CN107204829A - Ldpc码字的交织映射方法及解交织解映射方法 - Google Patents

Abstract

一种LDPC码字的交织映射方法及解交织解映射方法，将编码后的LDPC码字按预定长度分成连续的多个比特子块，按相应的比特交换图案变换比特子块的排列顺序，形成第一次比特交织后的LDPC码字；将第一次比特交织后的LDPC码字按列顺序写入并按行顺序读出得到第二次比特交织后的LDPC码字；对第二次比特交织后的LDPC码字依照星座图进行星座映射以得到符号流。针对不同的LDPC码表选择交织映射和解交织解映射方法使系统性能得到更好的提升。

Description

LDPC码字的交织映射方法及解交织解映射方法

本申请是原案的分案申请，原案的申请号201410409147.6，申请日2014年8月19日，发明创造名称“LDPC码字的交织映射方法及解交织解映射方法”。

技术领域

本发明涉及数字电视技术领域，特别涉及一种LDPC码字的交织映射方法及解交织解映射方法。

背景技术

在现有的广播通信标准中，LDPC编码、比特交织和星座映射是最为常见的编码调制方式。在不同的发射系统中，LDPC编码、比特交织和星座映射都需要单独设计，并且联合调试，以取得最好的信道性能。因此，如何针对特定的LDPC码字和星座映射方式形成针对性的比特交织，是本领域的一个技术难题。

发明内容

本发明解决的问题是现有技术中无法针对特定的LDPC码字和星座映射方式形成针对性的比特交织。

为解决上述问题，本发明实施例提供了一种LDPC码字的交织和映射方法，包括如下步骤：将编码后的LDPC码字按预定长度分成连续的多个比特子块，并按照相应的比特交换图案变换所述比特子块的排列顺序以形成第一次比特交织后的LDPC码字；将所述第一次比特交织后的LDPC码字按列顺序写入存储空间并按行顺序从该存储空间内读出以得到第二次比特交织后的LDPC码字；对所述第二次比特交织后的LDPC码字依照相应的星座图进行星座映射以得到符号流。

本发明实施例还提供了一种LDPC码字的解交织解映射方法，包括如下步骤：对符号流软值数据依照相应的星座图进行软解映射处理以得到比特软值数据；其中所述符号流软值数据是接收端接收到如上述的LDPC码字的交织映射方法得到的符号流；将所述比特软值数据按行顺序写入存储空间并按列顺序从该存储空间内读出以得到第一次比特解交织后的比特软值数据；将所述第一次比特解交织后的比特软值数据按预定长度分成连续的多个比特软值数据子块，并按照相应的比特交换图案变换所述比特软值数据子块的排列顺序以形成第二次比特解交织后的比特软值数据；对所述比特软值数据流进行LDPC译码处理以得到解码后的比特流数据。

与现有技术相比，本发明技术方案具有以下优点：

针对特定的LDPC码表选择相应的交织映射以及解交织解映射方法以使系统性能得到更好的提升。

附图说明

图1是本发明的一种LDPC码字的交织映射方法的具体实施方式的流程示意图；

图2是本发明的一种LDPC码字的解交织解映射方法的具体实施方式的流程示意图；

图3是本发明的一种LDPC码字的交织映射方法中按照比特交换图案变换所述比特子块的排列顺序的示意图。

具体实施方式

发明人发现现有技术中，无法针对特定的LDPC码字和星座映射方式形成针对性的比特交织。

针对上述问题，发明人经过研究，提供了一种LDPC码字的交织映射方法及解交织解映射方法，针对不同的LDPC码表选择相应的交织映射以及解交织解映射方法以使系统性能得到更好的提升。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在本发明实施例中，发射机端为：首先将信源编码、BCH编码后的比特流输入到LDPC编码器进行特定码率码长的LDPC码字的编码，之后输入比特交织器，按照某种特定的比特交织图案方法进行交织处理，随后将比特交织处理后的数据进行对应码率的64QAM星座映射，之后进行调制，发射，经历信道。接收机端为：将经过信道后的数据进行解调，然后解调后的数据输入解映射模块，进行64QAM解映射。之后将解映射模块输出的比特软值信息输入到解交织模块进行解交织，之后输出到LDPC译码器，对其进行基于特定的LDPC码字的译码，最后解码输出比特流。

