专利名称:交织方法和离散傅里叶变换的制作方法
相关申请的交叉引用本申请基于2006年5月23日提交的韩国申请10-2006-0046067,并要求享有其优先权,其公开内容在此被全部结合进来作为参考。
背景技术:
以下说明总的来说涉及一种交织方法,其用于在发射机中交织传输帧的帧主体,以及一种离散傅里叶变换,其用于对接收机所接收的传输帧进行离散傅里叶变换。
正交频分多路复用(OFDM)调制方法公知用于提高传输帧的传输速度以及阻止多路干扰。
根据该OFDM调制方法,单个信息被分割成多个载波,并且正交性被提供给这些载波用于最小化这些分割的载波间的间隔,并将这些分割的载波多路复用以用于传输。
当前,数字广播正基于各种技术而本地标准化。例如,在中国在讨论中的广播标准包括数字陆地多媒体广播(DTMB)。使用所讨论的DTMB标准化的传输装置可选择性地使用多载波调制方法,其用于通过时域同步的正交频分多路复用(TDS-OFDM)调制方法调制传输帧来发送该传输帧,以及单载波调制方法,其用于通过单载波调制传输帧来发送该传输帧。
发明内容
TDS-OFDM方案对通过类似循环前同步码OFDM(CP-OFDM)的多个子载波传输的传输帧的帧主体进行离散傅立叶逆变换。在保护间隔(GI)中,伪噪声(PN)序列被用作训练信号(已知序列、导频序列),而不是使用循环前同步码(CP),以减少传输开销以及提高信道效率。
当使用TDS-OFDM调制方法调制和发射传输帧时,发射机将频域的传输帧转换到时域的传输帧。接收机将接收到的时域的传输帧转换为频域的传输帧。
在发射和接收该传输帧的过程中,傅立叶逆变换或傅立叶变换可能被使用多于两次。
接收机在解调所接收的传输帧时执行傅立叶变换。快速傅立叶变换可被用于该傅立叶变换。如果码元数不是2n的传输帧被傅立叶变换,那么就产生了传输帧的失真并且增加了接收机的功耗。结果,对2n数目的码元执行快速傅立叶变换。
而且,当执行傅立叶变换时,传输帧中码元的顺序可改变。因此,可执行重排处理(re-aligning process)以将该传输帧的码元重排为原始顺序。接下来,如果傅立叶变换增加,那么就要增加额外的硬件以用于重排该传输帧的码元,并且对该传输帧的处理时间也会因为排列这些码元而增长。
发射机可交织该传输帧的帧主体以应对在传输该传输帧的过程中所产生的码元的连续错误。在OFDM调制方法中关于该帧主体的交织可在时域或频域执行。
接收机必须对包含在所接收的帧主体中的码元的顺序执行去交织(即执行逆交织以恢复其在发射机的交织之前的原始阵列的顺序)。因此,接收机需要执行对所接收的传输帧去交织的硬件,并且去交织的性能导致传输帧处理时间延迟。
本发明的一个目的是提供一种对码元的交织方法,以使得接收机能够执行傅立叶变换并去交织传输帧中帧主体的码元。
另一个目的是提供一种离散傅立叶变换装置和方法,以使得接收机能够执行傅立叶变换并去交织传输帧中帧主体的码元,以及简单地恢复帧主体的码元。
根据该交织方法,确定用于交织帧主体的码元的多个因数的数目。这些因数可被确定为各种数字,比如7、5、3、4和9,或3、3、3、2、2、5和7。
当用于交织码元的因数被确定后,响应于这些因数确定用于多个变量的每个数值的范围。优选地,用于多个变量的每个数值的范围被确定为从0到小于这些因数的数值的自然数。
使用已经确定了每个数值的范围的变量来确定用于交织码元的等式,而根据该确定的等式交织帧主体的码元。
因此,该交织方法包括确定用于交织传输帧中帧主体的码元的多个因数;响应于所确定的多个因数确定要被交织的这些因数中每个数值的范围;根据对所确定的多个变量中每个数值的范围建立用于交织码元的等式;以及根据所建立的等式交织该帧主体的码元。
根据该离散傅立叶变换装置,以确定用于执行交织的因数的逆序接收的帧主体的码元被傅立叶变换并同时被去交织。为此,该离散傅立叶变换装置与多个码元算子(operator)部分串联设置,以对逆序的因数的每个码元实施Winograd傅立叶变换,并且在每两个码元算子部分之间设置乘法器。每个乘法器将从设置在开始部分的码元算子部分输出的码元与预设算子相乘以输出到该码元算子的下一级。
