專利名稱：一種采用多層分組乘積碼的信道編碼調(diào)制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于數(shù)字信息傳輸技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種多層分組乘積碼(Multi-level BlockProduct Code)糾錯(cuò)編碼調(diào)制方法，更具體地涉及地面數(shù)字電視廣播系統(tǒng)中的多層分組乘積碼糾錯(cuò)編碼調(diào)制方法。
背景技術(shù)：
在數(shù)字信息傳輸中，不論信號(hào)通過什么媒介類型的信道傳輸，由于受到衰減、失真和各種干擾的影響，在接收的數(shù)據(jù)中會(huì)存在誤碼。因此，任何實(shí)際的數(shù)字通信系統(tǒng)都需要采取信道編碼調(diào)制技術(shù)進(jìn)行誤碼糾錯(cuò)，一般采用前向誤碼糾錯(cuò)FEC(Forward ErrorCorrect)方法，它是在發(fā)送端將數(shù)據(jù)按一定規(guī)則附加多余碼元，組成具有糾錯(cuò)能力的糾錯(cuò)碼。接收端收到碼字后，按預(yù)先規(guī)定的規(guī)則進(jìn)行譯碼，以確定接收碼字中有無差錯(cuò)，若有錯(cuò)誤則自動(dòng)糾正。
一個(gè)典型的數(shù)字通信系統(tǒng)的構(gòu)成如圖1所示，其中包括由信道編碼和數(shù)字調(diào)制構(gòu)成的信道編碼調(diào)制單元。在發(fā)送端，編碼器對(duì)輸入的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，使傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量達(dá)到最小。例如，把一個(gè)數(shù)字化的視頻信號(hào)送給MPEG源編碼器進(jìn)行壓縮，使數(shù)據(jù)量減少。在收端，MPEG解碼器把壓縮數(shù)據(jù)恢復(fù)為原始數(shù)據(jù)。如果MPEG編碼器和解碼器直接相連，那么只有壓縮帶來的圖象質(zhì)量損傷。但在大多數(shù)應(yīng)用中，接收端收到的數(shù)據(jù)中存在著傳輸過程中引入的誤碼，當(dāng)然，這些誤碼在送給解碼器之前需要盡可能地去除。
要去除這些誤碼，就需要進(jìn)行信道編碼，其功能之一是誤碼糾錯(cuò)，并且糾錯(cuò)方式有很多種。在發(fā)送端，前向誤碼糾錯(cuò)(Forward Error Correction，F(xiàn)EC)在碼流中添加冗余信息，以便接收端能單方面地檢測和校正傳輸誤碼。最簡單的方案是每個(gè)比特重復(fù)傳送N次，接收端通過大數(shù)判決準(zhǔn)則來判定傳輸?shù)拿總€(gè)比特。重復(fù)N次的方式雖然實(shí)現(xiàn)簡單，但編碼效率非常低。當(dāng)采用更高效的FEC后，增加的冗余度能夠帶來巨大的系統(tǒng)增益。
在數(shù)字通信系統(tǒng)中，一個(gè)很重要的指標(biāo)是系統(tǒng)誤碼率(Bit Error Rate，BER)，一個(gè)FEC糾錯(cuò)編碼降低系統(tǒng)BER的程度，決定于FEC的類型和效率。
FEC根據(jù)出發(fā)點(diǎn)不同，可以有很多種分類。在數(shù)字傳輸中常用的有分組碼(例如里德-所羅門RS碼、BCH碼)和卷積碼、Turbo碼、分組乘積碼(Block Product Code，BPC)等，為了得到更好的糾錯(cuò)編碼性能，可以把它們串行或并行級(jí)聯(lián)，以及糾錯(cuò)編碼和調(diào)制結(jié)合。較簡單的糾錯(cuò)碼級(jí)聯(lián)所能獲得的性能，要高于單純的更復(fù)雜的單一碼。
