数据处理设备和方法

文档序号:7708257阅读:111来源:国知局

专利名称::数据处理设备和方法
技术领域
:本发明涉及可操作来将从正交频分复用(OFDM)符号的副载波信号所接收的符号映射到输出符号流中的数据处理设备。本发明的实施例能够提供一种OFDM接收器。
背景技术
:数字视频陆上广播标准(DVB-T)利用正交频分复用(OFDM)通过广播无线电通信信号向接收方传送表示视频图像和声音的数据。DVB-T标准提供了两种操作模式,被称作2k模式和8k模式。2k模式提供2048个可能的副载波,而8k模式提供8192个可能的副栽波。类似地,针对数字视频手持广播标准(DVB-H)提供了4k模式,其中可能的副栽波的数目为4096。对于这些模式中的每一个而言,根据每个模式下可用的副栽波的总数来限定用于传送数据的副栽波数目。为了改善使用DVB-T或DVB-H传送的数据的完整性,提供了符号交织器(interleave!")以便在将输入数据符号映射到OFDM符号的副载波信号上时对这些符号进行交织。这样的符号交织器包括与地址生成器相结合的交织器存储器。所述地址生成器为每个输入符号生成地址,每个地址指示将数据符号映射到其上的OFDM符号的副栽波信号之一。对于2K模式和8K模式而言,已经在DVB-T标准中公开了用于针对映射生成地址的方案。同样,对于DVB-H标准的4K模式而言,已经提供了用于针对映射生成地址的方案,并且用于实施该映射的地址生成器在欧洲专利申请04251667.4中被公开。所述地址生成器包括可操作来生成伪随机比特序列的线性反馈移位寄存器以及置换(permutation)电路。所述置换电路对所述线性反馈移位寄存器的内容次序进行置换(permute)以便生成地址。所述地址提供了关于用于承载存储在交织器存储器中的输入数据符号的OFDM副载波之一的指示,以便将输入符号映射到所述OFDM符号的副载波信号上。虽然已经为数字视频陆上广播标准定义了不同操作模式中的每一个的交织器配置,但是其它通信应用也可以从使用DVB标准传送数据的功效中获益。一个示例可以是与经由线缆传送音频、视频和数据相关联的标准。
发明内容根据本发明的一个方面,提供了一种数据处理设备,其可操作来将从正交频分复用OFDM符号的副载波信号所接收的数据符号映射到输出数据流中,就每个OFDM符号而言可用的副载波信号数目可在每个OFDM符号之间变化并且数据符号包括数据符号的第一集合和输入数据符号的第二集合。所述数据处理设备包括地址生成器、交织器存储器和控制器。所述控制器在根据偶(even)交织过程操作时可操作来使用地址生成器所生成的地址将数据符号的第一集合从交织器存储器读出到输出数据流中,并且使用地址生成器所生成的地址将从偶OFDM符号的副载波信号所接收的数据符号的第二集合写入交织器存储器。控制器可根据奇(odd)交织过程进行操作,以使用根据输入数据符号的第一集合的序贯次序(s叫uentialorder)所确定的读地址将数据符号的第一集合从交织器存储器读出到输出数据流中,并且将从奇OFDM符号的副载波信号所接收的数据符号的第二集合写入交织器存储器的根据输入数据符号的第一集合的序贯次序所确定的写地址处,以使得在从交织器存储器中的位置(location)读取来自第一集合的数据符号的同时能够将来自第二集合的数据符号写入刚刚进行读取的位置。从先前OFDM符号可获得的副载波的数目不同于从当前OFDM符号可获得的副栽波的数目,并且控制器可操作来在^^交织器存储器读出笫一数据符号之前确定读地址对于先前OFDM符号是否有效,并且在将第二数据符号写入交织器存储器之前确定写地址对于当前OFDM符号是否有效。在诸如用于DVB-T/H[1]和DVB-T2[2]的OFDM之类的多载波调制系统中,使用频率或符号交织器来提供频率分集,尤其是在频率选择性信道中。在这两种系统中,频率交织器对于奇偶OFDM符号而言以不同方式工作。如将要简要解释的,为了使得用于交织的存储量最小化,奇偶符号交织器以互补(complementary)方式操作,以使得存储器量能够被最小化。本发明的实施例提供了一种方案,其中频率交织器能够被实施为应对用于承载连续符号之间的输入数据符号的副载波数目的改变,而使得所需的交织器存储器量最小化。如此,能够以诸如OFDM之类的多栽波调制方案来使用频率交织器,其中每个OFDM符号的副载波数目可在OFDM逐符号的基础上变化。例如,可以向接收器传送指示从OFDM符号可获得的副载波数目的信号。所述信号可以在带内(in-band)、在带夕卜(out-of-band)、利用OFDM符号或以能够向接收器标识从每个OFDM符号可获得的副栽波数目的任意形式进行传送。结果,能够增加可经由OFDM符号传送的数据量,并且以更为灵活的方式传送输入数据符号。然而,为了与在OFDM逐符号的基础上输入数据符号被映射到其上的副载波的数目改变相适应,符号交织器必须适于适应该改变。此外,为了降低成本和复杂度,提供一种其中所需存储器量减少的交织器是有利的。因此,本发明的实施例提供了一种符号交织器和解交织器,其通过在从交织器存储器读出第一输入数据符号之前确定读地址对于先前OFDM符号是否有效,并且在向交织器存储器写入第二输入数据符号之前确定写地址对于当前OFDM符号是否有效,能够允许用于承载数据符号的副载波数目变化。如此,能够将交织器存储器大小(size)最小化为与可用于任意OFDM符号的副栽波的最大数目相对应的量。因此,例如,能够使得交织器存储器的存储器大小等于任意符号所能够承载的副载波的最大数目。例如,每个OFDM符号的副载波的最大数目基本上可以为4000,例如4096,并且用于承载数据符号的这些副载波的数目可以变化。在一个示例中,在诸如OFDM之类的多载波通信系统的这种方案中,被提供用于传送数据的副栽波的数目在OFDM逐符号的基础上变化,这种方案可被用于经由线缆传送音频、视频或数据。