因此该离散傅立叶变换装置包括多个码元运算单元(operatingunit),每个都串联起来,用于对每个预设的码元执行Winograd傅立叶变换操作;以及多个乘法器,每个都设置在多个码元运算单元之间,用于将从设置在开始部分的码元运算单元输出的码元与每个预设的码元算子相乘并输出到设置在末端部分的码元运算单元。
本发明通过示意性实施方式说明并且并不限于附图,在附图中,只要是可能的地方,使用相同的参考数字在整个附图中标识相同或类似的部分。
图1是图示从DTMB发射的传输帧中帧主体的1/9的保护间隔的结构的示意图;图2是图示DTMB发射机的结构的方框图;图3是图示DTMB接收机的结构的方框图;图4是图示用于在发射机中处理传输帧的帧主体的结构,以及接收机中离散傅立叶变换器的示意性框图;图5是显示各种示例情况的表格,其中发射机的交织器可交织帧主体的3780个码元;图6显示了用于交织帧主体的3780个码元的操作的示例实施方式;图7显示了用于交织帧主体的3780个码元的操作的另一个示例实施方式;图8是图示离散傅立叶变换装置的示例结构的示意框图;以及图9是图示离散傅立叶变换装置的另一个示例结构的示意框图。
具体实施例方式
所描述的实施方式仅服务于说明而不是限制。本说明中所示例的内容被提供用来帮助对参考附图描述的特定示例性实施方式的全面理解。因此,本领域技术人员将认识到在不脱离所附权利要求的精神和范围的情况下可对在此所描述的示例性实施方式做出各种改变和修改。因此本申请以最有效和最简单的方式解释其一般原理和概念。
图1是图示从DTMB发送的传输帧中1/9的帧主体的保护间隔的结构的示意图。
该帧同步包括PN序列。该帧同步中使用的PN(伪噪声)序列使用例如参数m=8的序列,但不局限于此。当参数m=8时,在该序列中仅存在255个比特流。因此,在255个码元中,当要产生具有帧主体1/9大小的保护间隔时,在末端部分的码元扩展到前同步码(preamble)中,并且在开始部分的码元扩展到后同步码(postamble)中,以产生具有420码元的PN序列。
例如,如果要形成具有3780码元的帧主体,那么具有帧主体1/9大小的保护间隔必需形成有420个码元。因此,为了通过组合255个码元以创建420码元,那么末端部分的50个码元扩展到前同步码中,而在开始部分的115个码元扩展到后同步码中。
这时,前同步码和后同步码为PN码的循环扩展,并且用于创建PN序列的多项式P(x)的等式可通过以下公式1来获得。
公式1P(x)=x8+x6+x5+x+1PN码在响应于初始状态而产生的相位中从0改变到254。帧主体承载码元,其中音频和视频(AV)数据被信道编码,并帧主体形成有3780个码元。保护间隔可以选择帧主体的1/4或1/9,此外,保护间隔也可以选择帧主体的1/6。因此,传输帧结构可以响应于该保护间隔而变化,并且存在于传输帧中的码元数目也可以变化。
图2是图示DTMB发射机结构的框图,其中参考数字200代表系统信息产生器。
基于预设的值,系统信息产生器200产生系统信息,其包括帧头的长度、内码速率、正交幅度调制(QAM)模式和时间交织模式,以及模式控制信息。例如,该系统信息产生器200使用32个码元产生系统信息。
参考数字210表示信道编码器,其响应于系统信息产生器200所产生的系统信息对输入的音频和视频(AV)信号进行信道编码。该信道编码器210可使用比如内码、外码、交织和码元映射等方法来信道编码AV信号。低密度奇偶校验(LDPC)、turbo码、网格(trellis)编码调制(TCM)和卷积码可用作内码。Reed Solomon码和Bose-Chaudhuri-Hocquenham码可用作外码。
由系统信息产生器200产生的系统信息200的码元和由信道编码器210信道编码的AV信号被多路复用器220多路复用以产生帧主体。例如,系统信息的36个码元和信道编码器210所信道编码的AV信号的3744个码元在多路复用器220上结合以产生由3780个码元组成的帧主体。