其中分組乘積碼糾錯(cuò)編碼方法是用兩個(gè)系統(tǒng)糾錯(cuò)碼處理單個(gè)數(shù)據(jù)集合。
圖2表示了一個(gè)矩形交織的乘積碼。第一個(gè)編碼器(n1，k1)在行方向上進(jìn)行糾錯(cuò)編碼，生成每行的校驗(yàn)碼；然后經(jīng)交織器后信息比特重新排序，把整個(gè)信息比特和其校驗(yàn)比特送給第二個(gè)編碼器(n2，k2)。通常重新排序只是信息比特加校驗(yàn)比特的行列之間重排，結(jié)果得到一個(gè)(n1n2，k1k2)碼，由此得名。
交織器是按照事先預(yù)定的方式改變一個(gè)數(shù)據(jù)序列的順序。矩形交織器是最簡單的一種，并且針對(duì)固定長度的數(shù)據(jù)塊工作。輸入碼流按行寫到一個(gè)M×N矩形存儲(chǔ)陣列中，然后按列從此存儲(chǔ)陣列中讀出，就得到擾序碼流。當(dāng)然，可以用其它預(yù)先定義的方案代替矩形方式，可能獲得更好的交織效果，例如沿著對(duì)角線方式、卷積交織方式等。乘積碼的信息比特重排采用了傳統(tǒng)的矩陣交織，先按行方向編碼，然后再按列方向編碼。
多媒體通信是當(dāng)前通信技術(shù)的發(fā)展趨勢，多媒體通信需要在通信網(wǎng)絡(luò)中同時(shí)傳送聲音、數(shù)據(jù)、文字、圖形、圖象、動(dòng)畫等多種類型的媒體信息，具有集成性、同步性和交互性的通信方式，而傳統(tǒng)的電話網(wǎng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)和廣播網(wǎng)往往只傳送單一的媒體。一般而言，數(shù)據(jù)、文本、圖形和靜止圖象等屬于不連續(xù)的媒體，要求的的平均碼率不高，但有較強(qiáng)的突發(fā)性和短時(shí)的高速率，其中數(shù)據(jù)對(duì)傳輸誤碼非常敏感，而聲音和視頻信息屬于連續(xù)性的媒體，其實(shí)時(shí)性和傳輸碼率要求很高，對(duì)傳輸誤碼的敏感性要低一些。因此，針對(duì)不同信息媒體、不同應(yīng)用環(huán)境、不同服務(wù)對(duì)象和不同的目的，要對(duì)傳輸?shù)男畔⑹┘硬煌膫鬏攦?yōu)先級(jí)，可以采用分級(jí)數(shù)字調(diào)制實(shí)現(xiàn)。
數(shù)字調(diào)制是數(shù)字符號(hào)轉(zhuǎn)換為與信道特性相匹配波形的過程。從傳輸信道的頻率特性來看，有的信道是低通型的，如雙絞電纜、同軸電纜等；而有的信道則是帶通型的，如各種無線信道、光纖信道等。顯然，低通型信道適合于傳輸數(shù)字基帶信號(hào)，而帶通型信道必須對(duì)數(shù)字基帶信號(hào)進(jìn)行必要的調(diào)制后才能傳輸。在基帶調(diào)制的情況下，這些波形是脈沖。帶通調(diào)制則是把數(shù)據(jù)信號(hào)調(diào)制到某一固定頻率的載波上(通常為正弦波)。其實(shí)，廣義上來說調(diào)制就是從信源消息到信道波形或矢量之間的映射和頻譜搬移。
對(duì)應(yīng)于不同的傳輸媒介，發(fā)射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)相同，但調(diào)制方式不同?，F(xiàn)在常用的調(diào)制方式有相移鍵控調(diào)制PSK、正交幅度調(diào)制QAM、殘留邊帶調(diào)制VSB和正交頻分復(fù)用OFDM等。其中PSK、QAM技術(shù)已經(jīng)非常成熟，在通信領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。mPSK和mQAM在相同信號(hào)點(diǎn)數(shù)時(shí)，功率譜相同，帶寬均為基帶信號(hào)帶寬的兩倍。在理想情況下，mPSK和mQAM的最高頻帶利用率均為log2M b/s/Hz。
