[发明专利]基于同余类交织映射序列的交织和解交织方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于同余类交织映射序列的交织和解交织方法及装置，属于无线通信系统技术领域。

背景技术

在通信系统中，由于噪声、信道衰落等原因，信号在传输过程中会产生错误。利用信道编码对信号进行相应的处理，可使系统具有一定的纠错能力和抗干扰能力。但是，信道编码无法纠正多径衰落及快变信道条件下引起的连续长串的错误比特。为了克服这一困难，人们经常将信道编码和交织技术结合起来，即对已编码的信号按一定规则重新排列，从而将长串的错误比特离散化，同时利用前向纠错码来纠正离散性错误，提高整个通信系统的可靠性。

IEEE 802.11n结合多输入多输出(Multiple Input Multiple Output，MIMO)和正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM)技术，使无线传输质量和传输速率得到了极大的提高。在IEEE 802.11n和IEEE 802.11ac标准中均采用了交织技术来提高信道的抗突发错误能力。它们采用的交织技术都是在发送端采用按行写入，按列读出的方式对发送数据进行离散，再在接收端对接收到的数据采用按列写入，按行读出的方式恢复出发送数据。通过如上传统的交织方法，可以将相邻的数据离散到相隔距离为交织深度的位置，但这种交织方法没有考虑到突发数据错误的发生概率随着突发长度的增加而降低，即相隔距离越近的数据，产生使两个数据都发生错误的突发错误的概率越大，应通过交织使这两个数据离散到越远的位置。本发明提出了同余类交织映射序列设计方法，将交织对数据的离散程度与突发错误的发生概率相结合，使得相距越近的数据交织后离散得越远，在不增加信令开销及复杂度的前提下最大限度地发挥交织离散突发错误的作用，进一步改善系统性能。

发明内容

发明目的：为了离散并纠正突发性差错，改善移动通信的传输特性，本发明结合通信系统中基本交织单元的数据长度，设计出符合通信系统的交织映射序列，基于同余类交织映射序列对发送数据进行交织，使得相距越近的数据交织后离散得越远，尽可能地离散化相邻数据，可以较大限度的提高系统性能。

技术方案：为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于同余类交织映射序列的交织方法，包括如下步骤：

步骤1：以通信系统进行交织处理时的数据单元块为基本交织单元，发送端根据基本交织单元的长度n＝2^M，产生长度为n的同余类交织映射序列S_n；

步骤2：发送端对基本交织单元进行交织操作，具体为对输入序列的索引序号m＝0,1，…,n-1按交织映射序列S_n映射到输出序列的S_n(m)位置得到输出序列，或者，将输入序列与交织映射序列S_n对应的交织映射矩阵P相乘得到输出序列，其中，P的(S_n(m),m)位元素为1，P的第S_n(m)行其他元素为0，第m列其他元素为0。

步骤1中产生长度为n的同余类交织映射序列S_n的具体步骤为：

(A1)设定需要产生序列的长度n＝2^M和迭代的起始序列S₁＝[0]；

(A2)按照(公式1)迭代M次得到同余类交织映射序列S_n：

(公式1)中表示交织映射序列生成过程中第i次迭代产生的长度为2ⁱ的序列。按照该公式产生的交织映射序列可以很好的匹配基本交织单元长度为2的整数次幂的通信系统，对于基本交织单元长度不是2的整数次幂的情况，可以通过补零使长度为2的整数次幂。同时，容易发现(公式1)生成的交织映射序列S_n的前半部分由偶数组成，后半部分由奇数组成。

步骤1中产生长度为n的同余类交织映射序列S_n的另外一种方法具体步骤为：

(B1)设定需要产生序列的长度n＝2^M；

(B2)产生长度为n的序列seq_n＝[0,1，…，2^M-1]；

(B3)将序列seq_n按照(公式2)进行变换得到同余类交织映射序列S_n：

S_n＝bin2dec{bitrevorder[dec2bin(seq_n,M)]}(公式2)