由多路复用器220所产生的帧主体由交织器230根据预设的规则进行交织。换句话说,交织器230可根据预设规则来改变包括帧主体的码元的位置,以应对在该传输帧的传输过程中可能产生的码元的连续错误。
由交织器230交织的帧主体被傅立叶逆变换器240傅立叶逆变换以将频域帧主体变换为时域帧主体。在傅立叶逆变换器240对帧主体进行傅立叶逆变换时,帧主体的码元顺序可能改变。因此,傅立叶逆变换器240可设置有重排器以将帧主体的码元顺序重排为傅立叶逆变换之前的顺序。
参考数字250是帧头产生器,其响应于系统信息产生器200所产生的系统信息产生帧头。在DTMB情况中,PN序列被用作训练信号以产生帧头。该帧头产生器250可通过预设的规则产生PN序列。
由傅立叶逆变换器240所傅立叶逆变换的帧主体和由帧头产生器250所产生的帧主体在传输帧产生器260被结合以产生传输帧。由帧头产生器250所产生的传输帧被滤波器270滤波以在发射机280上与载波信号(fc)混频,上变频为450~860Mhz的无线频带,之后经由天线290发射。
图3是图示DTMB中接收机结构的框图,其中调谐器300接收由发射机发送的覆盖450~860Mhz的无线频带的传输帧。调谐器300的接收信号被ADC 310(模拟到数字转换器)转换为数字信号。
ADC 310的输出信号被相位分离器320分割为同相信号和正交信号,并且其频率被频率同步器330同步。
频率同步器330大致由三部分组成。第一部分是AFC 335(自动频率控制器),第二部分是用于同步发射机所发送的PN序列的时序同步器336,第三部分包括跟踪器337和重采样器332,用于在采样速率不同于接收机和发射机的用于将模拟信号转换为数字信号所使用的采样速率时补偿所产生的码元错误。
作为PN相关器334的相关的结果而获得上述操作。换句话说,作为PN相关器334的相关的结果,AFC 335产生AFC信号,并且所产生的AFC信号在乘法器331被乘以相位分离器320的输出信号,以此补偿估算的频率错误。
而且,作为PN相关器334的相关结果,时序同步器336同步PN序列,并且跟踪器337响应于时序同步器336的输出信号移除重采样器332以补偿从乘法器331输出的信号的码元错误。
重采样器332的输出信号被滤波器333滤波以输入到PN相关器334。
从滤波器333输出的传输帧和从PN相关器334输出的信道估计信息被离散傅立叶变换器340、350离散傅立叶变换,以恢复到帧主体码元被发射机交织前的顺序。所恢复的帧主体被均衡器360信道补偿以输出到信道解码器。
图4是图示用于对发射机中传输帧的帧主体进行处理的结构以及接收机中DFT部分的结构的示意框图。
现在,参考图4,该发射机包括交织器230。该交织器230根据预设的规则改变包括传输帧的帧主体的码元的顺序,并应对在传输帧的传输过程中可能产生的码元的连续错误。而且,由交织器230交织的帧主体被傅立叶逆变换器240傅立叶变换逆,以传输到接收机。
接收机包括离散傅立叶变换器340、350,其反过来离散傅立叶变换所接收的帧主体。该离散傅立叶变换器340、350包括傅立叶变换器400、重排器410和去交织器420。
傅立叶变换器400执行傅立叶变换,以将时域帧主体改变为频域帧主体。该傅立叶变换大体上使用快速傅立叶变换的算法。傅立叶变换的帧主体的码元顺序与傅立叶变换前的码元顺序不一致。
重排器410重排由傅立叶变换器400傅立叶变换的帧主体的码元顺序,以将帧主体的码元顺序恢复为傅立叶变换前的帧主体的码元顺序。重排器410需要用于存储码元的临时存储器,以恢复帧主体的码元顺序。
从重排器410输出的帧主体的码元被去交织器420去交织,以使得帧主体的码元顺序恢复到发射机的交织器230进行交织之前的码元顺序。在去交织器420去交织帧主体码元的过程同样需要临时存储器。
换句话说,发射机交织帧主体的码元,进行傅立叶逆变换并发射。因此,离散傅立叶变换器340、350必需设置有傅立叶变换器400和去交织器420。而且,由于在帧主体的码元被傅立叶变换器400进行傅立叶变换时帧主体的码元顺序改变,所以接收机必需包括重排器410以用于重排帧主体的码元的顺序。
