基于bch碼與短ldpc碼級(jí)聯(lián)的信令編碼方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種基于BCH碼與短LDPC碼級(jí)聯(lián)的信令編碼方法及系統(tǒng)。根據(jù)所述方法，先基于預(yù)設(shè)的LDPC碼校驗(yàn)矩陣建立依次劃分的各補(bǔ)零分組順序與補(bǔ)零分組位置對(duì)應(yīng)關(guān)系的補(bǔ)零組表、和基于預(yù)設(shè)的LDPC碼校驗(yàn)矩陣建立依次劃分的打孔分組順序與打孔分組位置對(duì)應(yīng)關(guān)系的打孔組表；按照所述補(bǔ)零組表將所輸入的經(jīng)過加擾處理的信令進(jìn)行補(bǔ)零處理；基于預(yù)設(shè)的BCH碼和LPDC碼的糾錯(cuò)編碼參數(shù)，依次計(jì)算補(bǔ)零后的所述信令所對(duì)應(yīng)的BCH碼校驗(yàn)比特和LPDC碼校驗(yàn)比特；基于信令的碼長與打孔比特?cái)?shù)量之間預(yù)設(shè)的線性關(guān)系，來確定所述LDPC碼校驗(yàn)比特的打孔比特?cái)?shù)量，并按照所述打孔組表將所述LDPC碼校驗(yàn)比特按照所述數(shù)量進(jìn)行打孔。
【專利說明】基于BCH碼與短LDPC碼級(jí)聯(lián)的信令編碼方法及系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種信令的編碼方法及系統(tǒng)，特別是涉及一種基于BCH碼與短LDPC碼 級(jí)聯(lián)的信令編碼方法及系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著世界經(jīng)濟(jì)文化的快速發(fā)展，用戶對(duì)無線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的需求量快速增長。單獨(dú)依 靠傳統(tǒng)無線廣播網(wǎng)或傳統(tǒng)無線雙向通信網(wǎng)，都無法實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的最優(yōu)化傳輸。同時(shí)，人們 已經(jīng)不再滿足于收看傳統(tǒng)的無線廣播電視業(yè)務(wù)，對(duì)新型無線廣播電視業(yè)務(wù)的需求越來越強(qiáng) 烈。而下一代廣播電視網(wǎng)無線（NGB-W)系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)無線廣播和無線雙向通信的融合共存， 是解決移動(dòng)信息業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)量快速增長和無線網(wǎng)絡(luò)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(chuàng)新業(yè)務(wù)的必要途徑。
[0003] 在下一代廣播電視網(wǎng)無線系統(tǒng)中，信令的可靠傳輸是正確接收業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的前提條 件，通常要求信令的傳輸可靠性高于業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的傳輸可靠性。而糾錯(cuò)編碼是通信系統(tǒng)保證 信令傳輸?shù)目煽啃浴⒖朔肼暫透蓴_的最有效技術(shù)之一，通常采用魯棒性更高的糾錯(cuò)編碼 對(duì)信令進(jìn)行保護(hù)。
[0004]目前，通常的做法是通過設(shè)計(jì)長度固定的信令來解決廣播通信的信令傳輸。例如， 在DVB-T2 (第二代歐洲數(shù)字地面電視廣播傳輸)標(biāo)準(zhǔn)中，采用BCH碼作為內(nèi)碼，LDPC碼作為 外碼對(duì)信令，如Ll-pre信令（DVB-T2的一種信令，包含基本系統(tǒng)參數(shù)信息和解析其它信令 所需的信息）進(jìn)行保護(hù)。DVB-T2標(biāo)準(zhǔn)中Ll-pre信令采用的BCH碼校驗(yàn)比特?cái)?shù)為168,LDPC 碼碼長為16200,碼率為1/5,BCH碼與LDPC碼級(jí)聯(lián)后，支持最大Ll-pre信令長度為3072比 特。