用于对包括互补低密度奇偶校验编码的带内同频无线电信号的发送和接收的方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及用于数字无线电广播系统中无线电信号的发送和接收的方法及装置。
【背景技术】
[0002] 数字无线电广播技术向移动、便携式和固定接收器递送数字音频和数据服务。被 称为带内同频（IBOC)数字音频广播值AB)的一种数字无线电广播使用现有的中频（M巧和 极高频（VHF)无线电频带中的地面发送器。由iBiquityDigital公司开发的皿Radio? 技术是用于数字无线电广播和接收的IBOC实现的一个例子。IBOCDAB信号可WW包括模 拟调制载波结合多个数字调制载波的混合格式或者W其中模拟调制载波不被使用的全数 字格式发送。利用混合模式，广播者可W同时W更高的质量和更健壮的数字信号连续发送 模拟AM和FM,从而允许它们自己和它们的收听者进行从模拟到数字无线电的转换，同时维 持它们当前的频率分配。
[0003] 数字发送系统的一个特征是同时发送数字化的音频和数据的固有能力。因此，该 技术还允许来自AM和FM无线电台的无线数据服务。广播信号可W包括元数据，诸如艺术 家、曲名或者电台呼号。还可W包括关于事件、交通和天气的特殊消息。例如，交通信息、天 气预报、新闻和体育得分全都可W在用户收听无线电台的同时跨无线电接收器的显示器滚 动。
[0004] 本设计通过提供=种新波形类型（混合、扩展混合和全数字）提供了过渡到数字 广播系统的灵活手段。混合和扩展混合类型保留模拟FM信号，而全数字类型不保留。所有 运=种波形类型都符合目前分配的频谱发射限制。
[0005] 数字信号是利用正交频分复用（0抑M)被调制的。(FDM是并行调制方案，其中数据 流调制大量同时发送的正交子载波。OFDM固有地是灵活的，很容易允许逻辑信道到不同子 载波组的映射。
[0006] 皿无线电系统允许多个服务共享单个电台的广播能力。数字发送系统的一个特征 是同时发送数字化的音频和数据两者的固有能力。因此，该技术还允许来自AM和FM无线 电台的无线数据服务。第一代（核屯、）服务包括主节目服务（MP巧和电台信息服务（SIS)。 被称为高级应用服务（AA巧的第二代服务包括新的信息服务，提供例如多播节目、电子节 目指南、导航地图、交通信息、多媒体节目和其它内容。AAS框架提供了支持运些服务的开发 者的公共基础设施。AAS框架为用于地面无线电的大量服务提供商和服务提供了平台。运 为要通过该系统部署的大量服务（音频和数据两者）开拓了众多的机会。
[0007] 国家无线电系统委员会，由国家广播协会和消费电子协会资助的标准制定组织， 在2005年9月采纳了被指定为NRSC-5A的IBOC标准。其公开内容通过引用被结合于此的 NRSC-5A阐述了用于经AM和FM广播信道广播数字音频和辅助数据的要求。该标准的当前 版本是NRSC-5C，其也通过引用被结合于此。该标准及其参考文献包含RF/发送子系统W及 传输和服务复用子系统的详细说明。
【发明内容】
[0008] 在第一方面，本发明提供了一种发送数字信息的方法，包括：接收代表音频信息和 /或数据的多个信息位；利用互补低密度奇偶校验编码来编码信息位，W产生复合码字和 多个可独立解码的半码字；利用半码字的码位调制至少一个载波信号；W及发送（一个或 多个）载波信号。
[0009] 另一方面，本发明提供了一种用于广播数字无线电信号的发送器。发送器包括用 于接收代表音频信息和/或数据的多个信息位、利用互补低密度奇偶校验编码来编码信息 位W产生复合码字和多个可独立解码的半码字的处理器；W及利用可独立解码的半码字调 制至少一个载波信号W产生输出信号的调制器。
[0010] 另一方面，本发明提供了一种用于接收数字无线电信号的接收器。接收器包括用 于接收包括至少一个载波的无线电信号的输入装置，载波由代表音频信息和/或数据的多 个信息位调制，其中信息位W复合码字和多个可独立解码的互补低密度奇偶校验半码字来 编码；W及用于响应于接收到的无线电信号而产生输出信号的处理器。
[0011] 另一方面，本发明提供了一种方法，包括：通过生成具有第一码率的第一码字来构 造互补低密度奇偶校验码字；W及通过将第一码字的位组分配给四个四分之一分区来分割 第一码字，其中每个四分之一分区包括四个可独立解码的半码字当中一个的一半的位，其 中所述四个可独立解码的半码字每个都具有比第一码率大的第二码率。
[0012] 另一方面，本发明提供了一种方法，包括：通过生成包括信息位和第一奇偶校验位 的第一半码字来构造互补低密度奇偶校验码字；置换并重新编码第一半码字的信息位，W 产生第二奇偶校验位并形成包括信息位和第二奇偶校验位的第二半码字；根据第一半码字 的信息位加上来自第一半码字和第二半码字中的每一个的奇偶校验位的前一半来生成第 =半码字；W及根据第一半码字的信息位加上来自第一半码字和第二半码字中的每一个的 奇偶校验位的后一半来生成第四半码字。
【附图说明】
