LDPC码字的比特交织方法、系统与介质与流程

本发明涉及数字电视技术领域，具体地，涉及ldpc码字的比特交织方法、系统与介质。

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码字形成针对性的比特交织方式，是本领域的一个技术难题。

技术实现要素：

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种ldpc码字的比特交织方法、系统与介质。

根据本发明提供的一种ldpc码字的交织方法，包括如下步骤：

校验位块交织步骤：将编码后的ldpc码字的校验位进行块交织；

分组重排步骤：将ldpc码字以子块大小为单位进行分组，然后以组为单位按照所设计的序列进行重排；

序列块交织步骤：将分组交织后的比特序列以调制阶数为列数执行块交织，其中块交织分为第一部分和第二部分，第一部分的块交织包括写和读两个过程，第二部分的比特不进行交织，直接输出；

映射步骤：将经过比特交织后的ldpc码字依照星座图进行星座映射以得到符号流。

优选地，所述以组为单位所设计的序列为：

将码长为61440比特的ldpc码字分为240个组，每个子块的大小为256比特，对240个组进行重排；组交织规则满足：

yj＝xπ(j),其中0≤j≤n

其中，x表示交织前的比特序列，yj表示基于组的交织后第j组比特，π(j)表示置换顺序，交织序列体现了具体的交织顺序；n表示交织后的比特组的数量；

根据本发明提供的一种ldpc码字的交织系统，包括如下模块：

校验位块交织模块：将编码后的ldpc码字的校验位进行块交织；

分组重排模块：将ldpc码字以子块大小为单位进行分组，然后以组为单位按照所设计的序列进行重排；

序列块交织模块：将分组交织后的比特序列以调制阶数为列数执行块交织，其中块交织分为第一部分和第二部分，第一部分的块交织包括写和读两个过程，第二部分的比特不进行交织，直接输出；

映射模块：将经过比特交织后的ldpc码字依照星座图进行星座映射以得到符号流。

根据本发明提供的一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的方法的步骤。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

本发明的交织方法采用三层交织结构，具有交织深度高、纠错能力强的优点。尤其是针对特定码率的ldpc码设计相应的序列来实现比特交织方法，以使系统性能得到更好的提升。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明的一种ldpc码字的交织方法的具体实施方式的流程示意图。

图2为本发明的一种ldpc码字的交织方法的具体实施方式的原理示意图。

图3为块交织的写入和读出过程。

图4为不同码率及调制阶数下的比特交织性能仿真图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。

本发明提供的一种ldpc码字的交织方法，采用三层交织结构，针对不同码率的ldpc码字设计相应的交织序列以使系统性能得到更好的提升。

在本发明实施例中，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，按照校验位交织、基于组的交织、块交织的流程进行交织处理，随后将比特交织处理后的数据进行对应码率的apsk星座映射。

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

步骤s11:将编码后的ldpc码字的校验位进行块交织；

步骤s12:将ldpc码字以子块大小为单位进行分组，然后以组为单位按照所设计的序列进重排；

步骤s13:将分组交织后的比特序列以调制阶数为列数执行块交织，得到比特交织后的ldpc码；

步骤s14:对所述比特交织后的ldpc码字依照特定的星座图进行星座映射从而得到符号流。

在所述步骤s11中，将ldpc码字的校验位进行块交织，其中交织块的行列参数与ldpc子块的大小及子块数目有关。

在所述步骤s12中，将ldpc码字以子块大小为单位进行分组，其中子块大小为256。进一步地，以组为单位按照所设计的序列进行重排。交织序列是根据ldpc编码和调制参数进行设计的，各种参数下的交织序列已经在标准中给出。

具体过程详见图2所示，假设一个ldpc块码长为n，ldpc子块大小为z，则将ldpc分为n/z个组。若用xj包含z个比特。则基于组为单位的交织规则如下式所示：

yj＝xπ(j),其中0≤j≤n

式中，yj表示基于组的交织后第j组比特，π(j)表示置换顺序，它是基于ldpc编码和调制参数进行优化的。

例如，当ldpc码字的码率为7/15，采用16apsk的调制方式时，重排后得到的第0组比特(即y0)即为重排前的第105组比特(即x105)。

在所述步骤s13中，将分组交织后的比特序列进行块交织，是根据下表中所示的调制顺序定义的参数nqcb_ig来执行的。块交织由第1部分和第2部分组成，其中npart1和npart2分别指第1部分和第2部分中处理的位数。ninner表示码长。

具体地，对于第1部分的块交织，其输入是分组交织后的比特序列，第1部分块交织包括“写”和“读”两个过程，第2部分的比特不进行交织，直接输出。

假设写入比特vi，下标i表示写入的第i个比特，ci表示写入的列，ri表示写入的行，则有：

ri＝(imod256)

假设读出比特qj，下标j表示读出的第j个比特，cj表示读出的列，rj表示读出的行，则有：

cj＝(jmodnc)

块交织的写入和读出过程如图3所示，采用的是“列进行出”的方式。

列数nc为对应的调制阶数nqcb_ig，行数nr为ldpc扩展块大小z，z＝256。因此整个交织块大小为256*nqcb_ig，比特交织时依次从ldpc码字，总长为n的比特流中取出256*nqcb_ig个比特，然后进行第一部分的交织，当剩余比特不足256*nqcb_ig个的为第2部分，剩余比特不进行交织，直接输出。

目前交织与ldpc码字及星座图对应情况如下表所示：

长码交织方案ninner＝61440比特

cr表示码率；mod表示调制阶数。

如图4所示为不同码率及调制阶数下的比特交织性能仿真图。其中，纵轴表示误码率；横轴表示信噪比，单位为db。

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。

本领域技术人员知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现本发明提供的系统、装置及其各个模块以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得本发明提供的系统、装置及其各个模块以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器以及嵌入式微控制器等的形式来实现相同程序。所以，本发明提供的系统、装置及其各个模块可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种程序的模块也可以视为硬件部件内的结构；也可以将用于实现各种功能的模块视为既可以是实现方法的软件程序又可以是硬件部件内的结构。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。