NGB?W 系統中邏輯幀信令信道的編碼與調制方法技術方案

本發明專利技術提供一種NGB?W系統中邏輯幀信令信道的編碼與調制方法，包括對邏輯幀信令附加CRC比特后進行分塊；對邏輯幀信令分塊進行加擾；將加擾后的邏輯幀信令分塊映射至BCH碼信息比特；對BCH碼信息比特進行前向糾錯編碼；生成邏輯幀信令分塊編碼塊；生成邏輯幀信令編碼比特序列；生成比特交織塊；將比特交織塊進行星座映射，生成BICM塊。本發明專利技術的NGB?W系統中邏輯幀信令信道的編碼與調制方法支持任意長度邏輯幀信令的傳輸，使不同長度的邏輯幀信令具有基本相同的傳輸可靠性；在每種調制方式下提供四種等級的傳輸可靠性和傳輸效率選擇。

【技術實現步驟摘要】
NGB-W系統中邏輯幀信令信道的編碼與調制方法
本專利技術涉及通信系統中的物理層傳輸的
，特別是涉及下一代廣播電視網無線(NextGenerationBroadcastNetwork-Wireless，NGB-W)系統中邏輯幀信令的編碼與調制方法。
技術介紹
隨著世界經濟文化的快速發展，用戶對無線信息業務的需求量快速增長。單獨依靠傳統無線廣播網或傳統無線雙向通信網，已無法實現信息業務的最優化傳輸。與此同時，人們不再滿足于僅僅收看傳統的無線廣播電視業務，而是對新型無線廣播電視業務有著越來越強烈的需求。NGB-W系統可實現無線廣播和無線雙向通信的融合共存，是解決移動信息業務數據量快速增長和無線網絡傳輸容量受限之間矛盾的有效途徑，也是支撐有線、無線融合創新業務的必要途徑。在NGB-W系統中，信令的可靠傳輸是正確接收業務數據的前提條件，通常要求信令的傳輸可靠性高于業務數據的傳輸可靠性。而糾錯編碼是通信系統保證信息傳輸的可靠性、克服噪聲和干擾的最有效技術之一，所以通常采用魯棒性更高的糾錯編碼技術對信令進行保護。DVB-T2(第二代歐洲數字地面電視廣播傳輸)標準是采用BCH碼作為內碼，LDPC碼作為外碼對L1-post信令(DVB-T2的一種信令，包含業務數據傳輸參數和資源映射參數等信息)進行保護。在DVB-T2標準中，L1-post信令采用的BCH碼校驗比特數為168，LDPC碼碼長為16200，碼率為4/9，BCH碼與LDPC碼級聯后，支持最大L1-post信令長度為7032比特。然而，上述傳輸方式存在以下幾個問題：(1)采用了與數據信道相同的BCH碼，可以與數據信道及物理幀信令信道共用同一套編譯碼器，但當物理層管道(PLP)數少的時候，L1-post信令長度僅為數百比特，此時若采用168個校驗比特的BCH碼，會導致L1-post信令傳輸效率過低。(2)L1-post信令的長度與PLP數有關，例如當PLP＝1時，L1-post信令長度為278比特；當PLP＝4時，L1-post信令長度為689比特。當L1-post信令長度大于7032比特時，需要將L1-post信令分塊；同時，當L1-post信令或分塊后的L1-post信令長度小于7032比特，則需要對BCH碼編碼前的信息比特進行補零操作。為了維持相對穩定的傳輸可靠性，補零后需要對LDPC碼校驗比特打孔以進行碼率控制。由于LDPC碼碼長為16200，大量的補零和打孔操作，破壞了LDPC碼原有的校驗矩陣結構，使其實際誤碼性能損失較大。(3)由于L1-post信令長度隨著PLP數不同而不同，DVB-T2標準采用了碼率控制技術，其原理是短信令長度適當降低實際碼率，長信令長度適當增加實際碼率，以保證信令的傳輸可靠性隨著信令長度的變化而基本穩定。DVB-T2標準通過簡單地控制校驗比特數量實現對碼率的控制，其打孔比特數是補零比特數的5/6。這種碼率控制方法無法兼顧信令長度在278～7031之間的大范圍變化。針對以上問題，需要在NGB-W系統中提供一種更可靠、高效的邏輯幀信令傳輸方案。
技術實現思路