例如QPSK的最高頻帶利用率為2b/s/Hz，即基帶數(shù)字信號(hào)的2bit映射為調(diào)制信號(hào)的一個(gè)傳輸符號(hào)；16QAM的最高頻率利用率為4b/s/Hz，4bit映射為一個(gè)傳輸符號(hào)；64QAM的最高頻帶利用率為6b/s/Hz，基帶數(shù)字信號(hào)的6bit映射為調(diào)制信號(hào)的一個(gè)傳輸符號(hào)。也就是說，理論上64QAM調(diào)制所能傳輸?shù)男畔⒘渴菃为?dú)QPSK的3倍，是單獨(dú)16QAM的2倍，或者說，QPSK和16QAM調(diào)制所能傳輸?shù)淖畲笮畔⒘恐偷韧?4QAM調(diào)制。
QPSK和64QAM都是正交調(diào)制，因此，可以把它們的調(diào)制信號(hào)分為兩個(gè)互為正交的分量，即同相分量I和正交分量Q，并用坐標(biāo)軸表示IQ分量，得到相應(yīng)的調(diào)制星座圖。一般來講，對(duì)于同一種調(diào)制方式，雖然調(diào)制映射關(guān)系可能不同，即星座圖中星座點(diǎn)所代表的數(shù)字信號(hào)數(shù)值不同，但星座點(diǎn)在星座圖中所處的位置是一樣的。QPSK和64QAM的星座圖如圖3、圖4所示，它們是均勻星座圖，即α＝1，這里α為星座圖中相鄰象限間星座點(diǎn)最近距離與象限內(nèi)星座點(diǎn)最近距離之比。
從上述可知，對(duì)于同樣的傳輸信息量，可以單獨(dú)用64QAM調(diào)制可以傳輸，也可以用多個(gè)QPSK、16QAM或者兩者的組合來傳輸。它們各有優(yōu)缺點(diǎn)，前者實(shí)現(xiàn)簡單，但傳輸業(yè)務(wù)的優(yōu)先級(jí)等同；后者實(shí)現(xiàn)復(fù)雜一些，但可實(shí)現(xiàn)分級(jí)傳輸，從而提供分級(jí)服務(wù)。對(duì)其它的多電平調(diào)制(如256QAM)也同樣如此。
在地面數(shù)字電視廣播中，就可采用分級(jí)調(diào)制和編碼實(shí)現(xiàn)分級(jí)服務(wù)。例如為了克服廣播電視在低場強(qiáng)覆蓋區(qū)域內(nèi)接收信號(hào)中斷的問題，通過提供較低碼率、高可靠和高碼率、低可靠的兩種比特碼流來實(shí)現(xiàn)分級(jí)調(diào)制，從而避免信號(hào)中斷。歐洲地面數(shù)字視頻廣播(DVB-T)系統(tǒng)通過在正交頻分復(fù)用(OFDM)載波上采用分級(jí)調(diào)制，由QPSK和16QAM構(gòu)成多分辨率的64QAM星座圖，如圖5(a)(b)所示，以此在一個(gè)電視頻道內(nèi)提供兩級(jí)服務(wù)，分別使用高優(yōu)先級(jí)(HP)碼流和低優(yōu)先級(jí)(LP)碼流。HP碼流能提供基本的DTV節(jié)目和一些音頻節(jié)目，而LP碼流用于另外的DTV或者數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)或者像HDTV質(zhì)量的一種業(yè)務(wù)。LP數(shù)據(jù)碼流用于覆蓋核心服務(wù)區(qū)，通常在LP碼流覆蓋內(nèi)，HP碼流總是有效的。
上述的這種方式的不足之處是調(diào)制采用16QAM，因而實(shí)現(xiàn)復(fù)雜，而且因?yàn)橹环謨蓪诱{(diào)制，優(yōu)先級(jí)少，因此不能滿足多種業(yè)務(wù)的要求；另外，歐洲D(zhuǎn)VB-T中的分級(jí)64QAM前的糾錯(cuò)編碼采用的是卷積碼，卷積碼的糾錯(cuò)性能較差，導(dǎo)致可靠性降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是這克服已有技術(shù)的不足之處，提出一種采用多層分組乘積碼的信道編碼調(diào)制方法，每層調(diào)制采用QPSK，具有實(shí)現(xiàn)簡單，優(yōu)先級(jí)多，糾錯(cuò)能力強(qiáng)，可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，能滿足多種業(yè)務(wù)的要求。