而DVB-T2的Ll-pre信令的實(shí)際長度僅為200比特，需要在BCH碼編碼前對(duì)信息比特 補(bǔ)零，補(bǔ)零數(shù)量為2872比特，LDPC碼編碼后對(duì)校驗(yàn)比特打孔，打孔數(shù)量為11488比特，以獲 得實(shí)際長度為1840比特的碼字。大量的補(bǔ)零和打孔操作，破壞了LDPC碼原有的校驗(yàn)矩陣 的結(jié)構(gòu)，使得其誤碼性能損失了約1. 5dB。除此以外，DVB-T2標(biāo)準(zhǔn)僅支持一種Ll-pre信令 結(jié)構(gòu)，其信令傳輸方案不能保證多種信令結(jié)構(gòu)傳輸性能的相對(duì)穩(wěn)定。
[0005] 然而，隨著無線廣播電視業(yè)務(wù)需求的增加，信令長度的變化范圍將更大，對(duì)傳輸可 靠性和穩(wěn)定性的要求將更高，采用16200長度的LDPC碼，且無碼率控制的信令傳輸方式已 無法滿足系統(tǒng)的需求。因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員需要對(duì)現(xiàn)有的信令的編碼方式，特別是信令長 度變化范圍較大、且小于BCH最大碼長的編碼方式進(jìn)行改進(jìn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種基于BCH碼與短LDPC 碼級(jí)聯(lián)的信令編碼方法及系統(tǒng)，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中的信令編碼方式無法滿足可變信令長 度的信令編碼的問題。
[0007] 為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種基于BCH碼與短LDPC碼級(jí)聯(lián) 的信令編碼方法，其至少包括：預(yù)建立：基于預(yù)設(shè)的LDPC碼校驗(yàn)矩陣建立依據(jù)BCH碼信息 比特所依次劃分的各補(bǔ)零分組順序與補(bǔ)零分組位置的對(duì)應(yīng)關(guān)系的補(bǔ)零組表，和基于預(yù)設(shè)的LDPC碼校驗(yàn)矩陣將LDPC碼校驗(yàn)比特依次劃分的打孔分組順序與打孔分組位置的對(duì)應(yīng)關(guān)系 的打孔組表；按照所述補(bǔ)零組表將所獲取的經(jīng)過加擾處理的信令進(jìn)行補(bǔ)零處理，以得到補(bǔ) 零后的信令；基于預(yù)設(shè)的BCH碼的糾錯(cuò)編碼參數(shù)，計(jì)算補(bǔ)零后的所述信令所對(duì)應(yīng)的BCH碼 校驗(yàn)比特，并將所得到的所述BCH碼校驗(yàn)比特附加到補(bǔ)零后的所述信令后，再基于預(yù)設(shè)的 LDPC碼糾錯(cuò)編碼參數(shù)計(jì)算附加所述BCH碼校驗(yàn)比特的補(bǔ)零后的所述信令所對(duì)應(yīng)的LDPC碼 校驗(yàn)比特，并將所得到的所述LDPC碼校驗(yàn)比特附加到所述BCH碼校驗(yàn)比特之后；基于信令 的碼長與打孔比特?cái)?shù)量之間預(yù)設(shè)的線性關(guān)系，來確定所述LDPC碼校驗(yàn)比特的打孔比特?cái)?shù) 量，再按照所述打孔組表將所述LDPC碼校驗(yàn)比特按照所確定的打孔比特?cái)?shù)量進(jìn)行打孔，以 得到包括所述信令、所述BCH碼校驗(yàn)比特和所述LDPC碼校驗(yàn)比特中除打孔之外的部分構(gòu)成 的信令編碼塊。
[0008] 優(yōu)選地，所述BCH碼和LPDC碼的糾錯(cuò)編碼參數(shù)包括：

【權(quán)利要求】
1. 一種基于BCH碼與短LDPC碼級(jí)聯(lián)的信令編碼方法，其特征在于，至少包括： 預(yù)先基于預(yù)設(shè)的LDPC碼校驗(yàn)矩陣建立依據(jù)BCH碼信息比特所依次劃分的各補(bǔ)零分 組順序與補(bǔ)零分組位置的對(duì)應(yīng)關(guān)系的補(bǔ)零組表，和基于預(yù)設(shè)的LDPC碼校驗(yàn)矩陣建立依據(jù) LDPC碼校驗(yàn)比特所依次劃分的打孔分組順序與打孔分組位置的對(duì)應(yīng)關(guān)系的打孔組表； 按照所述補(bǔ)零組表將所獲取的經(jīng)過加擾處理的信令進(jìn)行補(bǔ)零處理，以得到補(bǔ)零后的信 令； 