织器矩阵逐行读取第一分量，并从已循环移位的第二交织器矩阵逐行读取第二分量，以生成多个第二复合符号；并发送第二复合符号。
第二发射机用于发送数字数据，包括：编码器，该编码器被配置为用纠错码来对预定长度的数据块进行编码；实数值符号生成器，该实数值符号生成器被配置为通过在某一时间将已编码的数据块映射到预定数量比特的实数值符号序列来生成多个实数值符号；第一复合符号生成器，该第一复合符号生成器被配置为通过以下方式来生成分别包括实分量和虚分量的第一复合符号：(i)用D*D或正交矩阵乘以多个D维向量中的每一个D维向量来生成多个D维旋转向量，以便将D维向量转换为具有D个实符号作为元素的D维旋转向量，其中每个D维向量具有D个实数值符号作为元素，(ii)将每个D维旋转向量的D个实符号映射到D/2个连续的第一复合符号；写入单元，该写入单元被配置为实分量和虚分量之一被指定为第一分量而另一个被指定为第二分量，以用于将第一复合符号的第一分量逐列写入具有D行的第一交织器矩阵，并将第一复合符号的第二分量逐列写入具有D行的第二交织器矩阵；循环移位单元，该循环移位单元被配置为对第二交织器矩阵的每一列应用D/2的循环移位；读取单元，该读取单元被配置为从第一交织器矩阵逐行读取第一分量，并从已循环移位的第二交织器矩阵逐行读取第二分量，以生成多个第二复合符号；以及发送单元，该发送单元被配置为发送第二复合符号。
第九种发送方法和第二发射机能够分散D维旋转星座块的D个实数值符号，以便均匀分布并具有较大的最小距离，从而达到极佳的时间分集。
第二种接收方法用于接收数字数据，包括以下步骤：接收分别包括实分量和虚分量的多个复合符号；其中，实分量和虚分量中的一个被指定为第一分量而另一个被指定为第二分量，将第一复合符号的第一分量逐行写入具有D行的第一交织器矩阵，将第一复合符号的第二分量逐行写入具有D行的第二交织器矩阵；对第二交织器矩阵的每一列应用D/2的循环移位；从第一交织器矩阵逐列读取第一分量，并从已循环移位的第二交织器矩阵逐列读取第二分量，以生成多个第二复合符号；将第二复合符号转换为已编码的数据块；通过纠错解码对已编码的数据块进行解码。
第二种接收机用于接收数字数据，包括：接收单元，该接收单元被配置为接收分别包括实分量和虚分量的多个复合符号；写入单元，该写入单元被配置为实分量和虚分量中的一个被指定为第一分量而另一个被指定为第二分量，以用于将第一复合符号的第一分量逐行写入具有D行的第一交织器矩阵，将第一复合符号的第二分量逐行写入具有D行的第二交织器矩阵；循环移位单元，该循环移位单元被配置为对第二交织器矩阵的每一列应用D/2的循环移位；读取单元，该读取单元被配置为从第一交织器矩阵逐列读取第一分量，从已循环移位的第二交织器矩阵逐列读取第二分量，以生成多个第二复合符号；转换器，该转换器被配置为将第二复合符号转换为已编码的数据块；以及解码器，该解码器被配置为通过纠错解码对已编码的数据块进行解码。
第二接收方法和第二接收机实现了极佳的时间分集。
工业应用
本发明可以用于发送和接收数字数据的技术。
参考符号列表
110A、100B 发射机
110 FEC编码器
120 QAM映射器
130 星座旋转单元
140A、140B 分量交织器
150 时间交织器
160 调度器
170-1—170-n OFDM调制器
180-1—180-n 发射天线
200A、200B 接收机
210 接收天线
220、220B RF前端
225 跳变调度单元
230 OFDM解调器
240 单元提取单元
250 时间解交织器
260、260B 分量解交织器
270 星座解映射器
280 FEC解码器

Claims (5)

1.一种由发射机实现的交织方法，所述发射机在NRF个频率信道上发送多个D维旋转星座，每个D维星座是由D/2个实分量和D/2个虚分量组成的，所述交织方法包括以下步骤：
将一串实分量逐列写入具有NR行的第一交织器矩阵，并且将一串虚分量逐列写入具有NR行的第二交织器矩阵，每个D维旋转星座的所述D/2个实分量连续布置在所述一串实分量中，并且每个D维旋转星座的所述D/2个虚分量连续布置在所述一串虚分量中；