如图1所示的是本发明的一种LDPC码字的交织映射方法的具体实施方式的流程示意图。参考图1，LDPC码字的交织映射方法包括如下步骤：

步骤S11：将编码后的LDPC码字按预定长度分成连续的多个比特子块，并按照相应的比特交换图案变换所述比特子块的排列顺序以形成第二次比特交织后的LDPC码字；

步骤S12：将所述第一次比特交织后的LDPC码字按列顺序写入存储空间并按行顺序从该存储空间内读出以得到第二次比特交织后的LDPC码字；

步骤S13：对所述第二次比特交织后的LDPC码字依照相应的星座图进行星座映射以得到符号流。

在所述步骤S13中，将所述编码后的LDPC码字按预定长度分成连续的多个比特子块，其中所述预定长度为320。进一步地，按照相应的比特交换图案变换所述比特子块的排列顺序以形成第一次比特交织后的LDPC码字。其具体过程详见图3所示，在图3中，(m₀,m₁,...,m_N/320-1)是320长度比特子块的比特交换图案。

具体地，LDPC码表中的LDPC码字的码长为19200，相应的比特交换图案为：28 3356 9 20 2 3 22 26 4 32 40 21 48 0 15 55 24 19 51 31 27 5 18 6 46 50 30 17 5834 52 10 36 38 23 16 53 7 41 12 29 45 8 39 42 1 43 59 47 35 11 57 54 49 13 4414 25 37。

需要说明的是，在本实施例中，所述比特交换图案中的各个数值是指未经过比特交换前所述比特子块的位置。例如，上述比特交换图案中的第二个数值33含义是指原来未经过比特交换前第34个比特子块的如今经过比特交换后变成了第二个比特子块。

相应的星座图为：

在所述步骤S12中，例如，对于码长为19200比特的LDPC码字(经第一次比特交织后的LDPC码字)，将其按列顺序写入存储空间并按行顺序从该存储空间内读出，其中每列3200比特，共6列。

之后对上述比特交织后的比特流数据(b₀,b₁,...,b_N-1)，根据64QAM星座图，每六个二进制比特序列所对应的十进制数映射到某一个星座点，得到符号流(每个复数符号对应一个星座点)。例如，输入的六个比特‘001101’对应十进制数为13，则对应到64QAM星座图中的1.2399+0.8285i的星座点，该星座点在实数轴和虚数轴上的显示为，实数轴1.2399、虚数轴0.8285。然后在调制模块利用符号流进行生成OFDM符号，最后发射。

在本实施例中，所述LDPC码字是对信源编码后的比特流经特定的LDPC编码后得到，其中所述特定的LDPC编码可以采用现有技术来实现。

具体地，该LDPC的码字以L×L(L通常为320)为子块大小，码表如下：

表1码率7/12N_ldpc＝19200，L×L＝320×320，M＝8000

在阐述编码方法之前，首先对给定形式的母矩阵做如下解释：

母矩阵共有m行n列，第i行第j列的每个数字p_ij代表了单位矩阵的所有列向右循环偏移p_ij的所产生的子矩阵，子矩阵的大小为320×320。例如表1中p₁₁＝232时，该数字代表了一个320×320的矩阵，该矩阵是由320×320的单位矩阵按列按向右循环偏移232个元素所产生的；例如p_ij＝0时，代表一个320×320的单位矩阵；当第i行第j列没有数字时，该处代表了一个320×320的全0矩阵；当第i行第j列有多个数字时，代表该处为多个单位阵的循环移位的异或，例如时，代表该矩阵是由320×320的单位阵按列向右循环偏移10个元素所得到的矩阵与由320×320的单位阵按列向右循环偏移25个元素所得到的矩阵按元素异或得到的矩阵。