重排器410和去交织器420需要临时存储帧主体的码元的临时存储器以处理该帧主体的码元。因此,本公开内容提出一种交织方法,用于通过傅立叶变换和去交织帧主体的码元来简单地恢复码元,而不是通过接收机傅立叶变换、重排和去交织该帧主体的码元。
图5是显示各种示例情况的表格,其中发射机的交织器可交织帧主体的3780个码元。
参考图5,I=1指示了3780个码元没有被交织的情况,而I=2指示了3780个码元被因数63和60、126和30、或20和489交织的情况。
同样,I=7代表了3780个码元分别被因数3、3、3、2、2、5和7,或因数2、3、3、3、2、5和7,或因数7、5、2、2、2、3和3交织的情况。
通过改变图5中因数的顺序而进行的交织定义了其他交织方法。本领域技术人员很容易明白除了图5的方法外还有很多交织方法。
此时,码元的数量3780可具有质数2、3、5和7,并且下面的公式2简单定义了关于3780个码元的因数。
公式23780=Πi=1INi]]>其中,Ni是2、3、5或7,或这些因数的乘积之一,I是1至7之间的整数并且代表因数的数量。
图6显示了用于交织帧主体的3780个码元的操作的示例性实施,其中3780个码元被因数7、5、3、4和9示例性地交织。该实施方式的交织方法使得用于交织帧主体的码元的变量的数值范围被预设并且根据预设的变量的数值范围建立公式,并且通过预设的公式交织该帧主体的码元。
例如,假设3789个码元将被因数7、5、3、4和9交织,五个变量N1、N2、N3、N4和N5被预设,则如此确定范围使得预设的五个变量N1、N2、N3、N4和N5分别具有从0到小于7、5、3、4和9的数值。换句话说,确定范围被使得N1=0≤N1<7、N2=0≤N2<5、N3=0≤N3<3、N4=0≤N4<4和N5=0≤N5<7。
一旦用于N1、N2、N3、N4和N5的数值范围被确定,公式3就通过使用用于N1、N2、N3、N4和N5的数值范围而被创建,并且根据所创建的公式3对码元执行交织。
公式3
Y[420N5+105N4+35N3+7N2+N1]=Z[540N1+108N2+36N3+9N4+N5]其中,公式3中420N5+105N4+35N3+7N2+N1的系数的数值是3789个码元顺序地被9、4、3、5和7除的数值,而540N1+108N2+36N3+9N4+N5的系数的数值是3789个码元顺序地被7、5、3、4和9除的数值。而且,Z定义了在交织前每个码元的位置,而Y表示交织后每个码元的位置。
如果五个变量N1、N2、N3、N4和N5的数值分别从0变化到小于7、5、3、4和9,那么Z和Y在它们之间互相对应。因此,以Z值的顺序排列的3780个码元被以Y值的顺序交织。
图7显示了用于交织帧主体的3780个码元的操作的另一个示例性实施方式,其中3780个码元被因数3、3、3、2、2、5和7交织。
参考图7,预设用于交织帧主体的码元的变量N1、N2、N3、N4、N5、N6、N7的数值范围,并根据用于变量N1、N2、N3、N4、N5、N6、N7的预设数值范围建立公式,并且根据该公式交织帧主体的码元。
换句话说,在3780个码元被因数3、3、3、2、2、5、7交织时,建立七个变量N1、N2、N3、N4、N5、N6、N7,并且建立范围使得所建立的变量N1、N2、N3、N4、N5、N6、N7的数值分别为从0到小于3、3、3、2、2、5、7。
换句话说,建立范围使得N1=0≤N1<3、N2=0≤N2<3、N3=0≤N3<3、N4=0≤N4<2、N5=0≤N5<2、N6=0≤N6<5和N7=0≤N7<7。
一旦七个变量N1、N2、N3、N4、N5、N6、N7根据其范围被建立,那么就通过使用所建立的用于N1、N2、N3、N4、N5、N6、N7的变量范围创建公式4,并且使用所创建的公式4交织码元。