鑒于以上所述現有技術的缺點，本專利技術的目的在于提供一種NGB-W系統中邏輯幀信令信道的編碼與調制方法，通過對邏輯幀信令傳輸的內外碼級聯、具有合理結構和參數的前向糾錯編碼、支持任意信令長度的邏輯幀信令分塊、邏輯幀信令分塊至BCH碼信息比特的映射、碼率控制、分塊編碼塊生成、邏輯幀信令分塊編碼塊至邏輯幀的映射，為邏輯幀信令傳輸提供多等級的可靠性保證，支持任意長度的邏輯幀信令傳輸，并保證邏輯幀信令傳輸的可靠性隨著信令長度變化而相對穩定。為實現上述目的及其他相關目的，本專利技術提供一種NGB-W系統中邏輯幀信令信道的編碼與調制方法，包括以下步驟：步驟S1、對邏輯幀信令附加CRC比特；步驟S2、對邏輯幀信令進行分塊；步驟S3、對邏輯幀信令分塊進行加擾；步驟S4、將加擾后的邏輯幀信令分塊映射至BCH碼信息比特；步驟S5、采用BCH編碼和LDPC編碼級聯的方式對BCH碼信息比特進行前向糾錯編碼；步驟S6、生成邏輯幀信令分塊校驗比特，將經過加擾處理的邏輯幀信令分塊、BCH碼校驗比特和邏輯幀信令分塊校驗比特依次級聯，生成邏輯幀信令分塊編碼塊；步驟S7、將邏輯幀信令分塊編碼塊映射至邏輯幀，生成邏輯幀信令編碼比特序列；步驟S8、對映射后的邏輯幀信令編碼比特序列進行比特交織，生成比特交織塊；步驟S9、將比特交織塊進行星座映射，生成BICM塊。根據上述的NGB-W系統中邏輯幀信令信道的編碼與調制方法，其中：所述步驟S2包括以下步驟：21)計算邏輯幀信令分塊數其中，KLFS,CRC為附加CRC比特后的邏輯幀信令的長度；KBCH為BCH碼的信息比特長度；表示向上取整運算；邏輯幀信令包括LF-config信令、當前邏輯幀LF-dyn信令、下一邏輯幀的LF-dyn信令和擴展信令域；22)在邏輯幀信令的LF-config信令、當前邏輯幀LF-dyn信令、下一邏輯幀的LF-dyn信令和擴展信令域分別填充零比特，得到填零后的LF-config信令的長度為KLFS_config,padded＝KLFS_config+KZero_pad,LFS_config；填零后的當前邏輯幀LF-dyn信令的長度為填零后的下一邏輯幀LF-dyn信令的長度為填零后的邏輯幀擴展信令域與CRC的長度為KLFS_ext,padded＝KLFS_ext+32+KZero_pad,LFS_ext；其中，KLFS_config表示LF-config信令的長度，表示當前邏輯幀的LF-dyn信令的長度，表示下一邏輯幀的LF-dyn信令的長度，KLFS_ext表示邏輯幀擴展信令域的長度；23)將填零后的邏輯幀信令均勻分配到個分塊中，每一個邏輯幀信令分塊的長度為根據上述的NGB-W系統中邏輯幀信令信道的編碼與調制方法，其中：所述步驟S4包括以下步驟：41)將BCH碼信息比特m的索引矢量記為I＝[01…i…KBCH-1]T，其中，KBCH為BCH碼的信息比特長度；42)將索引矢量I分為個索引分組，其中，表示第j個索引分組，表示向下取整運算；43)確定置零索引矢量IΦ，由索引矢量I和置零索引矢量IΦ的補集生成映射索引矢量IM；44)將BCH碼信息比特初始化為全零矢量，再將加擾后的邏輯幀信令分塊逐比特映射至BCH碼信息比特中映射索引矢量IΜ標識的位置，得到BCH碼信息比特。根據上述的NGB-W系統中邏輯幀信令信道的編碼與調制方法，其中：所述步驟S5包括以下步驟：a)對BCH碼信息比特進行BCH編碼，得到BCH碼校驗比特，并將BCH碼校驗比特附加在BCH碼信息比特之后，得到BCH碼字；b)將BCH碼字作為LDPC碼信息比特進行LDPC編碼，得到LDPC碼校驗比特，并將LDPC碼校驗比特附加在BCH碼字之后，得到LDPC碼字。