文本中的线缆应当被宽泛地解释为包含光纤、同轴或任意其他有线通信介质中任何一种。本发明的一个示例性实施例适用于DVB-C2。本发明的各个方面和特征在所附的权利要求中被限定。本发明的其他方面包括可操作来将从正交频分复用(OFDM)符号的预定数目的副载波信号所接收的符号映射到输出符号流中的数据处理设备,以及传送器和接收器。现在将仅以示例的方式参考附图对本发明的实施例进行描述,其中为同样的部件提供相应的附图标记,并且其中图1是编码的OFDM传送器的示意性框图,其例如可以以DVB-T2标准进行使用;图2是图1所示的传送器的部件的示意性框图,其中符号映射器和帧构造器(builder)说明了交织器的操作;图3是图2所示的符号交织器的示意性框图4是图3所示的交织器存储器以及接收器中的对应符号解交织器的示意性框图5是图3所示的用于4K模式的地址生成器的示意性框图;图6是图示出图3所示的交织器在奇-偶;^莫式下的操作的流程图;图7是图示出图3所示的交织器在仅奇(oddonly);漠式下的操作的流程图8是示例性的编码的OFDM接收器的示意性框图;和图9是在图8中出现的符号解交织器的示意性框图。具体实施例方式以下描述被提供来说明根据本发明技术的符号交织器的操作,不过将会意识到能够以诸如用于有线电视通信之类的其他通信应用来使用所迷符号交织器。图1提供了编码的OFDM传送器的示例性框图,其例如可以被用于传送视频图像和音频信号。在图1中,程序源生成将由OFDM传送器传送的数据。视频编码器2和音频编码器4以及数据编码器6生成被馈送给程序复用器(multiplexer)10的待传送的视频、音频和其他数据。程序复用器10的输出与传送视频、音频和其他数据所需的其他信息形成复用流。复用器10在连接通道12上提供流。可以有许多这样的被馈送到不同的支路(branch)A、B等中的复用流。为简单起见,将仅描述支路A。如图1所示,OFDM传送器20在复用器适配和能量散布(dispersal)块22处接收所述流。复用器适配和能量散布块22使得数据随机化并且将适当数据馈送到前向纠错编码器24,所述前向纠错编码器24执行对所迷流的纠错编码。提供比特交织器26以对编码数据比特进行交织,8其例如可以是LDCP/BCH编码器输出。来自比特交织器26的输出被馈送到比特至星座(bitintoconstellation)映射器28,所述比特至星座映射器28将比特组映射到星座点上,所述星座点要被用于传递所述编码数据比特。来自比特至星座映射器28的输出是表示实部和虛部的星座点标签(label)。星座点标签根据所使用的调制方案而表示由两个或更多比特所形成的数据符号。这些将被称作数据单元。这些数据单元通过时间交织器30,所述时间交织器30的作用是对从多个LDPC码字所产生的数据单元进行交织。帧构造器32接收所述数据单元以及经由其他通道31由图1中的支路B等所产生的数据单元。帧构造器32然后将许多数据单元形成为将在OFDM符号上传递的序列,其中OFDM符号包括多个数据单元,每个数据单元被映射到副载波之一上。根据本技术,副载波的数目将在OFDM逐符号的基础上变化。如以上所提到的,能够使用信令信道以信号发送就每个OFDM符号而言用于承载数据的OFDM信号的副载波数目。例如,该信令信道可以是先前OFDM符号中的字段。例如,在一个实施例中,系统帧可以包括N个OFDM符号。所述帧的符号数目(例如所述帧的前两个符号)被指定为信令符号并且具有已知数目的载波(Nbwx)。所述前两个信令符号被安排成承载信令信息,所述信令信息包括系统帧中的每个剩余符号(即,对于其中前两个符号为信令符号的示例而言,总共N-2个符号)的载波数(NbwJ。如将会意识到的,系统帧中被指定为信令符号的符号数目并不局限于两个,并且可以是任意适当的数目。在另一示例中,信令信道可以采用专用带外信道中或者任意其他通信技术。因此,与诸如DVB-T、DVB-H和DVB-T2之类的DVB标准(其中就每个OFDM符号而言用于承载数据的副载波的数目根据多个操作模式(lk、2k、4k、8k、16k或32k)之一来预先确定)不同的是,针对每个OFDM符号向接收器标识用于数据的副栽波的数目。每个帧包括许多这样的OFDM符号。然后,每个OFDM符号中所要承栽的数据单元的序列被传到符号交织器33。OFDM符号构造器块37然后生成OFDM符号,所述OFDM符号构造器块37使用星座数据标签来生成星座点的实部和虛部,并且还引入从导频(pilot)和嵌入信号形成器(former)36馈送来的导频和同步信号。OFDM调制器38然后在时域中形成OFDM符号,所述OFDM符号祐溃送到保护(guard)插入处理器40以用于在符号之间生成保护间隔,并然后被馈送到数才莫转换器42并最终被馈送到前端44内的放大器以便由OFDM传送器最后从天线或有线链路46进行广播。交织器图2中更为详细地示出了比特至星座映射器28、符号交织器33和帧构造器32。符号交织器提供了数椐符号到OFDM副栽波信号上的准最优(quasi-optimal)映射。根据示例性技术,提供符号交织器以根据置换码和生成多项式来实现输入数据符号到OFDM副载波信号上的最优映射,这已经通过仿真分析进行了验证。如图2所示,提供了对比特至符号星座映射器28和帧构造器32的更为详细的示例性图示来说明本技术的示例性实施例。根据调制方案所提供的每符号比特数,经由通道62从比特交织器26所接收的数据比特被分组到将被映射到数据单元上的比特集合。形成数据字的比特分组经由数据通道64被并行馈送至映射处理器66。映射处理器66然后根据预先分配的映射来选择数据符号之一。星座点由实部和虛部表示,但是仅有其标签被提供到输出通道29作为对帧构造器32的输入集合之一。