本發(fā)明提出的一種多層分組乘積碼糾錯(cuò)編碼和調(diào)制器方法，其特征在于，它包括1)將輸入的多路不同優(yōu)先級(jí)的數(shù)據(jù)碼流先分別經(jīng)過各自的分組乘積碼BPC編碼器后，得到分組乘積碼碼流；2)將該分組乘積碼流按定義分別映射到所設(shè)定的調(diào)制方式的星座圖符號(hào)的不同比特位，得到具有不同程度的抗干擾能力的多層調(diào)制信號(hào)輸出。
所說的分組乘積碼可為刪余截短分組乘積碼BPC(3762，3249)。
所說的刪余截短分組乘積碼BPC(3762，3249)的產(chǎn)生方法可包括以下步驟1)采用BCH(63，57)碼，經(jīng)添加一個(gè)校驗(yàn)位擴(kuò)展成為BCH(64，57)；2)將該BCH(64，57)在行、列方向上對(duì)輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行糾錯(cuò)編碼，得到BPC(4096，3249)碼；3)將BPC(4096，3249)的前4列和BPC(4096，3249)第一行的前33比特置為0，得到截短的分組乘積碼BPC(3811，2992)；4)從截短BPC(3811，2992)中刪除49個(gè)雙校驗(yàn)比特，得到刪余截短分組乘積碼(3762，2992)。
所述的調(diào)制方式可為64QAM，也可為256QAM調(diào)制。
所述的多路不同優(yōu)先級(jí)的數(shù)據(jù)碼流可包括高優(yōu)先級(jí)數(shù)據(jù)碼流、中優(yōu)先級(jí)數(shù)據(jù)碼流、低優(yōu)先級(jí)數(shù)據(jù)碼流。
所述的高優(yōu)先級(jí)數(shù)據(jù)碼流生成的分組乘積碼BPC數(shù)據(jù)可映射為所設(shè)定的調(diào)制星座圖符號(hào)的高比特位。
所述的中優(yōu)先級(jí)數(shù)據(jù)碼流生成的分組乘積碼BPC數(shù)據(jù)可映射為所設(shè)定的調(diào)制星座圖符號(hào)的中間比特位。
所述的低優(yōu)先級(jí)數(shù)據(jù)碼流生成的分組乘積碼BPC數(shù)據(jù)可映射為所設(shè)定的調(diào)制星座圖符號(hào)的低比特位。
本發(fā)明的特點(diǎn)
本發(fā)明中采用的多層調(diào)制采用QPSK，具有實(shí)現(xiàn)簡單，優(yōu)先級(jí)多，糾錯(cuò)能力強(qiáng)，可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，能滿足多種業(yè)務(wù)的要求，例如可應(yīng)用地面數(shù)字電視廣播系統(tǒng)中。


圖1是一個(gè)典型的數(shù)字通信系統(tǒng)構(gòu)成圖。
圖2(a)是乘積糾錯(cuò)碼(BPC)原理圖。
圖2(b)是乘積糾錯(cuò)碼(BPC)組成框圖。
圖3是QPSK調(diào)制星座圖。
圖4是64QAM調(diào)制星座圖。
圖5(a)是歐洲D(zhuǎn)VB-T非均勻64QAM星座圖(α＝2)。
圖5(b)是歐洲D(zhuǎn)VB-T非均勻64QAM星座圖(α＝4)。
圖6是本發(fā)明的一種采用多層分組乘積碼的信道編碼調(diào)制方法的原理框圖。
圖7是本發(fā)明的實(shí)施例的高優(yōu)先級(jí)QPSK調(diào)制(64QAM高比特位)的星座圖。
圖8是本發(fā)明的實(shí)施例的中優(yōu)先級(jí)QPSK調(diào)制(64QAM中間比特位)星座圖。