基于預(yù)設(shè)的BCH碼的糾錯(cuò)編碼參數(shù)，計(jì)算補(bǔ)零后的所述信令所對(duì)應(yīng)的BCH碼校驗(yàn)比特， 并將所得到的所述BCH碼校驗(yàn)比特附加到補(bǔ)零后的所述信令后，再基于預(yù)設(shè)的LDPC碼糾錯(cuò) 編碼參數(shù)計(jì)算附加所述BCH碼校驗(yàn)比特的補(bǔ)零后的所述信令所對(duì)應(yīng)的LDPC碼校驗(yàn)比特，并 將所得到的所述LDPC碼校驗(yàn)比特附加到所述BCH碼校驗(yàn)比特之后； 基于信令的碼長與打孔比特?cái)?shù)量之間預(yù)設(shè)的線性關(guān)系，來確定所述LDPC碼校驗(yàn)比特 的打孔比特?cái)?shù)量，再按照所述打孔組表將所述LDPC碼校驗(yàn)比特按照所確定的打孔比特?cái)?shù) 量進(jìn)行打孔，以得到包括所述信令、所述BCH碼校驗(yàn)比特和所述LDPC碼校驗(yàn)比特中除打孔 之外的部分構(gòu)成的信令編碼塊。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于BCH碼與短LDPC碼級(jí)聯(lián)的信令編碼方法，其特征在于， 所述BCH碼和LPDC碼的糾錯(cuò)編碼參數(shù)包括：
其中Z為LDPC碼校驗(yàn)矩陣基矩陣的擴(kuò)展因子。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于BCH碼與短LDPC碼級(jí)聯(lián)的信令編碼方法，其特征在于， 所述LDPC碼校驗(yàn)矩陣的基矩陣為：


4. 根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的基于BCH碼與短LDPC碼級(jí)聯(lián)的信令編碼方法，其特征在 于，所述補(bǔ)零組表為:_
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的基于BCH碼與短LDPC碼級(jí)聯(lián)的信令編碼方法，其特征在 于，所述打孔組表為：

6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于BCH碼與短LDPC碼級(jí)聯(lián)的信令編碼方法，其特征在于， 按照所述補(bǔ)零組表將所獲取的經(jīng)過加擾處理的信令進(jìn)行補(bǔ)零處理的方式包括： 基于所預(yù)設(shè)的BCH碼長與所獲取的經(jīng)過加擾處理的信令長度之間的差值，來確定需要
補(bǔ)零的比特?cái)?shù)量，即 ^zero_pad, PFS ^BCH -KPFS;ai。，并根據(jù)公式 確 定所要補(bǔ)零的信息比特分組的數(shù)量； 通過查詢所述補(bǔ)零組表來將前Nzmojad gMup，PFS個(gè)補(bǔ)零分組位置所對(duì)應(yīng)的信息比特分組 一 ,丨中的各比特位予以置零，以及將所述補(bǔ)零組表中的第（Nz__ pad_ g_P，PFS+l)個(gè)補(bǔ)零分組位置所對(duì)應(yīng)的信息比特組丨中最后（K zm〇)ad，PFS-60XN__ padj_，PFS)個(gè)比特位置為零； 將各所述信息比特分組中的剩余比特位由所獲取的信令依次予以補(bǔ)充，由此得到補(bǔ)零 后的信令，其中，所述信令的長度為KPFS^，所述補(bǔ)零的比特?cái)?shù)量為K_ pad，PFS，所述補(bǔ)零的 比特?cái)?shù)量所對(duì)應(yīng)的分組數(shù)量為Nzmojad gMup，PFS，每個(gè)信息比特分組的比特?cái)?shù)為60。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于BCH碼與短LDPC碼級(jí)聯(lián)的信令編碼方法，其特征在于， 所述線性關(guān)系包括=Kp^ pfs = AX (ΚΒαΓΚΡΚ^)-α，其中，Kpi^pfs為打孔比特?cái)?shù)量，A為系數(shù)， α為碼率控制參數(shù)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于BCH碼與短LDPC碼級(jí)聯(lián)的信令編碼方法，其特征在于， 按照所述打孔組表將所述LDPC碼校驗(yàn)比特按照所確定的打孔比特?cái)?shù)量進(jìn)行打孔的方式包 括： 利用公式.