[0013] 图1是在带内同频数字无线电广播系统中使用的发送系统的框图。
[0014] 图2是混合FMIBOC波形的示意性表示。 阳01引图3是另一混合FMIBOC波形的示意性表示。
[0016] 图4是另一混合FMIBOC波形的不意性表不。
[0017] 图5是示出FMIBOC发送器中信号处理的一部分的图。
[0018] 图6是码字分割的例子的示意性表示。
[0019] 图7是互补低密度奇偶校验（CLDPC)前向纠错（FEC)信号流的例子的框图。
[0020] 图8是码字分割的另一个例子的示意图。 阳02U 图9是化DPC阳C信号流的另一个例子的框图。
[0022] 图10是码字分割的另一个例子的示意图。
[0023] 图11是化DPC阳C信号流的另一例子的框图。
[0024] 图12是码字分割的另一个例子的示意图。 阳02引图13是化DPC阳C信号流的另一例子的框图。
[0026] 图14是码字分割的另一个例子的示意性表示。
[0027] 图15是化DPC阳C信号流的另一例子的框图。
[0028] 图16是码字分割的另一个例子的示意性表示。
[0029] 图17是FMIBOCDAB接收器的功能框图。
【具体实施方式】
[0030] 参考附图，图1是可W被用来广播FMIBOC信号的演播室站点10、FM发送器站点 12和演播室发送器链路（S化)14的相关部件的功能框图。除其它的之外，演播室站点还包 括演播室自动化装备34、总操作中屯、巧OC) 16和Sll发送器48，其中EOC16包括导入器18、 导出器20、激励器辅助服务单元（EASU) 22。发送器站点包括S化接收器54、包括激励器引 擎（exgine)子系统58和模拟激励器60的数字激励器56。虽然在图1中导出器驻留在无 线电台的演播室站点并且激励器位于发送站点，但是运些元件可W共同位于发送站点。
[0031] 在演播室站点，演播室自动化装备向EASU提供主节目服务（MP巧音频42、向导出 器提供数据40、向导入器提供补充节目服务（SP巧音频38,并且向导入器提供SPS数 据36。音频充当主音频节目源。在混合模式下，它在模拟和数字发送中都保留现有的 模拟无线电节目格式。也被称为节目服务数据（PSD)的数据包括诸如音乐标题、艺术 家、专辑名称等信息。补充节目服务可W包括补充音频内容W及与节目关联的数据。
[0032] 导入器包含用于供给高级应用服务（AA巧的硬件和软件。"服务"是经由IBOC广 播递送给用户的内容，并且AAS可W包括没有被归类为MPS、SPS或电台信息服务（SIS)的 任何类型的数据。SIS提供电台信息，诸如呼号、绝对时间、与GI^相关的位置，等等。AAS 数据的例子包括实时交通和天气信息、导航地图更新或其它图像、电子节目指南、多媒体节 目、其它音频服务和其它内容。用于AAS的内容可W由服务提供商44提供，其中服务提供 商44经由应用编程接口（API)向导入器提供服务数据46。服务提供商可W是位于演播室 站点的广播者或者是服务和内容的外部来源的第=方提供商。导入器可W在多个服务提供 商之间建立会话连接。导入器编码并复用服务数据46、SPS音频38W及SPS数据36,W产 生导出器链路数据24,导出器链路数据24经由数据链路被输出到导出器。
[0033] 导出器20包含供给用于广播的主节目服务和SIS所必需的硬件和软件。导出器 经音频接口接受数字音频26并且压缩音频。导出器还复用数据40、导出器链路数 据24W及压缩的数字音频，W产生激励器链路数据52。此外，导出器经其音频接口接 受模拟音频28并且对其施加预编程的延迟，W产生延迟的模拟音频信号30。运种 模拟音频可W作为混合IBOC广播的备份信道来广播。延迟补偿数字音频的系统延迟， 从而允许接收器在数字和模拟节目之间的混合，而没有时间偏移。在AM发送系统中，延迟 的音频信号30被导出器转换为单声道信号并且作为激励器链路数据52的一部分直接 发送到Sll。
[0034]EASU22从演播室自动化装备接受MPS音频42,把其速率转换成正确的系统时钟， 并且输出信号的两个拷贝，一个数字的（26)和一个模拟的（28)。EASU包括连接到天线25 的GI^接收器。GI^接收器允许EASU导出主时钟信号，通过使用GI^单元，该信号被同步到 激励器的时钟。EASU提供由导出器使用的主系统时钟。EASU还在导出器具有灾难性故障 并且不再工作的情况下被用来使模拟音频走旁路（或重定向）避免通过导出器。走旁 路的音频32可W直接馈入S化发送器，从而消除停播（dead-air)事件。
[0035] S化发送器48接收延迟的模拟MPS音频50和激励器链路数据52。它经S化链路 14输出激励器链路数据和延迟的模拟音频，运可W是单向的或者双向的。洲L链路可 W是数字微波或W太网链路，例如，并且可W使用标准的用户数据报协议或标准TCP/IP。
[0036] 发送器站点包括Sll接收器54、激励器56和模拟激励器60。S化接收器54经STL 链路14接收激励器链路数据，包括音频和数据信号W及命令和控制消息。