圖9是本發(fā)明的實(shí)施例的低優(yōu)先級(jí)QPSK調(diào)制(64QAM低比特位)的星座圖。
圖10是采用本發(fā)明的地面數(shù)字多媒體電視廣播系統(tǒng)的發(fā)射端框圖。
圖11是采用本發(fā)明的地面數(shù)字多媒體電視廣播系統(tǒng)的接收端框圖。
具體實(shí)施例方式
下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。
本發(fā)明根據(jù)數(shù)字通信傳輸和數(shù)字電視廣播的特性，提出了一種采用多層分組乘積碼(Multi-level Block Product Code)的信道編碼調(diào)制方法的實(shí)施例，可達(dá)到優(yōu)先級(jí)傳輸信息，滿足各種各樣的優(yōu)先服務(wù)需求，以及更好的服務(wù)覆蓋的目的。
本實(shí)施例方法的流程如圖6所示，包括將輸入的三路不同優(yōu)先級(jí)(高、中、低)的數(shù)據(jù)碼流先分別經(jīng)過各自的分組乘積碼BPC(3762，2992)編碼器后，得到分組乘積碼碼流，將該分組乘積碼流按定義分別映射到64QAM調(diào)制方式的星座圖符號(hào)的不同比特位，得到具有不同程度的抗干擾能力的多層調(diào)制信號(hào)輸出。
上述方法各部分內(nèi)容分別詳細(xì)描述如下1)分組乘積碼編碼分組乘積碼的原理如前所述，如圖2所示。本發(fā)明中采用的分組乘積碼BPC(3762，2992)是兩維分組乘積碼BPC(4096，3249)的刪余截短。
BPC(4096，3249)是兩個(gè)擴(kuò)展的分組糾錯(cuò)碼BCH(64，57)碼的乘積，BCH(64，57)碼是BCH(63，57)碼添加一個(gè)奇偶校驗(yàn)比特而擴(kuò)展成的。BCH(63，57)碼的生成多項(xiàng)式定義為x6+x+1BCH(63，57)碼也稱為漢明碼(Hamming Code)，是最早發(fā)現(xiàn)的分組碼之一。
BPC(4096，3249)的截短分組乘積碼定義是將BPC(4096，3249)的前4列和BPC(4096，3249)第一行的前33比特置為0，得到截短的分組乘積碼BPC(3811，2992)。刪余截短分組乘積碼BPC(3762，2992)定義是從縮短BPC(3811，2992)中去除49個(gè)雙校驗(yàn)比特。
對(duì)于數(shù)字電視傳輸中的傳輸碼流(Transport Stream，TS)，TS碼流中凈荷數(shù)據(jù)長度為187bytes。兩個(gè)187 bytes數(shù)據(jù)塊可編入一個(gè)BPC(3762，2992)塊中。分組乘積碼的傳輸順序是從第一列開始一列接一列進(jìn)行。
本發(fā)明所述的分組乘積碼BPC(3762，2992)是一種系統(tǒng)碼(Systematic Code)，其解碼器可以采用高性能TURBO算法。
2)映射和星座圖在本發(fā)明的實(shí)施例中，系統(tǒng)的多層分組乘積碼分為三層——高、中、低優(yōu)先級(jí)。不同層的分組乘積碼得到的碼流按定義映射到64QAM星座符號(hào)的不同比特位，因此具有不同程度的抗干擾能力。
如前所述，64QAM調(diào)制的每個(gè)符號(hào)可以攜帶6bit數(shù)字信息，這樣同相I分量和正交Q分量分別攜帶3bit，分為高、中、低三位。同樣的，前面也講過，可以用多個(gè)較低電平數(shù)的調(diào)制達(dá)到與較高電平數(shù)調(diào)制同樣的傳輸信息量，例如，對(duì)于64QAM調(diào)制傳輸?shù)男畔⒘?，可以?個(gè)QPSK調(diào)制實(shí)現(xiàn)傳輸，64QAM調(diào)制I、Q分量的3個(gè)不同的比特位分別對(duì)應(yīng)于3個(gè)QPSK調(diào)制I、Q分量，即高優(yōu)先級(jí)QPSK調(diào)制、中優(yōu)先級(jí)QPSK調(diào)制、低優(yōu)先級(jí)QPSK調(diào)制。