來確定被打孔的校驗(yàn)比特分組的數(shù)量； 通過查詢所述打孔組表，將所述打孔組表中前Npun。gMup，PFS個(gè)打孔分組位置所對(duì)應(yīng)的校 驗(yàn)比特分組全部打孔，以及將校驗(yàn)比特組一f中最后的 Kpunc, pfs_6〇 X Npune_gMup, PFS 個(gè)比特打孔，其中， Kpunc，PFS 為打孔比特?cái)?shù)量。
9. 一種基于BCH碼與短LDPC碼級(jí)聯(lián)的信令編碼系統(tǒng)，其特征在于，至少包括： 預(yù)處理模塊，用于基于預(yù)設(shè)的LDPC碼校驗(yàn)矩陣建立依據(jù)BCH碼信息比特所依次劃分的 各補(bǔ)零分組順序與補(bǔ)零分組位置的對(duì)應(yīng)關(guān)系的補(bǔ)零組表，和基于預(yù)設(shè)的LDPC碼校驗(yàn)矩陣 建立依據(jù)LDPC碼校驗(yàn)比特所依次劃分的打孔分組順序與打孔分組位置的對(duì)應(yīng)關(guān)系的打孔 組表； 補(bǔ)零處理模塊，用于按照所述補(bǔ)零組表將所獲取的經(jīng)過加擾處理的信令進(jìn)行補(bǔ)零處 理，以得到補(bǔ)零后的信令； 糾錯(cuò)編碼模塊，用于基于預(yù)設(shè)的BCH碼的糾錯(cuò)編碼參數(shù)，計(jì)算補(bǔ)零后的所述信令所對(duì) 應(yīng)的BCH碼校驗(yàn)比特，并將所得到的所述BCH碼校驗(yàn)比特附加到補(bǔ)零后的所述信令后，再基 于預(yù)設(shè)的LDPC碼糾錯(cuò)編碼參數(shù)計(jì)算附加所述BCH碼校驗(yàn)比特的補(bǔ)零后的所述信令所對(duì)應(yīng) 的LDPC碼校驗(yàn)比特，并將所得到的所述LDPC碼校驗(yàn)比特附加到所述BCH碼校驗(yàn)比特之后； 打孔處理模塊，用于基于信令的長度與打孔比特?cái)?shù)量之間預(yù)設(shè)的線性關(guān)系，來確定所 述LDPC碼校驗(yàn)比特的打孔比特?cái)?shù)量，再按照所述打孔組表將所述LDPC碼校驗(yàn)比特按照所 確定的打孔比特?cái)?shù)量進(jìn)行打孔，以得到包括所述信令、所述BCH碼校驗(yàn)比特和所述LDPC碼 校驗(yàn)比特中除打孔之外的部分構(gòu)成的信令編碼塊。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的基于BCH碼與短LDPC碼級(jí)聯(lián)的信令編碼系統(tǒng)，其特征在于， 所述BCH碼和LPDC碼的糾錯(cuò)編碼參數(shù)包括：
其中Z為LDPC碼校驗(yàn)矩陣基矩陣的擴(kuò)展因子。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的基于BCH碼與短LDPC碼級(jí)聯(lián)的信令編碼系統(tǒng)，其特征在于， 所述LDPC碼校驗(yàn)矩陣的基矩陣H為：


12. 根據(jù)權(quán)利要求9或11所述的基于BCH碼與短LDPC碼級(jí)聯(lián)的信令編碼系統(tǒng)，其特征 在于，所述補(bǔ)零組表為:_