帧构造器32通过通道29从比特至星座映射器28接收数据单元以及来自其他通道31的数据单元。在构造了许多OFDM单元序列的帧之后,根据地址生成器102所生成的写地址和读地址,每个OFDM符号的单元然后被写入交织器存储器100并从交织器存储器100中读出。根据写入和读出次序,通过生成适当地址来实现数据单元的交织。将参考图3、4和5更为详细简要地对地址生成器102和交织器存储器100的操作进行描述。经交织的数据单元然后被映射到数据符号的实部和虚部,其与从导频和嵌入信令形成器36所接收的导频和同步符号被組合到OFDM符号构造器37中以形成OFDM符号,如以上所解释的,所述OFDM符号被馈送至OFDM调制器38。图3提供了符号交织器33的各部分的示例,其图示了用于对符号进行交织的本发明技术。在图3中,来自帧构造器32的输入数据单元被写入交织器存储器100。所迷数据单元根据馈送自地址生成器102的写地址而在通道104上被写入交织器存储器100,并且根据馈送自地址生成器102的读地址而在通道106上被从交织器存储器100读出。根据OFDM符号是奇还是偶(这由馈送自通道108的信号来识别)以及根据当前OFDM符号所能够承载的副载波数目(这由馈送自通道110的信号来识别或提取自查找表105),地址生成器102如以下所解释的那样生成写地址和读地址。如以下所解释的,对于奇和偶符号而言写地址和读地址被以不同方式生成,如参考图4所解释的那样,其提供了交织器存储器IOO的示例性实施方式。在图4所示的示例中,交织器存储器被示为包括上部100和下部340,所述上部100图示了传送器中的交织器存储器的操作,而所述下部340图示了接收器中的解交织器存储器的操作。交织器IOO和解交织器340在图4中被一起示出以便于理解它们的操作。如图4所示,交织器IOO和解交织器340之间的经由其他设备和传输信道所进行的通信的表示已经被简化,并且被表示为交织器100和解交织器340之间的部分140。以下段落中描述了交织器IOO的操作虽然图4仅提供四个输入数据单元到OFDM符号的四个副载波信号的示例上的图示,但是将会意识到的是,图4所示的技术能够被扩展到更大数目的副载波。图4所示的交织器存储器IOO的输入和输出寻址是针对奇和偶符号示出的。对于偶OFDM符号而言,数据单元取自输入通道77并且根据地址生成器102为每个OFDM符号生成的地址序列120而被写入交织器存储器124.1。对偶符号应用写地址以使得如所示那样通过混排(shuffling)写入地址来实现交织。因此,对于每个交织符号y(h(q))=y,(q)。对于奇符号,使用相同的交织器存储器124.2。然而,如图4所示,对于奇符号而言,写入次序132按照用来读出先前的偶符号126的相同地址序列。假设针对给定地址的读出操作在写入操作之前被执行,则该特征允许奇和偶符号交织器实施方式仅使用一个交织器存储器100。在奇符号期间被写入交织器存储器124的数据单元然后按照地址生成器102为下一个偶OFDM符号所生成的序列134而^皮读出,如此等等。因此,就每个符号而言仅生成一个地址,针对奇/偶OFDM符号的读入和写出得以同时执行。总体而言,如图4所示,一旦已经对所有活动的(active)副载波计算了地址集合H(q),就对输入矢量Y,=(y0,,yl,,y2,,…yNmax-l,)进行处理以产生交织矢量Y=(y0,yl,y2,...yNmax-l),如下定义对于偶符号,yH(q)=y'q,其中q=0,...,Nmax-l对于奇符号,yq=y'H(q),其中q=0,...,Nmax-l换句话说,对于偶OFDM符号而言,输入字以置换方式被写入存储器并且以序贯方式被读回,而对于奇符号而言,它们被序贯地写入并且被置换地读回。在以上情形中,置换H(q)由下表来定义q0123H(q)1302表1:针对Nmax=4的简单情形的置换如图4所示,解交织器340通过应用如等效地址生成器所生成的相同地址集合但是相反地应用写入和读出地址来进行操作,以反转交织器IOO所进行的交织。由此,对于偶符号而言,写入地址342为序贯次序,而读出地址344由地址生成器来提供。相应地,对于奇符号而言,写入次序346根据地址生成器所生成的地址集合来确定,而读出348为序贯次序。地址生成图5表示用于生成置换函数H(q)的算法的示意性框图,在其中的示例中副栽波的最大数目基本上为4000,例如4096。。在图5中,线性反馈移位寄存器由11个寄存器级200以及根据生成多项式连接到移位寄存器200的各级的xor(异或)门202形成。因此,根据移位寄存器200的内容,通过根据以下生成多项式对移位寄存器R[O]和R[2]的内容进行xor而从xor门202的输出提供移位寄存器的下一比特根据所述生成多项式,从移位寄存器200的内容生成伪随机比特序列。然而,为了生成地址,提供了置换电路210,其有效地将移位寄存器200内的比特次序从次序/',/""7置换至置换电路210的输出处的次序i,/w/。来自置换电路210的输出的11个比特然后被馈送到连接通道21212上,其中经由翻转(toggle)电路218所提供的通道214向所迷连接通道212添加了最高有效位。由此在通道212上生成12个比特地址。然而,为了确保地址的真实性(authenticity),地址校验电路216对所生成的地址进行分析以确定其是否超出了最大值。所述最大值可对应于就当前OFDM符号内的数据符号而言可用的副载波信号的最大数目。如果所生成的地址超出最大值,则由地址校验单元216生成控制信号并且经由连接通道220将其馈送至控制单元224。如果所生成的地址超出了最大值,则该地址#皮拒绝并为特定符号重新生成新的地址。对于图5的地址生成器,用数学方法表达,能够4吏用LFSR(线性反馈移位寄存器)以N,l0g2Mmax定义(Nr-l)比特字R'i,其中Mmax=4096。