公式4Y[540N7+108N6+54N5+27N4+9N3+3N2+N1]=Z[1260N1+420N2+140N3+70N4+35N5+7N6+N7]如果所建立的变量N1、N2、N3、N4、N5、N6、N7的数值分别从0改变到小于3、3、3、2、2、5、7,那么Z和Y在它们之间互相对应。因此,以Z值的顺序排列的3780个码元被以Y值的顺序交织。
除了以上确认的两种方法外,帧主体的码元可使用构成帧主体的码元的各种因数而交织。帧主体的交织的码元被傅立叶逆变换器进行傅立叶逆变换,与帧头结合以产生传输帧并在之后发送到接收机。
在接收机,通过接收传输帧的交织并发送的帧主体,将帧主体的码元恢复为交织前的顺序,该帧主体被离散傅立叶变换器傅立叶变换和去交织。
接收的传输帧的帧主体的码元,即3780个码元,可被包括9×4×3×5×7或3×3×3×2×2×5×7的各种因数来分解因数,以使得可根据这些因数使用WFT(Winograd傅立叶变换)执行离散傅立叶变换。现在将详细描述WFT。
离散傅立叶变换的数目N可由下面的公式5定义。
公式5X(k)=Σn=0N-1x(n)WNnk]]>其中k∈{0,N-1},WN≡e(-j2π/N)。
x和X可由列向量的数目N定义。假设x由公式6定义而X由公式7定义,那么N×N转换矩阵DN可由公式8定义。
公式6x=x(0)x(1)··x(N-1)]]>公式7X=X(0)X(1)··X(N-1)]]>公式8DN(i,r)=[WNir]≡[WNirmodN]i,r∈
]]>转换矩阵DN可根据规范分解(canonical decomposition)被转换为每个公式9。
公式9SNCNTN=DN其中,TN是只具有元素0、-1、1的J×N关联矩阵,CN是J×J对角矩阵,而SN是N×J关联矩阵。
例如,当N=3时,转换矩阵DN可由公式10表示。
公式10111000000000111000000000111C00C1C2·0C8100010001100010001100010001=W30W30W30W30W31W32W30W32W31]]>对角矩阵CN可由公式11定义。
公式11C1=D3(l-lmod33,lmod3)]]>假设N可被N’和N”分解因数,那么DN可被关于DN’的DN”和关于可分解因数的N’的N”分解因数。例如,如果N是12(=3×4),那么DN可被D3和D4分解因数。
因此,即使N不是将时域信号转换为频域信号的平方数,也可使用公式12计算DN。
公式12X′=(D3*D4)x′因为乘积和求和运算的频率不是经常的,故WFT是有利的。假设输入数据是x0、x1、x2……,并且转换的输出数据是X0。X1、X2……,转换的数值可通过以下顺序获得。
在N=3,u=2π/3的情况下,t1=x1+x1m0=1·(x0+t1),m1=(cosu-1)·t1,m2=i sinu·(x1-x2)s=m0+m1X0=m0X1=s1+m2X2=s1-m2u通过N值确定为2π/N,并且t1、s1、m1、m2临时成为参数变换系数。在上面计算中,求和运算进行了6次而乘法运算进行了3次。结果,当通过WFT而不是通过高阶傅立叶变换(high Fourier transform)执行不是2的倍数的数目的傅立叶变换时,减少了不必要的运算。
图8是图示离散傅立叶变换装置的示例性结构的示意框图,其中由因数7、5、3、4和9交织的帧主体被因数9、4、3、5和7离散傅立叶变换。
当发射机中帧主体的码元被因数7、5、3、4和9交织时,离散傅立叶变换被顺序和串行地设置以第一码元运算单元800以用于对每“9个码元”执行WFT操作,第二码元运算单元810以用于对每“4个码元”执行WFT操作,第三码元运算单元820以用于对每“3个码元”执行WFT操作,第四码元运算单元830以用于对每“5个码元”执行WFT操作,以及第五码元运算单元840以用于对每“7个码元”执行WFT操作。
