基于同余类交织映射序列的交织和解交织方法及装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于同余类交织映射序列的交织和解交织方法，发送端生成与通信系统基本交织单元长度相等的同余类交织映射序列，交织器根据交织映射序列对基本交织单元进行交织操作；在接收端，解交织器对接收到的数据按基本交织单元根据与发送端相同的交织映射序列进行解交织操作，恢复出用户数据。本发明还提供了采用上述方法的基于同余类交织映射序列的交织和解交织装置，与现有技术相比，本发明将交织对数据的离散程度与突发错误的发生概率相结合，使得相距越近的数据交织后离散得越远，可以明显改善系统性能。
【专利说明】基于同余类交织映射序列的交织和解交织方法及装置
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种基于同余类交织映射序列的交织和解交织方法及装置，属于无线 通信系统【技术领域】。
【背景技术】
[0002] 在通信系统中，由于噪声、信道衰落等原因，信号在传输过程中会产生错误。利用 信道编码对信号进行相应的处理，可使系统具有一定的纠错能力和抗干扰能力。但是，信道 编码无法纠正多径衰落及快变信道条件下引起的连续长串的错误比特。为了克服这一困 难，人们经常将信道编码和交织技术结合起来，即对已编码的信号按一定规则重新排列，从 而将长串的错误比特离散化，同时利用前向纠错码来纠正离散性错误，提高整个通信系统 的可靠性。
[0003] IEEE802. 11η 结合多输入多输出（Multiple Input Multiple 0utput，MM0)和正 交频分复用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM)技术，使无线传输质 量和传输速率得到了极大的提高。在IEEE802. lln和IEEE802. llac标准中均采用了交织 技术来提高信道的抗突发错误能力。它们采用的交织技术都是在发送端采用按行写入，按 列读出的方式对发送数据进行离散，再在接收端对接收到的数据采用按列写入，按行读出 的方式恢复出发送数据。通过如上传统的交织方法，可以将相邻的数据离散到相隔距离为 交织深度的位置，但这种交织方法没有考虑到突发数据错误的发生概率随着突发长度的增 加而降低，即相隔距离越近的数据，产生使两个数据都发生错误的突发错误的概率越大，应 通过交织使这两个数据离散到越远的位置。本发明提出了同余类交织映射序列设计方法， 将交织对数据的离散程度与突发错误的发生概率相结合，使得相距越近的数据交织后离散 得越远，在不增加信令开销及复杂度的前提下最大限度地发挥交织离散突发错误的作用， 进一步改善系统性能。
[0004] 发明目的：为了离散并纠正突发性差错，改善移动通信的传输特性，本发明结合通 信系统中基本交织单元的数据长度，设计出符合通信系统的交织映射序列，基于同余类交 织映射序列对发送数据进行交织，使得相距越近的数据交织后离散得越远，尽可能地离散 化相邻数据，可以较大限度的提高系统性能。
[0005] 技术方案：为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：
[0006] -种基于同余类交织映射序列的交织方法，包括如下步骤：
[0007] 步骤1 :以通信系统进行交织处理时的数据单元块为基本交织单元，发送端根据 基本交织单元的长度n = 2M，产生长度为η的同余类交织映射序列Sn ;
[0008] 步骤2 :发送端对基本交织单元进行交织操作，具体为对输入序列的索引序号m = 0, 1，…，n-1按交织映射序列Sn映射到输出序列的Sn(m)位置得到输出序列，或者，将输入 序列与交织映射序列S n对应的交织映射矩阵P相乘得到输出序列，其中，P的（Sn(m)，m)位 元素为1，P的第S n(m)行其他元素为0,第m列其他元素为0。
[0009] 步骤1中产生长度为η的同余类交织映射序列Sn的具体步骤为：
[0010] (A1)设定需要产生序列的长度η = 2M和迭代的起始序列Si = [0];
[0011] (A2)按照（公式1)迭代Μ次得到同余类交织映射序列Sn :
[0012]
【权利要求】
1. 一种基于同余类交织映射序列的交织方法，其特征在于包括如下步骤： 发送端根据基本交织单元的长度η = 2M，产生长度为η的同余类交织映射序列Sn ; 发送端对基本交织单元进行交织操作，具体为对输入序列的索引序号m = 0, 1，…，n-1 按交织映射序列Sn映射到输出序列的Sn(m)位置得到输出序列，或者，将输入序列与交织映 射序列S n对应的交织映射矩阵P相乘得到输出序列，其中，P的（Sn(m)，m)位元素为1，P的 第S n(m)行的其他元素为0,第m列的其他元素为0 ; 所述同余类交织映射序列Sn满足： Sn(m) e Sn(p) (m〇d2k)，j · 2M_k < m，p < (j+1) · 2M_k-l 公式 3 其中，j = 0, 1，...，2k-l， k = 0, 1，···，M，m和p表示交织映射序列Sn索引序号；所述交织映射矩阵P为同余类转换 矩阵且满足P T = P。