13. 根據(jù)權(quán)利要求9或11所述的基于BCH碼與短LDPC碼級(jí)聯(lián)的信令編碼系統(tǒng)，其特征 在于，所述打孔組表為：
14. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的基于BCH碼與短LDPC碼級(jí)聯(lián)的信令編碼方法，其特征在于， 所述補(bǔ)零處理模塊包括： 補(bǔ)零數(shù)量確定子模塊，用于基于所預(yù)設(shè)的BCH碼長與所獲取的經(jīng)過加擾處理的信 令長度之間的差值，來確定需要補(bǔ)零的比特?cái)?shù)量，即Kz__pa(lPFS = KBarKPFS^。，根據(jù)公式：
_定所要補(bǔ)零的信息比特分組的數(shù)量； 置零子模塊，用于通過查詢所述補(bǔ)零組表將前Nzmojad gMup，PFS個(gè)所對(duì)應(yīng)的信息比特分組 X;X:r丨中的各比特位置為零，以及將所述補(bǔ)零組表中的第（N__pad_ g_P，PFS+l)個(gè)補(bǔ)零分組位置所對(duì)應(yīng)的信息比特組Χ&,",- "糾中最后（Kzen〇)ad，PFS-60XNzeM_ padj_，PFS)個(gè)比特位置為零； 補(bǔ)零信令處理子模塊，用于將各所述比特分組中剩余比特位由所獲取的信令依次予 以補(bǔ)充，由此得到補(bǔ)零后的信令，其中，所述信令的長度為KPFS^，所述補(bǔ)零的比特?cái)?shù)量為 KzeM_pad，m，所述補(bǔ)零的比特?cái)?shù)量所對(duì)應(yīng)的分組數(shù)量為NzeM_p ad_gMup，PFS,每個(gè)信息比特分組的 比特?cái)?shù)為60。
15. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的基于BCH碼與短LDPC碼級(jí)聯(lián)的信令編碼系統(tǒng)，其特征在于， 所述線性關(guān)系包括=Kp^ pfs = AX (ΚΒαΓΚΡΚ^)-α，其中，Kpi^pfs為打孔比特?cái)?shù)量，A為系數(shù)， α為碼率控制參數(shù)。
16. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的基于BCH碼與短LDPC碼級(jí)聯(lián)的信令編碼方法，其特征在于， 所述打孔處理模塊包括： 打孔數(shù)量確定子模塊，用于利用公另
：來確定打孔的校驗(yàn)比特分 組的數(shù)量； 打孔處理子模塊，用于通過查詢所述打孔組表，將所述打孔組表中前Npm。gMURPFS個(gè)打 孔分組位置所對(duì)應(yīng)的校驗(yàn)比特分組,丨全部打孔，以及將校驗(yàn)比特組 pHkd丨最后的Kpunc；，PFS-6〇XNpmc;_ gMup，PFS個(gè)比特打孔，其中，Kpmc;，PFS為打孔比特?cái)?shù)量。
【文檔編號(hào)】H04L1/00GK104518847SQ201310455699
【公開日】2015年4月15日 申請日期:2013年9月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月29日
【發(fā)明者】王芳, 寇亞軍, 田金鳳, 王曉妮, 李明齊, 繆軍, 封松林, 姜明 申請人:中國科學(xué)院上海高等研究院