第一到第五码元运算单元800、810、820、830、和840分别包括单个WFT单元802、812、822、832和842,用于对多个码元执行WFT操作,以及多个存储器804、814、824、834和844,用于临时存储输入的码元。例如,用于对9个码元执行WFT操作的第一码元运算单元800包括8个存储器804,用于对4个码元执行WFT操作的第二码元运算单元810包括3个存储器814,用于对3个码元执行WFT操作的第三码元运算单元820包括2个存储器824,用于对5个码元执行WFT操作的第四码元运算单元830包括3个存储器834,而用于对7个码元执行WFT操作的第五码元运算单元840包括6个存储器844。
第一至第五码元运算单元800、810、820、830和840在它们之间设置有第一至第四乘法器850、860、870和880。第一至第四乘法器850、860、870和880分别将第一至第四码元运算单元800、810、820和830的输出信号乘以预设的第一至第四算子R3780、R420、R105和R35,并输出到第二至第五码元运算单元810、820、830和840的输入端,其中算子R3780、R420、R105和R35可由以下公式13来表示。
公式13Rikk=e{-j2πkkimodkL[imodkkkL]},k1=NN1N2N3···NL]]>
其中kk是NLKL,N1包括9、4、3、5和7。例如,在离散傅立叶变换3780个码元的情况下,所述kk为3780,并且第一个算子R3780的数值可以是9。
当接收的码元被输入到第一码元运算单元800时,WFT单元802将所输入的码元临时存储在8个存储器804中。当所有的码元被存储在8个存储器804中后,WFT单元802对存储在这8个存储器804中的码元以及将被后续输入的码元执行WFT操作,并输出到第一乘法器850。
第一乘法器850将第一码元运算单元800输出的码元乘以预设的算子R3780,并输出到第二码元运算单元810。
类似第一码元运算单元800,第二码元运算单元810将从第一乘法器850输出的码元存储在存储器814中,并且如果所有码元都被存储在存储器814中,则WFT单元812对存储在存储器814中的码元和将被后续输入的码元执行WFT操作,并输出。
此时,将示例说明对4个码元执行WFT操作的第二码元运算单元810的过程。
假设输入到第二码元运算单元810的码元是x0、x1、x2,并且从第二码元运算单元810输出的码元是X0、X1、X2,那么第二码元运算单元810可通过以下顺序获取WFT操作的码元的数值。
在N=4的情况下,t1=x0+x2,t2=x1+x3m0=1·(t1+t2),m1=1·(t1-t2),m2=1·(x0-x2),m3=1·(x1-x3)X0=m0,X1=m2+m3,X2=m1,X3=m2-m3WFT单元812将后续输入的码元存储在存储器814中直到用于计算参数变换系数t1的x2被输入。当x2被输入时,WFT单元812计算参数变换系数t1并将其再次存储在存储器814中。
同样,WFT单元812存储所计算的参数变换系数t1、t2,并使用所计算的参数变换系数t1、t2,计算m0、m1的参数变换系数,并且输出最终WFT操作的码元。
第二码元运算单元810输出的码元在第二乘法器860处被乘以算子R420并被输出。
同样,第三码元运算单元820对3个码元执行WFT操作并输出,并且由第三码元运算单元820输出的码元在第三乘法器870处被乘以算子R105并被输出。
而且,第四码元运算单元830对5个码元执行WFT操作并输出,并且由第四码元运算单元830输出的码元在第四乘法器880处被乘以算子R35并被输出。
第五码元运算单元840对第四乘法器880输出的每7个码元执行WFT操作并输出。
假设3780个码元被因数N1,N2,N3,N4,N5因数分解以使得能够执行WFT操作,那么每个WFT单元802、812、822、832和842输出的码元顺序I可由以下公式14来表示。