2. 根据权利要求1所述的基于同余类交织映射序列的交织方法，其特征在于， 所述产生长度为η的同余类交织映射序列Sn的具体步骤为： (A1)设定需要产生序列的长度n = 2M和迭代的起始序列Si = [0]; (A2)按照公式1迭代Μ次得到同余类交织映射序列Sn :
公式1中七表示交织映射序列生成过程中第i次迭代产生的长度为21的序列。
3. 根据权利要求1所述的基于同余类交织映射序列的交织方法，其特征在于， 所述产生长度为η的同余类交织映射序列Sn的具体步骤为： (B1)设定需要产生序列的长度n = 2M ; (B2)产生长度为η的序列seqn = [0, 1，…，2M-1]; (B3)将序列seqn按照公式2进行变换得到同余类交织映射序列Sn : Sn = bin2dec {bitrevorder [dec2bin (seqn, M) ]} 公式 2 公式2中，dec2bin( ·,Μ)表示将十进制表示转化为M位二进制表示，bitrevorder( ·) 表示对Μ位二进制序列按比特进行中心对称翻转操作，bin2dec( ·)表示将二进制表示转 化为十进制表示。
4. 一种基于同余类交织映射序列的解交织方法，其特征在于包括如下步骤： 接收端根据基本交织单元的长度n = 2M，产生长度为η的同余类交织映射序列Sn ; 接收端对基本交织单元进行解交织操作，具体为对输入序列的索引序号m = 0, 1，… ，n-Ι按交织映射序列Sn映射到输出序列的Sn(m)位置得到输出序列，或者，将输入序列与 交织映射序列Sn对应的交织映射矩阵P相乘得到输出序列，其中，P的（Sn(m)，m)位元素为 1，P的第S n(m)行的其他元素为0,第m列的其他元素为0 ; 所述同余类交织映射序列Sn满足： Sn(m) = Sn(p) (mod2k), j · 2M_k ^ m, p ^ (j+1) · 2M_k-l 公式 3 其中，j = 0, 1, ···, 2k-l，k = 0, 1, ···, M，m和p表示交织映射序列Sn索引序号；所述交 织映射矩阵P为同余类转换矩阵且满足PT = P。
5. 根据权利要求4所述的基于同余类交织映射序列的解交织方法，其特征在于， 所述产生长度为η的同余类交织映射序列Sn的具体步骤为： (A1)设定需要产生序列的长度n = 2M和迭代的起始序列Si = [0]; (A2)按照公式1迭代Μ次得到同余类交织映射序列Sn :
公式1 公式1中~表示交织映射序列生成过程中第i次迭代产生的长度为21的序列。
6. 根据权利要求4所述的基于同余类交织映射序列的解交织方法，其特征在于， 所述产生长度为η的同余类交织映射序列Sn的具体步骤为： (B1)设定需要产生序列的长度n = 2M ; (B2)产生长度为η的序列seqn = [0, 1，…，2M-1]; (B3)将序列seqn按照公式2进行变换得到同余类交织映射序列Sn : Sn = bin2dec {bitrevorder [dec2bin (seqn, M) ]} 公式 2 公式2中，dec2bin( ·,Μ)表示将十进制表示转化为M位二进制表示，bitrevorder( ·) 表示对Μ位二进制序列按比特进行中心对称翻转操作，bin2dec( ·)表示将二进制表示转 化为十进制表示。
7. -种采用根据权利要求1-3任一项所述的基于同余类交织映射序列的交织方法的 基于同余类交织映射序列的交织装置，其特征在于包括： 交织映射序列生成器，用于产生和基本交织单元的长度相同的同余类交织映射序列； 以及， 交织器，用于根据同余类交织映射序列对基本交织单元进行元素映射，或者，将基本交 织单元与同余类交织映射序列对应的交织映射矩阵相乘，实现发送数据的交织操作。
8. -种采用根据权利要求4-6任一项所述的基于同余类交织映射序列的解交织方法 的基于同余类交织映射序列的解交织装置，其特征在于包括： 交织映射序列生成器，用于产生和基本交织单元的长度相同的同余类交织映射序列； 以及， 解交织器，用于根据同余类交织映射序列对基本交织单元进行元素映射，或者，将基 本交织单元与同余类交织映射序列对应的交织映射矩阵相乘，实现对接收数据的解交织操 作。
9. 一种基于同余类交织映射序列的交织和解交织的通信系统，包括发送端和接收端， 其特征在于，发送端包括： 交织映射序列生成器，用于产生和基本交织单元的长度相同的同余类交织映射序列； 以及， 交织器，用于根据同余类交织映射序列对基本交织单元进行元素映射，或者，将基本交 织单元与同余类交织映射序列对应的交织映射矩阵相乘，实现发送数据的交织操作。 接收端包括： 交织映射序列生成器，用于产生和基本交织单元的长度相同的同余类交织映射序列； 以及， 解交织器，用于根据同余类交织映射序列对基本交织单元进行元素映射，或者，将基 本交织单元与同余类交织映射序列对应的交织映射矩阵相乘，实现对接收数据的解交织操 作。
【文档编号】H04L1/00GK104301069SQ201410454134
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年9月5日 优先权日:2014年9月5日
【发明者】何世文, 闫文, 黄永明, 王海明, 杨绿溪, 张军 申请人:江苏中兴微通信息科技有限公司