用于生成该序列的多项式为《:[lO卜d[O07U2]其中i从0至Mmax-1变化。一旦已经生成了一个R'i字,R'i字就经过置换以产生另一个称作Ri的(Nrl)比特字。通过如下给出的比特置换从R'i得到Ri:^^[11],其中11=109876543210Ri[n],其中n-710581249036作为示例,这意味着,在Ri的比特位置号7中发送R'i的比特号10。然后通过以下等式从Ri得到地址H(q):H(q)=(imod2).2N'-1+j]R;(J).2J以上等式的(i咖")'^'—'部分在图5中由翻转块T218来表示。然后对H(q)执行地址校验来验证所生成的地址处于可接受的地址范围之内如果(H(q)〈lSUx),则地址为有效的,其中例如Nmax-当前OFDM符号的最大副栽波。如果所述地址不是有效的,则通知控制单元并且其将尝试通过增加下标i来生成新的H(q)。翻转块的作用是确保不会在一行中两次生成超出Nmax的地址。实际上,如果生成了超出值,则这意味着地址H(q)的MSB(即,翻转比特)为1。从而所生成的下一个值将具有被设置为0的MSB,以确保产生有效地址。以下等式对整体行为进行总结并且帮助理解该算法的循环结构<formula>formulaseeoriginaldocumentpage14</formula>如图5所示,控制单元224从控制通道108接收当前符号的指示(奇/偶),并且从控制信道110接收就要对其上的数据符号进行交织的当前OFDM符号而言可用的副载波或数据单元的最大数目的指示。控制单元224由此被提供以当前的载波数目Nbwx(n),其可以由传送器根据必须用来传送信令信息和其他信息的当前OFDM中的副载波数目来确定,所述其他信息例如为了从传送器传送OFDM符号所需的信令。用于针对每个OFDM符号改变副载波的符号交织器典型地,地址生成器被配置成仅在[O至iV"w-l]的范围内生成地址。对于诸如DVB-T/H之类的已知OFDM系统,所以FFT长度或7/的选择也决定了A^。这构成了奇偶频率交织器直接(straightforward)的思想,原因在于,在交织期间,符号2n(偶)的写地址的范围和序列与符号2n-l(奇)的读地址的范围和序列相同。通过以这种方式进行操作,实施奇偶交织器所需的存储器能够仅具有与每个OFDM符号中的副载波数目A^—样多的位置,而不是其两倍。因此,对于图5中图示出的示例性交织器地址生成器而言,传送器处或(接收器处的)解交织器所需的频率交织器存储器可以仅具有3048个位置,而不是该数量的两倍。对于例如上述的具有4096个副载波的系统,考虑跟随有符号2n-l(奇)的符号2n(偶)的传输。想象符号2n-l具有比符号2n更少的数据副载波。那么符号2n的写地址的范围将超出符号2n-l的读地址的范围。由于地址是伪随机地生成的,所以OFDM符号之间可用的副载波数目的变化的另一个结果是写地址和读地址的排序也不同。这意味着利用单个存储器实施奇偶交织不再是简单的任务。然而,可以使用两个单独的存储器来实施它每个存储器的大小为Nmax个位置,其中N皿x是带宽扩展模式中的任意符号类型所能够承载的数据单元的最大数目,但是这要求双倍的存储量2Nmax。注意,NUx取决于所选择的FFT长度或OFDM模式。如将要简要解释的,本发明提供了一种方案,通过所述方案仍然能够仅使用一个大小为Nmax个位置的存储器来实施频率交织。奇交织器的最优使用如图4所示,两个符号交织过程(一个用于偶符号,一个用于奇符号)使得在交织期间所使用的存储器量减少。在图4所示的示例中,奇符号的写入次序与偶符号的读出次序相同,由此在从存储器读取奇符号的同时能够将偶符号写入刚刚从其处进行读取的位置;此后,在从存储器读取了该偶符号时,能够将后面的奇符号写入刚刚从其处进行读取的位置。如我们共同未决的英国专利申请号0722728.3中所公开的那样,已经发现了为用于DVB-T的2k和8k符号交织器和用于DVB-H的4k符号交织器所设计的交织方案对于奇符号比对于偶符号发挥更好的作用。这是因为用于奇符号的交织器在交织器输入处相邻的副载波的交织器输出处的平均距离大于用于偶符号的交织器。将会理解的是,实施符号交织器所需的交织器存储器量取决于将被映射到OFDM载波符号上的数据符号的数目。因此,16k的符号交织器需要用于实施32k的符号交织器所需的存储器的一半,类似地,实施8k符号交织器所需的存储器量是实施16k交织器所需的存储器量的一半。因此,对于能够实施所需符号交织器的传送器或接收器而言,该接收器织过程。例如,包括32K交织器的接收器或传送器将具有足够的存储器以容纳(accommodate)两个16K奇交织过程,其中每一个具有其自己的16K存储器。因此,为了解决偶交织过程执行得不如奇交织过程那么好的事实,能够适应用于数据的副载波数目变化的符号交织器能够被安排成使得如果处于包括最大模式下的副载波数目的一半或更少的模式,则仅使用奇符号交织过程。例如,在支持32K模式的传送器/接收器中,当在具有较少载波的^f莫式(即,16K、8K、4K或1K)下操作时,则使用两个奇交织器而不是采用单独的奇和偶符号交织过程。如在英国专利申请号0722728.3中所公开的,可通过使用仅奇交织器的序列而不是单个仅奇交织器,能够进一步改进使用两个奇交织器的交织器的性能,以使得输15入到交织器的数据的任意比特并不总是调制OFDM符号中的相同载波。这能够通过向交织器地址对数据载波数目的模添加偏移(offset)或者使用交织器中的置换序列来实现。向交织器地址对数据载波数目的模添加偏移有效地对OFDM符号进行了移位和回绕(wrap-round),以使得输入到交织器的数据的任意比特并不总是调制OFDM符号中的相同载波。