對(duì)于高優(yōu)先級(jí)數(shù)據(jù)流，分組乘積碼糾錯(cuò)編碼后的碼流映射為64QAM調(diào)制的高比特位，即采用高優(yōu)先級(jí)QPSK調(diào)制。串行碼流中的每2比特組成一組，組中的每個(gè)比特分別映射為高優(yōu)先級(jí)QPSK的I和Q分量，其映射關(guān)系如表1所示，相應(yīng)的星座圖如圖7所示，圖中四個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)(00，01，10，11)表示高優(yōu)先級(jí)QPSK調(diào)制的四個(gè)星座點(diǎn)。表1 QPSK映射表

對(duì)于中優(yōu)先級(jí)數(shù)據(jù)流，分組乘積碼糾錯(cuò)編碼后的碼流映射為64QAM調(diào)制的中間比特位，即采用中優(yōu)先級(jí)QPSK調(diào)制。串行碼流中的每2比特組成一組，組中的每個(gè)比特分別映射為中優(yōu)先級(jí)QPSK的I和Q分量，其映射關(guān)系如表1所示，相應(yīng)的星座圖如圖8所示，圖中表示4組中優(yōu)先級(jí)QPSK調(diào)制的4個(gè)星座點(diǎn)(0000-1111)，和與高優(yōu)先級(jí)QPSK星座點(diǎn)的相對(duì)位置關(guān)系，其中高優(yōu)先級(jí)QPSK的一個(gè)星座點(diǎn)位于每一組中優(yōu)先級(jí)QPSK調(diào)制4個(gè)星座點(diǎn)的中心。
對(duì)于低優(yōu)先級(jí)數(shù)據(jù)流，分組乘積碼糾錯(cuò)編碼后的碼流映射為64QAM調(diào)制的低比特位，即采用低優(yōu)先級(jí)QPSK調(diào)制。串行碼流中的每2比特組成一組，組中的每個(gè)比特分別映射為低優(yōu)先級(jí)QPSK的I和Q分量，其映射關(guān)系如表1所示，相應(yīng)的星座圖如圖9所示，圖中表示16組低優(yōu)先級(jí)QPSK調(diào)制的4個(gè)星座點(diǎn)(000000-111111)，和與高、中優(yōu)先級(jí)QPSK星座點(diǎn)的相對(duì)位置關(guān)系，其中中優(yōu)先級(jí)QPSK的一個(gè)星座點(diǎn)位于每一組低優(yōu)先級(jí)QPSK調(diào)制4個(gè)星座點(diǎn)的中心。
綜上所述，對(duì)于輸入的優(yōu)先級(jí)不同的多路數(shù)據(jù)碼流，本實(shí)施例的分層分組乘積碼糾錯(cuò)編碼和調(diào)制方法的具體實(shí)現(xiàn)步驟如下1)產(chǎn)生糾錯(cuò)碼BCH(63，57)碼，經(jīng)添加一個(gè)校驗(yàn)位擴(kuò)展成為BCH(64，57)。
2)BCH(64，57)在行、列方向上對(duì)輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行糾錯(cuò)編碼，得到BPC(4096，3249)碼。
3)由BPC(4096，3249)得到截短的分組乘積碼BPC(3811，2992)。
4)從截短BPC(3811，2992)中刪除49個(gè)雙校驗(yàn)比特，得到刪余截短分組乘積碼(3762，2992)。
5)高優(yōu)先級(jí)刪余截短分組乘積碼BPC(3762，2992)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)碼流映射為64QAM的高比特位。
6)中優(yōu)先級(jí)刪余截短分組乘積碼BPC(3762，2992)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)碼流映射為64QAM的中間比特位。
