[发明专利]正交频分复用系统中的交织方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及数字信息传输技术领域，具体涉及一种可提高正交频分复用（OFDM）系统中时间、频率、信号空间分集增益的交织方法及装置。

背景技术

在通信和广播系统中，实际信道通常在时间和频率域具有一定的相关性。从时域看，相邻时间段的信道时域冲击响应（CIR）变化不大；从频域看，相邻频率内的信道频域冲击响应（CFR）也近乎相同；即，信道具有记忆特性。这种时/频域的信道响应的记忆性容易导致突发错误，即时/频域相邻的数据同时处于深衰落的可能性极大，尤其对于地面无线通信和广播系统。然而，当前研究得较为深刻的、性能优异的信道编码通常针对离散无记忆信道设计。为了得到信道编码所要求的无记忆信道，理想的交织便是一种将实际有记忆信道转换成离散无记忆信道的有效方式。缘于此，当前的通信系统框图基本采用如下结构：发射端先经过信道编码，然后经过交织发送出去；而接收端则相反经过解交织，之后送给信道译码。如此一来，经过理想的交织与解交织，信道编码之后至信道译码之前的等效信道可以认为是无记忆的。

然而受限于交织深度、延时、吞吐率、处理复杂度等各种因素，实际的交织远非理想。以正交频分复用（OFDM）系统中的块交织为例，假设OFDM的子载波个数为4096，OFDM调制之前的针对星座符号的块交织器包含240行，4096列。交织时采用行写列读方式，解交织时采用列写行读的方式。不难发现，解交织之后，虽然每一行包含4096个符号，但这4096个符号仅来自256个不同子载波。当把这4096或其中一部分（大于256）符号送给译码器进行译码的时候，译码器所获得的频率分集增益阶数仅为256。

另一方面，信号空间分集（signal space diversity）技术通过将两维或高维待传输信号在不同的时频内传输，可进一步提高分集增益，参见J.Boutros and E.Viterbo,“Signal space diversity:A power-and bandwidth-efficient diversity technique for the Rayleigh fading channel,”IEEE Trans.Inform.Theory,vol.44,no.4,pp.1453–1467,July1998。而为了实现两维或高维信号在不同时频内传输，则需要对信号的维度进行拆分、交织、和重组，其核心在于交织。

为了获得比传统块交织更大的分集增益，多种改进的交织器被提了出来。例如，文献（村上洋平，“OFDM发送装置和OFDM接收装置及交织方法，”中国发明专利，申请号200880100831.9）采用了一种随机数生成的方法来实现交织；或者文献（雅普·范·德·毕克，布兰尼斯拉夫.M.波波维奇，“用于正交频分复用通信的交织方法，”中国发明专利，公开号CN1742450A）将OFDM频带分为若干子频带再进行交织处理。

发明内容

（一）要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：设计一种OFDM系统中的交织方法及装置，使得系统获得较高的时间、频率、信号空间分集增益，同时保持较高的数据吞吐率和较低的实现复杂度。

（二）技术方案

为解决上述问题，本发明提供了一种正交频分复用系统中的交织方法，该方法包括以下步骤：

S1、将待传输复数符号序列分为实部和虚部，即同相、正交两路符号序列；

S2、保持所述同相或正交路符号序列不变，将另一路符号序列依次分成多组，每组进行组内交织；

S3、将步骤S2中未交织的同相或正交符号序列与交织后的另一路符号序列重新组合成新的复数符号序列，称第一复符号序列；

S4、对所述第一复符号序列进行符号交织，得到第二复符号序列；

S5、对所述第二复符号序列进行正交频分复用调制。

优选的，所述步骤S2中每组符号个数相同，所述组内交织采用相同的交织图样。