此外,所述偏移可以是随机序列,其可以由来自类似OFDM符号交织器的另一个地址生成器生成,或者可以由某一其他装置生成。除以上之外,共同未决的英国专利申请0722728.3公开了在交织器中使用置换序列以增加输入到所述交织器的数据的任意比特并不总是调制OFDM符号中的相同栽波的可能性。如以上所解释的,频率交织器能够以仅奇模式或奇偶形式来操作。形式的选择由OFDM系统的FFT长度的选择来决定。根椐本技术,当可用于承载数椐的副载波的数目处于其最大值时,频率交织器能够以奇偶形式操作。在仅奇形式中,交织器等式能够被修改如下对于偶符号,yq=xH0(q),其中q-0,…,Nm-l对于奇符号,yq-xH,(q),其中q-0,…,Nm-l其中Ho(q)是为偶符号的载波q所生成的伪随机地址,而H"q)是为奇符号的栽波q所生成的伪随机地址。实际上存在着用于奇和偶符号的单独地址生成器。用于每个FFT长度的这些地址生成器电路对在草案DVB-T2推荐[2]中被描述。虽然仅奇交织器在概念上需要两个单独存储器,每个大小为Nbwx个单元,但要正视的是,DVB-T2传送器和/和接收器的实际实施方式将必须支持所有的FFT长度。因此在这样的实施方式中,将有足够的存储器来实施针对最大FFT长度的奇偶交织,所述最大FFT长度对应于就OFDM符号而言可用的副载波的最大预期数目。如果副载波的最大数目为3046,则所述系统将具有足够的存储器来支持1523个副载波的仅奇形式的操作。结果,仅奇交织并不需要附加存储器,原因在于已经可用于3046的奇偶交织的大容量存储器能够被分为就仅奇交织中的较小FFT长度而言所需的两个存储器块。因此,本技术提供了一种利用最小存储器在用于传送数据符号(数据单元)的副栽波数目在OFDM符号之间变化时实施符号或频率交织器的方法。最小存储器需求本技术提供了一种方案,其允许在适应可用副栽波数目在OFDM逐符号的基础上的改变的同时使用最小存储器量。如以上所解释的,根据本技术,对于最大存储器大小操作模式而言,奇偶交织方案需要具有最小的存储器量。此外,如以上所解释的,OFDM符号之间的数据单元或副栽波的数目会有所变化。本技术仅需要单个存储器来对将被用于任意OFDM符号的最多副载波的符号进行交织,其中读地址和写地址的范围对于连续的奇符号和偶符号而言会发生变化。图6所示的流程图中图示了本技术的示例,其图示了针对最大可用存储器大小的奇/偶模式操作的控制单元224的操作。图6的流程图中所示的奇偶频率交织器使用了以下命名Nbwx(n)表示符号n中的数据载波数目,该数目从查找表得到或者在先前OFDM符号中以信号发送;Addr是图1的等同物针对系统所使用的任何FFT模式所生成的伪随纟几地址;.I叩ut是输入到频率交织器并存储在InCell中的数据单元;CellOut是从频率交织器输出的数据单元;RAM是N皿个位置的频率交织器存储器,其中Nn^是跨所有符号类型的数据单元的最大数目,所迷符号类型包括扩展带宽,即Nmax=max(Nbwx);m是每个OFDM符号的数据单元的计数器;函数Calc(Nbwx(n))提供了对OFDM符号n中的副栽波数目的计算。Calc(Nbwx(n))可以被实现为查找表给定DVB-T2物理层帧内的符号数目n,符号n的类型能够结合其他系统配置参数来确定。一旦知道了符号类型,就能够从DVB-T2规范[2]中的适当表中查找Nbwx。可替换地,Nb^例如能够通过先前OFDM符号上的带内信令而被以信号发送给接收器。如图6所示,根据本技术,仅在所生成的地址对于当前符号有效时才从输入中读取数椐单元,否则不读取输入。同样,仅在所生成的地址对于先前符号有效时才将数据单元写入交织器的输出。奇偶交织能够被应用于任意FFT长度的OFDM方案。控制单元224的操作由图6所示的流程图来表示,现在将对其进行解释在步骤S1,对流程图中所表示的变量进行初始化。因此,用于每个OFDM符号的数据单元数目的计数器m被初始化(m=0),符号n的计数被初始化(n=0),偶符号标志(EvenSymbol)被初始化为真(Even=1),并且符号n的载波数目(Nbwx(n))和符号n-1的载波数目(Nbwx(n-1)):故初始化为彼此相等,并且in-enable标志;故设置为1(真)。S2:在步骤S2,由地址生成器从地址总线212.2的输出生成地址,并且将所述地址从地址校验电路216读入控制单元220。S4:在决策点S4,检查In-enable标志,并且如果为真,则将数据单元输入到频率交织器并且存储在緩冲器Incell。如果为假,则处理进行至步骤S8。S8:如果偶符号标志在步骤S8被设置为真,也就是当前符号为偶符号,则在步骤SlO根据所生成的地址是否小于通过使用函数NbM(n-l)访问查找表105所得的第(n-1)个OFDM符号中的数椐载波的总数来设置out-enable标志,所述第(n-1)个OFDM符号是先前的OFDM符号。如果所述符号为奇,则处理在步骤S12处进行,并且如对于偶符号那样,根据OFDM符号的数据单元的当前计数器是否小于使用函数Nbwx(n-l)所得的先前OFDM符号可用的载波总数来设置输出标志。S14,S16:测试输出使能标志(out-enable)以确定其为真还是假,并然后针对奇和偶符号进行分支。如果所迷输出使能标志为真(是),则处理进行至分别用于偶和奇符号的步骤S18和步骤S20。S18:如果来自步骤S14的输出使能标志为真,则在所生成的地址处从存储器读出数据符号并且将其从交织器存储器输出(cellout)。S20:如果来自步骤S16的输出使能标志为真,则从交织器输出就当前符号的计数器m而言的存储器地址处的数据符号(cellout)。如果来自决策点S14和S16的输出使能标志为假,则从步骤22和24进行用于偶和奇符号的处理。