7)低優(yōu)先級(jí)刪余截短分組乘積碼BPC(3762，2992)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)碼流映射為64QAM的低比特位。
8)最后完成如圖9所示的分層分組乘積碼64QAM調(diào)制。
上述調(diào)制信號(hào)經(jīng)過實(shí)際信道傳輸后，由于存在干擾和噪聲，星座點(diǎn)位置會(huì)發(fā)生變化，有些星座點(diǎn)就可能靠的很近，容易發(fā)生誤判。從通信原理可知，星座點(diǎn)之間的歐氏距離越大，誤判的概率越小，也就是抗干擾能力越強(qiáng)。從圖7、圖8、圖9所示的64QAM高、中、低位比特所對(duì)應(yīng)的QPSK星座點(diǎn)看，高優(yōu)先級(jí)QPSK調(diào)制(對(duì)應(yīng)于61QAM的高比特位)的歐式距離最大，中優(yōu)先級(jí)次之，低優(yōu)先級(jí)最小。因此，本發(fā)明所述的分層分組乘積碼糾錯(cuò)編碼和調(diào)制器把經(jīng)過分組乘積碼糾錯(cuò)編碼后的數(shù)據(jù)碼流映射到64QAM調(diào)制的不同層上，實(shí)現(xiàn)分級(jí)調(diào)制，不同層上的星座點(diǎn)間的歐氏距離不同，從而使分級(jí)調(diào)制具有不同程度的抗干擾能力。
一個(gè)采用本發(fā)明所述方法的地面數(shù)字多媒體電視廣播發(fā)射系統(tǒng)實(shí)施例如圖10所示。圖中輸入的三路MPEG TS碼流具有不同的優(yōu)先級(jí)，它們可以是視頻、音頻、圖形、數(shù)據(jù)等多媒體信息，這些不同優(yōu)先級(jí)的數(shù)據(jù)經(jīng)過本發(fā)明所述的多層分組乘積碼糾錯(cuò)編碼和調(diào)制器，成為數(shù)字的分級(jí)64QAM調(diào)制信號(hào)，然后轉(zhuǎn)換為合適的模擬信號(hào)，射頻RF模塊接收此模擬信號(hào)，處理后的結(jié)果送給發(fā)射天線或其它信號(hào)發(fā)射機(jī)。
一個(gè)采用本發(fā)明所述方法的地面數(shù)字多媒體電視廣播接收系統(tǒng)實(shí)施例如圖11所示。圖中天線或其它信號(hào)接收機(jī)接收調(diào)制信號(hào)，送給下變頻模塊進(jìn)行頻率變換后，送給模數(shù)轉(zhuǎn)換ADC變?yōu)閿?shù)字信號(hào)。此數(shù)字信號(hào)經(jīng)過分級(jí)64QAM解調(diào)，得到解調(diào)后的高、中、低比特位，然后送給相應(yīng)的分組乘積碼解碼器，恢復(fù)優(yōu)先級(jí)不同的MPEG TS碼流。
上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)的說明，但本發(fā)明并不限制于上述那些實(shí)施例，在不脫離本申請(qǐng)的權(quán)利要求的精神和范圍情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可作出各種修改或改型，例如系統(tǒng)采用256QAM調(diào)制，相應(yīng)的分為四層分組乘積碼。
權(quán)利要求
1.一種采用多層分組乘積碼的信道編碼調(diào)制方法，其特征在于它包括將輸入的多路不同優(yōu)先級(jí)的數(shù)據(jù)碼流先分別經(jīng)過各自的分組乘積碼BPC編碼器后，得到分組乘積碼碼流，將該分組乘積碼流按定義分別映射到所設(shè)定的調(diào)制方式的星座圖符號(hào)的不同比特位，得到具有不同程度的抗干擾能力的多層調(diào)制信號(hào)輸出。