公式14I=i1N2N3N4N5+i2N3N4N5+i3N4N5+i4N5+i5I1=0,...,N1-1,I2=0,...,N2-1,I3=0,...,N3-1,I4=0,...,N4-1,I5=0,...,N5-1在图8的示例性实施方式中,N1=9,N2=4,N3=3,N4=5,N5=7,并且当3780个码元分别通过每个WFT块时,根据公式14调整位置,在公式14中,如果第五因数(i5)的数值被改变为0~N5-1,那么剩下的因数(i1,i2,i3,i4)将具有固定的数值。
如果第四因数(i4)被改变为0~N4-1,那么第五因数(i5)的数值从每个改变的第四因数(i4)的数值改变为0~N5-1,并且剩余因数(i1,i2,i3)将具有固定的数值。
如果第三因数(i3)被改变为0~N3-1,那么第四因数(i4)的数值从每个改变的第三因数(i3)的数值改变为0~N4-1,并且第五因数(i5)的数值从每个第四因数(i4)的数值改变0~N5-1,而剩下的因数(i1,i2)将具有固定的数值。
如果第二因数(i2)的数值被改变为0~N2-1,那么第三因数(i3)的数值从每个改变的第二因数(i2)的数值改变为0~N3-1,第四因数(i4)的数值从每个改变的第三因数(i3)的数值改变为0~N4-1,而第五因数(i5)的数值从每个第四因数(i4)的数值改变为0~N5-1,并且剩下的因数(i1)将具有固定的数值。
如果第一因数(i1)的数值被改变为0~N1-1,那么第二因数(i2)的数值改变为0~N2-1,而第三因数(i3)的数值从每个改变的第二因数(i2)的数值改变为0~N3-1,并且第四因数(i4)的数值从每个改变的第三因数(i3)的数值改变为0~N4-1,而第五因数(i5)的数值从每个改变的第四因数(i4)的数值改变为0~N5-1。
因此,如果发射机中帧主体的码元根据图6的公式交织,那么图8的离散傅立叶变换将对所接收的帧主体的码元执行傅立叶变换,并同时以交织因数的逆序对这些码元执行去交织,以将码元的位置转换为原始顺序的位置。
图9是图示离散傅立叶变换装置的另一个示例性结构的示意框图,其显示了被因数7、5、2、2、3、3因数分解的帧主体被因数3、3、3、2、2、5、7离散傅立叶变换的结构。
当帧主体被因数3、3、3、2、2、5、7离散傅立叶变换时,离散傅立叶变换装置串联地并顺序地设置有第一至第三码元运算单元900、910和920以用于对每“3个码元”执行WFT操作,第四和第五码元运算单元930和940以用于对每“2个码元”执行WFT操作,第六码元运算单元950以用于对每“5个码元”执行WFT操作,和第七码元运算单元960以用于对每“9个码元”执行WFT操作。
第一至第七码元运算单元900,910,920,930,940和950分别包括单个WFT单元902,912,922,932,942,952和962,以用于对多个码元执行WFT操作,以及多个存储器904,914,924,934,944,954和964以用于临时存储输入的码元。
而且,第一至第七码元运算单元900,910,920,930,940,950和960在它们之间分别设置有第一至第六乘法器970,980,990,1000,1010和1020。第一至第七乘法器970,980,990,1000,1010和1020将第一至第六运算单元900,910,920,930,940和950输出的码元分别乘以算子R3780,R1260,R420,R210,R105和R35,并输出到第二至第七码元运算单元910,920,930,940,950和960的输入端。
在这样配置的离散傅立叶变换装置的示例性实施中,如果通过图7中的公式交织发射机中帧主体的码元,那么离散傅立叶变换装置对所接收的帧主体的码元执行傅立叶变换,并同时以交织的因数的逆序执行去交织,以将码元的位置转换为原始顺序的位置。
从上述说明可明显看出,预先根据用于将发射机中帧主体的码元因数分解的因数而建立用于变量的数值范围,预先根据用于所建立的变量的数值范围而建立公式,根据所建立的公式而交织帧主体的码元。
然后,帧主体的码元被接收机中多个码元运算单元傅立叶变换并同时被以所交织的因数的逆序去交织,以此分配以单独的重排性能以及帧主体中的码元的去交织。