S22:在步骤S22根据(在步骤S2)所生成的地址是否小于根据查找表函数Nbwx(n)所确定的当前符号中可用的数据符号数目来设置in-enable标志。S24:根据OFDM符号的数椐符号的当前计数m是否小于当前OFDM符号的栽波总数Nbwx(n)来设置in-enable标志。然后分别在决策步骤S26和S28进行针对偶和奇支路的处理。S26:如果in-enable标志祐z没置为真,则所接收的单元(Incell)在地址生成器在步骤S2所生成的地址处被写入交织器存储器。S28:如果in-enable标志为真,则所接收的数据单元在数据单元m的当前计数器所指示的地址处被写入存储器。如果in-enable标志在决策步骤S26和S28为假,则处理进行至步骤S34,其中增加计数器m。处理然后进行至步骤S36。S36:在决策点S36,测试当前OFDM符号的数据单元的当前计数的数目以确定其当前是否等于当前OFDM符号中所能够承栽的数据单元的最大数目(副栽波数目)。如果为真,则处理进行至步骤S38。如果为假,则处理循环回到步骤S2,其中为图5所示的地址生成器电路生成下一个地址。S38:如果如步骤36所确定的那样已经达到了当前OFDM符号的副载波数目的计数器m,则偶符号标志就;陂翻转,当前OFDM符号的数据符号数目的计数器被重置为0(m-0)并且增加符号数。而且in-enable标志被设置为真,并且查找表被用来获取能够被映射到当前OFDM符号上的数据单元的数目。可替换地,能够根据当前OFDM符号中当前可用的容量估计来提供当前OFDM符号的数据单元数目Nbwx(n)。一旦数据单元的数目已经被确定,则该数目就被以信号发送到OFDM符号的接收器。图7的流程图中图示了用于不同于最大值的其他FFT长度的仅奇频率交织器的实施方法。除了以上为奇偶情形所定义的变量之外,还具有Addr0这是伪随机地址Ho(q)Addrl这是伪随机地址H"q)[2]。从交织器输入读取数据单元以及向输出写入数据单元还分别通过所生成地址的有效性进行门控(gate)。读入交织器存储器的数据单元被如下存储来自偶符号的数据单元存储在位置0至Nn^-l,而来自奇符号的数据单元则被存储在位置N皿至2Nmax-1。图7所示的流程图被概括如下S50:在步骤S50,对过程的变量进行初始化,以使得当前OFDM单元的当前数据符号的计数器m被初始化为0(m=0),并且OFDM符号的当前计数n被初始化为O(n-O)。偶符号标志被设置为l(真),并且例如通过从查找表105获取该值或者确定当前可用的数目来根据函19数Calc(Nbwx(n))来为当前OFDM符号确定所生成地址的最大数目。将能够被映射到先前OFDM符号(n-l)上的数据单元的最大数目设置为等于当前OFDM符号的最大数目。输入使能标志也被设置为真。S52:在决策点S52,测试输入使能标志以确定其当前是否为真。如果其为真,则处理进行至步骤S54,并且输入当前数据符号并将其存储在可变緩沖器"in-cell"中。如果其不为真,则处理进行至步骤S56。S56:在步骤S56,由诸如图5那样的地址生成器电路根据当前符号是偶OFDM符号还是奇OFDM符号来生成地址(分别为Addrl,Addr0)。S58:在决策点S58,确定当前OFDM符号是奇符号还是偶符号。如果当前符号为偶符号,则处理进行至步骤S60,而如果其是奇符号则处理以步骤S62进行。S60:根据偶地址(Addrl)是否小于可用于先前OFDM符号的载波的最大数目Nbwx(n-1),将输出使能标志设置为真或假。S62:如果当前符号是奇符号,则根据奇生成地址(Addr0)是否小于可用在先前OFDM符号中的副载波的最大数目Nbwx(n-1),将输出使能标志设置为真或假。然后,分别利用决策点S64和S66对偶和奇支路进行处理。在决策点S64,确定输出使能标志是否为真。如杲其为真,则处理进行至步骤S68,并且在Nn^加上偶生成地址(Addrl)的位置处从交织器存储器获取数椐符号,并且将所述数椐符号存储在输出单元緩冲器(CellOut)中以便从交织器输出。S70:如果输出使能标志对于奇OFDM符号为真,则在奇生成地址(Addr0)处获取数据符号并将所述数据符号存储在输出单元数据緩冲器(CellOut)中以便从交织器输出。如果在决策点S64和S66这二者处都为假,也就是输出没有被使能,则对于偶和奇支路,处理分别进行至步骤S72、S74。S72:在步骤S72,根据当前OFDM符号的数据符号的当前计数是否小于当前OFDM符号所能够承载的数据符号的最大数目Nb^(n)来将输入使能标志设置为真或假。S74:对于奇OFDM符号支路上的对应操作,根据当前OFDM符号n的数据符号的当前计数m是否小于可用于当前OFDM符号的数据符号的数目Nbwx(n)来将输入in-enable标志设置为真或假,其提供了与步骤S72中所完成的操作相对应的操作。然后利用决策点在步骤S76、S78进行针对奇和偶OFDM符号支路的处理。S76:在决策点S76,对输入使能标志in-enable进行分析,并且如果其为真,则在处理步骤S80中将输入单元緩沖器(InCell)中的数据符号写入交织器存储器的由计数器n所标识的存储器地址处。S78:对于奇OFDM符号的对应操作,在处理步骤S82中将输入緩沖器(InCell)中所接收的数据符号写入交织器存储器的地址Nmax+n处。否则从决策点S76和S78,在步骤S84增加OFDM符号的数据符号数目的计数器,并且处理进行至决策步骤S86。S86:在决策点S86,确定对于当前OFDM符号而言所接收的数据符号的当前数目的计数器是否等于从查找表105所获取的或者根据能够为当前OFDM符号发送的数据符号数目的估计而确定的能够被映射到当前OFDM符号上的符号的最大数目Nbwx(n)。在后者的情况下,所要被承载的输入符号的数目还被以信号发送给接收器。