根据预定的移位模式，对所述第一交织器矩阵的列或所述第二交织矩阵的列应用循环移位；以及
在应用所述循环移位之后，从所述第一交织器矩阵逐行读取所述实分量，并且从所述第二交织器矩阵逐行读取所述虚分量，以生成多个复合符号，其中
D是2的幂；NRF是比1大的整数；
NR是比NRF大的、NRF的倍数，
根据所述移位模式用于所述循环移位的移位值是并非NRF的倍数的整数，并且
所述NR行中的各行分别对应于所述NRF个频率信道中的相应的一个频率信道。
2.根据权利要求1的交织方法，其中，
所述移位值包括第一值和第二值；
应用所述循环移位的列包括第一列和第二列；
所述第一列中的元素在列方向上移位所述第一值；所述第二列中的元素在列方向上移位所述第二值。
3.一种由接收机实现的解交织方法，所述接收机通过在NRF个频率信道之间跳变来在所述频率信道上接收多个复合符号，所述解交织方法包括以下步骤：
接收所述复合符号，所述复合符号均包括实分量和虚分量；
将所述复合符号中的所述实分量逐行写入具有NR行的第一交织器矩阵，并将所述复合符号中的所述虚分量逐行写入具有NR行的第二交织器矩阵；
根据预定的移位模式，对所述第一交织器矩阵的列或所述第二交织器矩阵的列应用循环移位；以及
在应用所述循环移位之后，从所述第一交织器矩阵逐列读取所述实分量，并且从所述第二交织器矩阵逐列读取所述虚分量，其中
NRF是比1大的整数；NR是比NRF大的、NRF的倍数，
根据所述移位模式用于所述循环移位的移位值是并非NRF的倍数的整数，并且
从所述第一交织器矩阵读取的所述实分量中的D/2个连续实分量和从所述第二交织器矩阵读取的所述虚分量中的D/2个连续虚分量对应于一个D维旋转星座。
4.一种包括在发射机中的交织器，所述发射机在NRF个频率信道上发送多个D维旋转星座，每个D维星座是由D/2个实分量和D/2个虚分量组成的，所述交织器包括：
写入单元，被配置为将一串实分量逐列写入具有NR行的第一交织器矩阵，并且将一串虚分量逐列写入具有NR行的第二交织器矩阵，每个D维旋转星座的所述D/2个实分量连续布置在所述一串实分量中，并且每个D维旋转星座的所述D/2个虚分量连续布置在所述一串虚分量中；
循环移位单元，被配置为根据预定的移位模式，对所述第一交织器矩阵的列或所述第二交织器矩阵的列应用循环移位；以及
读取单元，被配置为在应用所述循环移位之后，从所述第一交织器矩阵逐行读取所述实分量，并且从所述第二交织器矩阵逐行读取所述虚分量，以生成多个复合符号，其中
NRF是比1大的整数，D是2的幂；
NR是比NRF大的、NRF的倍数，
根据所述移位模式用于所述循环移位的移位值是并非NRF的倍数的整数，并且
所述NR行中的各行分别对应于所述NRF个频率信道中的相应的一个频率信道。
5.一种包括在接收机中的解交织器，所述接收机通过在NRF个频率信道之间跳变来在所述频率信道上接收多个复合符号，所述解交织器包括：
接收单元，被配置为接收所述复合符号，所述复合符号均包括实分量和虚分量；
写入单元，被配置为将所述复合符号中的所述实分量逐行写入具有NR行的第一交织器矩阵，并将所述复合符号中的所述虚分量逐行写入具有NR行的第二交织器矩阵；
循环移位单元，被配置为根据预定的移位模式，对所述第一交织器矩阵的列或所述第二交织器矩阵的列应用循环移位；以及
读取单元，被配置为在应用所述循环移位之后，从所述第一交织器矩阵逐列读取所述实分量，并且从所述第二交织器矩阵逐列读取所述虚分量，其中
NRF是比1大的整数；
NR是比NRF大的、NRF的倍数，
根据所述移位模式用于所述循环移位的移位值是并非NRF的倍数的整数，并且
从所述第一交织器矩阵读取的所述实分量中的D/2个连续实分量和从所述第二交织器矩阵读取的所述虚分量中的D/2个连续虚分量对应于一个D维旋转星座。
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