2.按照權(quán)利要求1所述的采用多層分組乘積碼的信道編碼調(diào)制方法，其特征在于所說的分組乘積碼為刪余截短分組乘積碼BPC(3762，3249)。
3.按照權(quán)利要求2所述的采用多層分組乘積碼的信道編碼調(diào)制方法，其特征在于進(jìn)一步包括所說的刪余截短分組乘積碼BPC(3762，3249)的產(chǎn)生方法包括以下步驟1)采用BCH(63，57)碼，經(jīng)添加一個(gè)校驗(yàn)位擴(kuò)展成為BCH(64，57)；2)將該BCH(64，57)在行、列方向上對(duì)輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行糾錯(cuò)編碼，得到BPC(4096，3249)碼；3)將BPC(4096，3249)的前4列和BPC(4096，3249)第一行的前33比特置為0，得到截短的分組乘積碼BPC(3811，2992)；4)從截短BPC(3811，2992)中刪除49個(gè)雙校驗(yàn)比特，得到刪余截短分組乘積碼(3762，2992)。
4.按照權(quán)利要求1所述的采用多層分組乘積碼的信道編碼調(diào)制方法，其特征在于所述的調(diào)制方式為64QAM。
5.按照權(quán)利要求1所述的采用多層分組乘積碼的信道編碼調(diào)制方法，其特征在于所述的調(diào)制方式為256QAM調(diào)制。
6.按照權(quán)利要求1所述的采用多層分組乘積碼的信道編碼調(diào)制方法，其特征在于所述的多路不同優(yōu)先級(jí)的數(shù)據(jù)碼流包括高優(yōu)先級(jí)數(shù)據(jù)碼流、中優(yōu)先級(jí)數(shù)據(jù)碼流、低優(yōu)先級(jí)數(shù)據(jù)碼流。
7.按照權(quán)利要求6所述的采用多層分組乘積碼的信道編碼調(diào)制方法，其特征在于所述的高優(yōu)先級(jí)數(shù)據(jù)碼流生成的分組乘積碼BPC數(shù)據(jù)映射為所設(shè)定的調(diào)制星座圖符號(hào)的高比特位。
8.按照權(quán)利要求6所述的采用多層分組乘積碼的信道編碼調(diào)制方法，其特征在于所述的中優(yōu)先級(jí)數(shù)據(jù)碼流生成的分組乘積碼BPC數(shù)據(jù)映射為所設(shè)定的調(diào)制星座圖符號(hào)的中間比特位。
9.按照權(quán)利要求6所述的采用多層分組乘積碼的信道編碼調(diào)制方法，其特征在于所述的低優(yōu)先級(jí)數(shù)據(jù)碼流生成的分組乘積碼BPC數(shù)據(jù)映射為所設(shè)定的調(diào)制星座圖符號(hào)的低比特位。
全文摘要
本發(fā)明屬于數(shù)字信息傳輸技術(shù)領(lǐng)域,涉及一種多層分組乘積碼(Multi－level Block Product Code)糾錯(cuò)編碼調(diào)制方法,包括:將輸入的多路不同優(yōu)先級(jí)的數(shù)據(jù)碼流先分別經(jīng)過各自的分組乘積碼BPC編碼器后,得到分組乘積碼碼流,將該分組乘積碼流按定義分別映射到所設(shè)定的調(diào)制方式的星座圖符號(hào)的不同比特位,得到具有不同程度的抗干擾能力的多層調(diào)制信號(hào)輸出。本發(fā)明具有實(shí)現(xiàn)簡單,優(yōu)先級(jí)多,糾錯(cuò)能力強(qiáng),可靠性高等優(yōu)點(diǎn),能滿足多種業(yè)務(wù)的要求,例如可應(yīng)用地面數(shù)字電視廣播系統(tǒng)中。
文檔編號(hào)H04N7/24GK1335722SQ01130938
公開日2002年2月13日 申請(qǐng)日期2001年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月28日
發(fā)明者楊林, 楊知行 申請(qǐng)人:清華大學(xué)