如果最大数目的数据符号已经被映射到当前OFDM符号上,则处理进行至步骤S88。否则,处理回到步骤S52。S88:如果当前OFDM符号已经达到其所能承栽的数据符号的最大数目,则翻转偶符号标志,增加OFDM符号数目,将当前OFDM符号的数据符号数目的计数器重置为0(m=0),并且将输入使能标志设置为真。然后询问查找表105以得到能够被映射到后续OFDM符号n上的数据符号的最大数目Nbwx(n)。接收器图8提供了可使用本技术的接收器的示例性图示。如图8所示,OFDM信号由天线或有线链路(例如线缆)300接收并且由调谐器(tuner)302检测,并且由才莫数转换器304转换为数字形式。根据已知技术,在使用快速傅立叶变换(FFT)处理器308以及信道估计器和校正310与嵌入信令解码单元311协同操作来从OFDM符号恢复数据之前,保护间隔除去处理器306从所接收的OFDM符号中除去保护间隔。从映射器312恢复解调数据并将其馈送到符号解交织器314,所迷符号解交织器314进行操作以实现所接收数据符号的反向映射,从而重新生成具有解交织数据的输出数据流。符号解交织器314由图8所示的数据处理设备以及交织器存储器340和地址生成器342形成。所述交织器存储器如图4所示并且如上面已经解释的那样操作以通过利用地址生成器342所生成的地址集合来实现解交织。地址生成器342如图8所示的那样形成,并且被安排成生成对应地址以将从每个OFDM副栽波信号恢复的数据符号映射到输出数据流中。图8所示的OFDM接收器的剩余部分被提供来实现纠错解码318以进行纠错并恢复对源数据的估计。本技术为接收器和传送器这二者所提供的一个优势在于,在所述接收器和传送器中工作的符号交织器和符号解交织器能够在就每个OFDM符号而言不同载波数目之间进行切换。这还可以包括改变生成多项式和置换次序。因此,图9所示的地址生成器342包括提供已经被用于传送数据的副载波数目的指示的输入344以及指示是否存在奇/偶OFDM符号的输入346。由此提供了一种灵活的实施方式,原因在于符号交织器和解交织器能够如图3和4所示的那样形成,具有如图5所示的地址生成器。所述地址生成器因此能够通过按照需要对生成器多项式和置换次序进行改变而适合于用于承载每个OFDM符号的数据的不同副载波数目。例如,这能够使用软件改变来实现。如以上所解释的那样,能够在接收器中在嵌入信令处理单元311中对指示DVB-T2传输的每个OFDM符号的副载波数目的嵌入信号进行检测,并且所述嵌入信号被用于根据所检测到的副载波数目对符号解交织器进行自动配置。用于每OFDM符号2k、4k和8k个副栽波的地址生成器和相应交织器的示例在欧洲专利申请号04251667.4中被公开,其内容结合于此作为参考。用于每OFDM符号0.5k个副栽波的地址生成器在我们共同未决的英国专利申请号0722553.5中被公开。可以在不偏离本发明的范围的情况下对以上所描述的实施例进行各种修改。特别地,已经被用来表示本发明各方面的生成多项式和置换次序的示例性表示并非意在进行限定,而是扩展到所述生成多项式和置换次序的等同形式。如将会意识到的,图l和8分别示出的传送器和接收器仅作为图示提供而并非意在进行限定。例如,将会意识到,符号交织器和解交织器相对于例如比特交织器和映射器的位置以及映射器能够^L改变。如将会意识到的,虽然交织器可以交织1/Q符号而不是v比特矢量,但是交织器和解交织器的作用并未随其相对位置而改变。可以在接收器中进行相应改变。因此,所迷交织器和解交织器可以对不同数据类型进行操作,并且可以被定位于与示例性实施例中所描述的位置不同的位置。如以上所解释的,通过根据副载波数目对预定的最大允许地址进行改变,以上已经描述的交织器的置换码和生成多项式能够同样被应用于其他副载波数目。如以上所提到的,本发明的实施例发现了利用诸如DVB-T和DVB-H之类的DVB标准的应用,其结合于此作为参考。例如,本发明的实施例可以被用于手持移动终端中根据DVB-H标准进行操作的传送器或接收器中。例如,所述移动终端可以与移动电话(第二代、第三代或更高代)或个人数字助理或图形输入板(tablet)PC相结合。这样的移动终端能够在建筑物内或者例如在汽车或火车中甚至以高速移动时接收兼容DVB-H或DVB-T的信号。例如,所述移动终端可以由电池、电力干线(mainselectricity)或低压DC电源进行供电,或者从汽车电池进行供电。DVB-H可提供的服务可包括语音、消息接发、互联网浏览、无线电广播、静止和/或移动视频图像、电视服务、交互式服务、视频或近视频点播等。所述服务可以彼此结合地操作。将会意识到的是,本发明并不局限于利用DVB的应用,并且可扩展到用于固定和移动传输或接收的其他标准。参考文献ETSI,"DigitalVideoBroadcasting(DVB)Framingstructure,channelcodingandmodulationfordigitalterrestrialtelevisionEN300744vl.l.2",1997年8月.DVB,"DigitalVideoBroadcasting(DVB)Framestructure,channelcodingandmodulationforsecondgenerationdigitalterrestrialbroadcastingsystem(DVB-T2);DraftofEN302755vl.1.1",2008年5月.2权利要求1.