根據上述的NGB-W系統中邏輯幀信令信道的編碼與調制方法，其中：所述步驟S6中，生成邏輯幀信令分塊校驗比特包括以下步驟：61)計算邏輯幀信令分塊校驗比特的數量當LFS_AP_RATIO_CURRENT＝0時，當LFS_AP_RATIO_CURRENT＝1時，當LFS_AP_RATIO_CURRENT＝2時，當LFS_AP_RATIO_CU本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種NGB?W系統中邏輯幀信令信道的編碼與調制方法，其特征在于：包括以下步驟：步驟S1、對邏輯幀信令附加CRC比特；步驟S2、對邏輯幀信令進行分塊；步驟S3、對邏輯幀信令分塊進行加擾；步驟S4、將加擾后的邏輯幀信令分塊映射至BCH碼信息比特；步驟S5、采用BCH編碼和LDPC編碼級聯的方式對BCH碼信息比特進行前向糾錯編碼；步驟S6、生成邏輯幀信令分塊校驗比特，將經過加擾處理的邏輯幀信令分塊、BCH碼校驗比特和邏輯幀信令分塊校驗比特依次級聯，生成邏輯幀信令分塊編碼塊；步驟S7、將邏輯幀信令分塊編碼塊映射至邏輯幀，生成邏輯幀信令編碼比特序列；步驟S8、對映射后的邏輯幀信令編碼比特序列進行比特交織，生成比特交織塊；步驟S9、將比特交織塊進行星座映射，生成BICM塊。

【技術特征摘要】
1.一種NGB-W系統中邏輯幀信令信道的編碼與調制方法，其特征在于：包括以下步驟：步驟S1、對邏輯幀信令附加CRC比特；步驟S2、對邏輯幀信令進行分塊；步驟S3、對邏輯幀信令分塊進行加擾；步驟S4、將加擾后的邏輯幀信令分塊映射至BCH碼信息比特；步驟S5、采用BCH編碼和LDPC編碼級聯的方式對BCH碼信息比特進行前向糾錯編碼；步驟S6、生成邏輯幀信令分塊校驗比特，將經過加擾處理的邏輯幀信令分塊、BCH碼校驗比特和邏輯幀信令分塊校驗比特依次級聯，生成邏輯幀信令分塊編碼塊；步驟S7、將邏輯幀信令分塊編碼塊映射至邏輯幀，生成邏輯幀信令編碼比特序列；步驟S8、對映射后的邏輯幀信令編碼比特序列進行比特交織，生成比特交織塊；步驟S9、將比特交織塊進行星座映射，生成BICM塊；所述步驟S4包括以下步驟：41)將BCH碼信息比特m的索引矢量記為I＝[01…i…KBCH-1]T，其中，KBCH為BCH碼的信息比特長度；42)將索引矢量I分為個索引分組，其中，表示第j個索引分組，表示向下取整運算；43)確定置零索引矢量IΦ，由索引矢量I和置零索引矢量IΦ的補集生成映射索引矢量IM；44)將BCH碼信息比特初始化為全零矢量，再將加擾后的邏輯幀信令分塊逐比特映射至BCH碼信息比特中映射索引矢量IΜ標識的位置，得到BCH碼信息比特；所述步驟S6中，生成邏輯幀信令分塊校驗比特包括以下步驟：61)計算邏輯幀信令分塊校驗比特的數量當LFS_AP_RATIO_CURRENT＝0時，當LFS_AP_RATIO_CURRENT＝1時，當LFS_AP_RATIO_CURRENT＝2時，1當LFS_AP_RATIO_CURRENT＝3時，其中，LFS_AP_RATIO_CURRENT表示邏輯幀信令附加校驗比特長度與當前校驗比特長度的比例關系，LFS_AP_DEPTH表示承載和連續傳輸當前邏輯幀內邏輯幀信令附加校驗比特的前續邏輯幀的數量，ηMOD為調制階數；為邏輯幀信令分塊的長度；表示向上取整運算；62)當時，對LDPC碼的校驗比特Δ進行打孔，生成邏輯幀信令分塊校驗比特；當時，對LDPC碼碼字u的一部分進行重復，重復編碼比特的總數為生成邏輯幀信令分塊校驗比特；其中，KLDPC為LDPC碼的信息比特的長度；NLDPC為LDPC碼的碼字的長度；所述步驟62)中，當時，打孔比特的總數為包括以下步驟：將LDPC碼校驗比特分為個校驗比特分組；從所有LDPC碼校驗比特分組中選出個打孔分組，將前面個打孔分組中的比特全部打孔，再將最后一個打孔分組中的最后個比...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王芳，徐揚，寇亞軍，李明齊，繆軍，封松林，
申請(專利權)人：中國科學院上海高等研究院，
類型：發明
國別省市：上海;31