針對特定度分布ldpc碼字的bicm傳輸方法及系統的制作方法
【專利摘要】本發明揭示了一種針對特定度分布LDPC碼字的BICM傳輸系統，包括LDPC編碼模塊、比特映射模塊和星座調制模塊。其中，比特映射模塊包括：寫入單元，將LDPC編碼的輸出比特流按列寫入存儲表中；置換單元，其內部預設比特置換序列，根據所述比特置換序列對存儲表做比特置換；讀出單元，將比特置換后的序列按行讀出。采用了本發明的技術方案，對符合特定度分布的LDPC碼字的BICM系統進行優化，從而使特定的LDPC碼字在BICM傳輸系統中相較于未優化時能有更好的誤碼率性能。
【專利說明】針對特定度分布LDPC碼字的BICM傳輸方法及系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種比特交織編碼調制系統(Bit-1nterleaved Coded Modulation,BICM)及其傳輸方法，更具體地說，涉及一種針對特定度分布LDPC碼字的BICM傳輸方法及系統。
【背景技術】 [0002]數字通信系統，包括典型的無線移動通信系統和地面數字廣播系統，其根本任務之一是實現數字信息的無誤傳輸。比特交織編碼調制(Bit-1nterleaved CodedModulation, BICM)是數字通信系統的核心技術，是一種在平均互信息意義上次優的技術方案；也就是說，BICM相比于網格編碼調制(Trellis Coded Modulation, TCM)技術，盡管在加性白高斯噪聲信道下(Additive White Gaussian Noise,AWGN)性能略差,但在瑞_信道下，有著更好的性能。
[0003]LDPC碼能夠在長碼字下更接近香農限，因而是一種非常適合地面廣播信號傳輸的信道編碼。BICM技術和LDPC碼結合構成比特交織低密度校驗編碼調制(Bit-1nterleavedLow-Density Parity-Check Coded Modulation, BILCM)系統。中國第一代地面數字廣播標準(DTMB)以及歐洲第二代地面數字電視廣播標準DVB-T2均采用了 BILCM技術方案。
[0004]在BILCM系統中，為了最大化編碼增益，需要對編碼后的不同比特采用不均勻的保護(Unequal Error Protection,UEP),因此需要考慮非規則LDPC碼的列度分布以及高階星座固有的差異化比特保護特性。這種將編碼后的比特映射到不同調制水平上的技術，簡稱為比特映射[I]。比特映射通常包括比特交織(Bit Interleaver)和比特置換模塊(BitPermutation)。例如，DVB-T2標準中結合采用了比特交織(Bit Interleaver)和解復用模塊(DEMUX)完成比特映射功能。
[0005]根據文獻T.Cheng, K.Peng, J.Song, and K.Yan, “EXIT-Aided Bit Mapping Designfor LDPC Coded Modulation with APSK Constellations,，，IEEE Comm.Lett., vol.16,n0.6, pp.777-780, June2012,利用外推信息傳輸表(Extrinsic Information TransferChart,EXIT Chart)分析技術，在所有比特置換序列空間中，搜索門限最小處的比特置換序列，這些比特置換序列組成新的搜索空間。然后在這些縮小的子空間里，利用BER準則，找出性能最好的比特置換序列。然而，上述文獻的比特置換結果，僅適用與該文獻所參考的LDPC碼字及其APSK星座。對于不同的LDPC碼字，不同的調制星座以及不同的比特塊交織形式(例如，列的大小)，比特置換序列是不同的。
[0006]因此，在各種不同的地面數字傳輸系統中，盡管采用的都是LDPC編碼，但是LDCP編碼的碼長、碼率在不同的系統中是各有差異的，并且LDPC的碼字并非只有一種，根據其生成原理可以針對某一系統生成特定的碼字，并且各個系統中所采用的LDPC碼的碼字的度分布也是不同的，包括列度分布和行度分布均有可能是不同的。因此，針對特定的LDPC碼字，如果不對其進行特別的優化而直接使用在BICM系統中時，其系統性能，尤其是系統在一定信道噪聲情況下的誤碼率性能并非達到最佳。
【發明內容】
[0007]本發明的目的旨在提供一種針對特定度分布LDPC碼字的比特交織編碼調制(Bit-1nterleaved Coded Modulation, BICM)傳輸方法及系統,來解決現有技術中符合特定度分布的LDPC碼字性能優化不足的問題。
[0008]依據上述目的，實施本發明的一種針對特定度分布LDPC碼字的BICM傳輸方法，包括LDPC編碼步驟、比特映射步驟和星座調制步驟，其中，比特映射步驟包括:將LDPC編碼的輸出比特流按列寫入存儲表中；根據比特置換序列對存儲表做比特置換；將比特置換后的序列按行讀出。其中，比特置換序列與LDPC碼的碼率、星座調制的對應關系為:
【權利要求】
1.一種針對特定度分布LDPC碼字的BICM傳輸方法，包括LDPC編碼步驟、比特映射步驟和星座調制步驟，其特征在于，所述比特映射步驟包括: 將所述LDPC編碼的輸出比特流按列寫入存儲表中； 根據比特置換序列對所述存儲表做比特置換； 將比特置換后的序列按行讀出； 其中，所述比特置換序列與所述LDPC碼的碼率、所述星座調制的對應關系為:
2.如權利要求1所述的針對特定度分布LDPC碼字的BICM傳輸方法，其特征在于，所述存儲表大小為隊行XN。列，所述N。對應所述星座調制階數對數的整數倍。
3.如權利要求2所述的針對特定度分布LDPC碼字的BICM傳輸方法，其特征在于，所述LDPC編碼的輸出比特流的長度為Nldp。，所述存儲表行數N,=Nldpc;/N。，所述存儲表列數Nc=Ic1g2 M,其中k為系數，M為星座調制的階數。
4.一種針對特定度分布LDPC碼字的BICM傳輸系統，包括LDPC編碼模塊、比特映射模塊和星座調制模塊，其特征在于，所述比特映射模塊包括: 寫入單元，將所述LDPC編碼的輸出比特流按列寫入存儲表中；置換單元，其內部預設比特置換序列，根據所述比特置換序列對所述存儲表做比特置換；讀出單元，將比特置換后的序列按行讀出；其中，所述比特置換序列與所述LDPC碼的碼率、所述星座調制的對應關系為:
5.如權利要求4所述的針對特定度分布LDPC碼字的BICM傳輸系統，其特征在于，所述存儲表大小為隊行XN。列，所述N。對應所述星座調制階數對數的整數倍。
6.如權利要求5所述的針對特定度分布LDPC碼字的BICM傳輸系統，其特征在于，所述LDPC編碼的輸出比特流的長度為Nldp。，所述存儲表行數Nr = Nldpc/Nc,所述存儲表列數Nc=k1g2 M,其中k為系數，M為星座調制的階數。
【文檔編號】H04L1/00GK103580807SQ201310541520
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年11月5日 優先權日:2013年11月5日
【發明者】張文軍, 郭序峰, 管云峰, 何大治, 史毅俊, 徐胤 申請人:上海數字電視國家工程研究中心有限公司