一种数据处理设备,其可操作来将从正交频分复用OFDM符号的副载波信号所接收的数据符号映射到输出数据流中,就每个OFDM符号而言可用的副载波信号数目可在每个OFDM符号之间变化并且数据符号包括数据符号的第一集合和数据符号的第二集合,所述数据处理设备包括地址生成器、交织器存储器和控制器,所述控制器在根据偶交织过程操作时可操作来使用地址生成器所生成的地址将数据符号的第一集合从交织器存储器读出到输出数据流中,并且使用地址生成器所生成的地址将从偶OFDM符号的副载波信号所接收的数据符号的第二集合写入交织器存储器,并且控制器可根据奇交织过程进行操作来使用根据数据符号的第一集合的序贯次序所确定的读地址将数据符号的第一集合从交织器存储器读出到输出数据流中,并且将从奇OFDM符号的副载波信号所接收的数据符号的第二集合写入交织器存储器的根据数据符号的第一集合的序贯次序所确定的写地址处,以使得在从交织器存储器中的位置读取来自第一集合的数据符号的同时能够将来自第二集合的数据符号写入刚刚进行读取的位置,其中从先前OFDM符号可获得的副载波的数目不同于从当前OFDM符号可获得的副载波的数目,并且控制器可操作来在从交织器存储器读出第一数据符号之前确定读地址对于先前OFDM符号是否有效,并且在将第二数据符号写入交织器存储器之前确定写地址对于当前OFDM符号是否有效。2.如权利要求1所述的数据处理设备,其中能够根据可用来承载任意OFDM符号的输入数据符号的副载波的最大数目来提供交织器存储器的最小大小。3.如权利要求1所述的数据处理设备,其中控制器可操作来通过将读地址与可用于先前OFDM符号的副载波的数目进行比较而在从交织器存储器读出笫一数据符号之前确定读地址是否有效,并且如果读地址大于可用副栽波的数目,则确定读地址不是有效的并且不从交织器存储器的读地址处读取数据符号,通过将读地址与可用于当前OFDM符号的副载波的数目进行比较而在将第二输入数据符号写入交织器存储器之前确定写地址是否有效,并且如果写地址大于可用副栽波的数目,则确定写地址不是有效的并且不向交织器存储器的写地址处写入输入数据符号。4.如权利要求1所述的数据处理设备,其中每个OFDM符号包括指示OFDM符号中的副载波数目的信号,并且所述数据处理设备可操作来月'。、g。,。,栽波数目,并且根据从当前OFDM符号所接收的信号确定当前OFDM符号中的副栽波数目。5.如先前任一权利要求所述的数椐处理设备,其中副载波的最大数目基本上是4000,6.—种将从正交频分复用OFDM符号的副载波信号所接收的数据符号映射到输出数据流中的方法,从每个OFDM符号可获得的副栽波信号数目可在OFDM符号之间变化并且数据符号包括数据符号的第一集合和输入数据符号的第二集合,所述方法包括根据偶交织过程,使用地址生成器所生成的地址将数据符号的笫一集合从交织器存储器读出到输出数据流中,根椐偶交织过程,使用地址生成器所生成的地址将从偶OFDM符号的副栽波信号所接收的数据符号的第二集合写入交织器存储器,以及根据奇交织过程,使用根据输入数据符号的第一集合的序贯次序所确定的读地址将数据符号的笫一集合从交织器存储器读出到输出数据流中,以及根据奇交织过程,将从奇OFDM符号的副栽波信号所接收的数据符号的第二集合写入交织器存储器的根据第一组输入数据符号的序贯次序所确定的写地址处,以使得在从交织器存储器中的位置读取来自第一集合的数据符号的同时能够将来自笫二集合的输入数据符号写入刚刚进行读取的位置,其中从先前OFDM符号可获得的副载波的数目不同于从当前OFDM符号可获得的副栽波的数目,并且从交织器存储器中读出数据符号包括在从交织器存储器读出第一数据符号之前确定读地址对于先前OFDM符号是否有效,并且向交织器存储器写入数据符号包括在将第二数据符号写入交织器存储器之前确定写地址对于当前OFDM符号是否有效。7.如权利要求6所述的映射方法,其中能够根据可用来承载任意OFDM符号中的输入数据符号的副载波的最大数目来提供交织器存储器的最小大小。8.如权利要求6所述的映射方法,其中在从交织器存储器读出第一数据符号之前确定读地址对于先前OFDM符号是否有效包括将读地址与可用于先前OFDM符号的副栽波的数目进行比较,并且如果读地址大于可用副载波的数目,则确定读地址不是有效的并且不从交织器存储器的读地址处读取数据符号,并且在将第二数据符号写入交织器存储器之前确定写地址对于当前OFDM符号是否有效包括将读地址与可用于当前OFDM符号的副载波的数目进行比较,并且如果写地址大于可用副载波的数目,则确定写地址不是有效的并且不向交织器存储器的写地址处写入输入数据符号。9.如权利要求6所迷的映射方法,其中每个OFDM符号包括指示OFDM符号中的副载波数目的信号,并且所述数据处理设备可操作来根椐从先前OFDM符号所接收的信号确定先前OFDM符号中的副载波数目,并且根据从当前OFDM符号所接收的信号确定当前OFDM符号中的副载波数目。10.如先前任一权利要求所述的映射方法,其中副栽波的最大数目基本上是4000。11.一种包括如权利要求1所迷的数椐处理设备的接收器。全文摘要本发明涉及数据处理设备和方法。所述设备可操作来将从OFDM符号的副载波信号所接收的数据符号映射到输出数据流中。所述设备包括地址生成器、交织器存储器和控制器。控制器在根据偶交织过程操作时可操作来使用地址生成器所生成的地址将数据符号的第一集合从存储器读出到输出数据流中并使用地址生成器所生成的地址将从偶OFDM符号的副载波信号所接收的数据符号的第二集合写入存储器。控制器可根据奇交织过程进行操作来使用根据数据符号的第一集合的序贯次序所确定的读地址将数据符号的第一集合从存储器读出到输出数据流中并将从奇OFDM符号的副载波信号所接收的数据符号的第二集合写入存储器的根据数据符号的第一集合的序贯次序所确定的写地址。文档编号H04N7/26GK101594331SQ20091014184公开日2009年12月2日申请日期2009年5月26日优先权日2008年5月30日发明者M·P·A·泰勒,S·A·阿通西里申请人:索尼株式会社
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