按如上所述的规则，将母矩阵扩展为行数为M＝320×m，列数为N＝320×n的矩阵，该矩阵就是LDPC码字的校验矩阵H，其中M指的是校验矩阵的校验行，N指的是校验方程的列，也代表着码字的长度。

编码的过程就是首先产生(N-M)长的信息比特序列I＝[i₁i₂i₃……i_N-M]，然后通过LDPC码字的校验矩阵求得剩下的M个校验比特的过程。最后得到了码字C＝[i₁i₂i₃……i_{N- M}p₁p₂……p_M]，该码字满足C×H^T＝0。

值得注意的是：最后码字C＝[i₁i₂i₃……i_N-Mp₁p₂……p_M]中的校验比特部分事实上就是利用C×H^T＝0这种关系求得的；H矩阵中校验列信息列的顺序是严格对应着母矩阵中的校验列、信息列的，而且通常遵循着前面部分是信息列，后面部分是校验列的结构。所以C中的前(N-M)个校验比特对应着H中的前N-M个信息列，C中的后面M个校验比特对应着H中的最后M个校验列。

本发明实施例还提供了一种LDPC码字的解交织解映射方法。如图2所示的是本发明的一种LDPC码字的解交织解映射方法的具体实施方式的流程示意图。参考图2，LDPC码字的解交织解映射方法包括如下步骤：

步骤S21：对符号流软值数据依照相应的星座图进行软解映射处理以得到比特软值数据；其中所述符号流软值数据是接收端接收到如权利要求1所述的LDPC码字的交织映射方法得到的符号流；

步骤S22：将所述比特软值数据按行顺序写入存储空间并按列顺序从该存储空间内读出以得到第一次比特解交织后的比特软值数据，按列的列数与步骤S12中按列写的列数相对应；

步骤S23：将所述第一次比特解交织后的比特软值数据按预定长度分成连续的多个比特软值数据子块，并按照相应的比特交换图案变换所述比特软值数据子块的排列顺序以形成第二次比特解交织后的比特软值数据；

步骤S24：对所述比特软值数据流进行LDPC译码处理以得到解码后的比特流数据。

通过上述的LDPC的编码、交织及调制方式，可以使系统在AWGN信道下的门限达到11.65，在瑞利衰落信道下的门限达到14.51，可以有效地增加覆盖率。

本发明虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，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、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (5)

1.一种LDPC码字的交织映射方法，其特征在于，包括如下步骤：

将编码后的LDPC码字按预定长度分成连续的多个比特子块，并按照相应的比特交换图案变换所述比特子块的排列顺序以形成第一次比特交织后的LDPC码字；

将所述第一次比特交织后的LDPC码字按列顺序写入存储空间，并按行顺序从所述存储空间内读出，得到第二次比特交织后的LDPC码字；以及

对所述第二次比特交织后的LDPC码字依照相应的星座图进行星座映射以得到符号流，

其中，所述比特交换图案和所述星座图与指定码率的LDPC码表相对应。

2.如权利要求1所述的LDPC码字的交织映射方法，其特征在于，所述预定长度为320比特。

3.如权利要求1所述的LDPC码字的交织映射方法，其特征在于，所述LDPC码表中LDPC码字的码长为19200比特、码率为7/12。

4.如权利要求1所述的LDPC码字的交织映射方法，其特征在于，所述按列顺序的数目为6列。

5.一种LDPC码字的解交织解映射方法，其特征在于，包括如下步骤：

对符号流软值数据依照相应的星座图进行软解映射处理以得到比特软值数据，其中，所述符号流软值数据是接收端接收到的使用如权利要求1所述的LDPC码字的交织映射方法得到的符号流；

将所述比特软值数据按行顺序写入存储空间，并按列顺序从所述存储空间内读出，以得到第一次比特解交织后的比特软值数据；

将所述第一次比特解交织后的比特软值数据按预定长度分成连续的多个比特软值数据子块，并按照相应的比特交换图案变换所述比特软值数据子块的排列顺序，以形成第二次比特解交织后的比特软值数据；

对所述第二次比特解交织后的比特软值数据进行LDPC译码处理，以得到解码后的比特流数据。