[发明专利]基于LDPC码的TDS－OFDM通信系统接收机

说明书

相关申请引用

本申请主张美国临时申请号为60/820,319，申请日期为2006年7月25日的专利的权利，此项专利并入上述申请以作参考。

技术领域

本发明属于通信技术领域，具体地讲，涉及基于低密度奇偶校验(LDPC，Low-density Parity Check)码的时域同步正交频分复用(TDS-OFDM，Time Domain Synchronous-Orthogonal  FrequencyDivision Multiplexing)通信系统接收机。

背景技术

互联网信号传输不同于数字电视信号传输，但都面临着不断提出地各种挑战。互联网信号传输面临的问题是消息的可靠广播和多播，为信号发射机和接收提供移动性，以及信息传输速率(“速度”)的限制。数字电视信号传输面临的问题是提供互动系统，提供点对点信息传输能力和移动接收。数字电视信号传输系统从某种意义上来讲应该是高效的，因为每个发送的帧当中，净荷或数据部分在整个帧里面占据了很大比例。同时，这样的通信系统应该能够确认和补偿输信道的变化特性，包括但不局限于，每一帧在传输时的延时。

正交频分复用(OFDM，Orthogonal frequency-divisionmultiplexing)调制方案已经是公知的技术。OFDM有时也称为离散多音调制(DMT，Discrete Multitone Modulation)，它是基于频分复用(FDM，Frequency-division Multiplexing)思想进行传输的复数调制技术，每个频率通道应用较简单的调制方式。在OFDM中，FDM的频率和调制相互之间是正交的，这样就可以基本消除信道间的干扰。常规的OFDM传输需要在OFDM数据帧之间有一个保护间隔，来隔离所发送的OFDM帧，实现保护。在考虑多径影响的情况下，必须使用保护间隔。保护间隔包括零填充或OFDM数据的循环前缀。保护间隔是指在OFDM数据帧之间的一个时间段，有效的保护数据，以防数据受到频域中的子载波间干扰和时域中的帧间干扰。

授予杨林等人的美国专利号为7,072,289的专利，描述了时域同步OFDM调制原理(TDS-OFSM，Time-Domain Synchronous)。在TDS-OFDM调制中，数据帧之间的保护间隔内插入伪随机(PN，Pseudo-Noise)序列，实现同步和信道估计等。TDS-OFDM调制与传统的OFDM或编码OFDM调制不同，TDS-OFDM调制方案在保护间隔中没有循环重复的OFDM数据，而是使用PN序列，允许接收机完成快速同步、快速帧和定时恢复、和准确的信道估计来恢复传输信息，没有损失额外的频谱资源。在一个应用中，TDS-OFDM调制方案利用3780个符号实现一个固定3780点的快速傅立叶变换(FFT，Fast Fourier Transform)，固定大小的FFT对于TDS-OFDM调制方案是非常有用的。一般来说，TDS-OFDM调制方案使用大小为2n的整数倍的FFT，FFT的大小不必是固定的。

在通信信道中，纠错和信道编码方案用于减小传输错误。低密度奇偶校验(LDPC，Low-Density Parity Check)码是一种纠错码，用于在噪声传输信道中传输信息时进行前向纠错(FEC，ForwardError Correction)。LDPC码可以看作是具有二进制奇偶检验矩阵的码，奇偶校验矩阵元素的值几乎全部为零。然而，LDPC码和其他纠错码一样，都不能保证理想传输，但损失信息的概率却可以降到所需的程度。LDPC码是第一种能使数据传输速率接近理论最大值(香农极限)的编码方案。发现之初，在大多数情况下，由于实现算法和编码过程中计算量非常大，LDPC码无法实际应用，所以没有得到广泛使用；然而，自从LDPC码被重新发现后，已广泛应用于通信系统中。

发明内容