上述特定实施方式仅仅是说明性的,因为这些实施方式可被修改并可通过不同但等同的方式实施,这对已经受益于在此的教导的本领域技术人员来说是很明显的。而且,除了权利要求中所描述的,对于在此所示结构或细节的没有限制。因此,明显的是,上述特定实施方式可被改变或修改,并且所有这种变化都被认为是落在本说明书的精神和范围之内。因此,在此寻求的保护如下面权利要求中所述。
权利要求
1.一种交织方法,包括确定用于交织传输帧中帧主体的码元的多个因数;响应于所确定的多个因数,确定要交织的这些因数的每个数值的范围;根据所确定的多个变量的每个数值的范围建立用于交织码元的等式;以及根据所建立的等式交织帧主体的码元。
2.如权利要求1所述的方法,其中用于该多个变量的每个数值的范围被确定为从0到小于该多个因数的数值的自然数。
3.如权利要求1所述的方法,其中该多个因数为7、5、3、4、9。
4.如权利要求3所述的方法,其中用于交织的公式由等式3表示Y[420N5+105N4+35N3+7N2+N1]=Z[540N1+108N2+36N3+9N4+N5]等式3其中,Z是交织前每个码元的位置,Y是交织后每个码元的位置,并且N1,N2,N3,N4和N5是变量。
5.如权利要求1所述的方法,其中该多个因数为7、5、2、2、3、3、3。
6.如权利要求5所述的方法,其中用于交织的公式由等式4表示,Y[540N7+108N6+54N5+27N4+9N3+3N2+N1]=Z[1260N1+420N2+140N3+70N4+35N5+7N6+N7]其中,Z是交织前每个码元的位置,Y是交织后每个码元的位置,并且N1,N2,N3,N4,N5,N6,N7是变量。
7.一种离散傅立叶变换装置,包括多个码元运算单元,每个都串联连接,用于对每个预定的码元执行Winograd傅立叶变换操作;以及多个乘法器,每个都设置在该多个码元运算单元之间,用于将从设置在开始部分的码元运算单元输出的码元乘以每个预定的算子,并输出到设置在末端部分的码元运算单元。
8.如权利要求7所述的装置,其中每个码元运算单元包括至少一个或多个存储器,用于存储输入的码元;以及单一WFT单元,用于对存储在该存储器中的码元和输入的码元执行WFT操作。
9.如权利要求7所述的装置,其中该多个码元运算单元以发射机中已经交织了帧主体的码元的因数的逆序执行WFT操作。
10.如权利要求7所述的装置,其中该多个码元运算单元是第一至第五码元运算单元,用于对所输入码元每9个码元、4个码元、3个码元、5个码元和7个码元分别执行WFT操作。
11.如权利要求7所述的装置,其中该多个码元运算单元是第一至第七码元运算单元,用于对所输入码元的每3个码元、3个码元、3个码元、2个码元、2个码元、5个码元和7个码元分别执行WFT操作。
12.如权利要求7所述的装置,其中该算子是由下式建立的Rikk=e{-j2πkkimodkL[imodkkkL]},]]>k1=NN1N2N3···NL]]>其中,kk是NLKL,而N1和N2……是变量。
全文摘要
本发明公开了一种用于在发射机中交织传输帧的帧主体的交织方法和用于对接收机所接收的传输帧的帧主体进行离散傅立叶变换的离散傅立叶变换。其中该交织方法包括确定用于交织传输帧中帧主体的码元的多个因数;响应于所确定的多个因数,确定要交织的该多个因数的每个数值的范围;根据所确定的多个变量的每个数值的范围来建立用于交织码元的等式;以及根据所建立的等式交织帧主体的码元。离散傅立叶变换装置包括多个码元运算单元,每个都串联连接,用于对每个预定的码元执行Winograd傅立叶变换操作;以及多个乘法器,每个都设置在该多个码元运算单元之间,用于将从设置在开始部分的码元运算单元输出的码元乘以每个预定的算子,并输出到设置在末端部分的码元运算单元,以使得码元能够被傅立叶变换并同时被去交织。
文档编号H04L27/26GK101079865SQ20071010426
公开日2007年11月28日 申请日期2007年5月23日 优先权日2006年5月23日
发明者辛钟雄 申请人:Lg电子株式会社