CN101730994A - 低密度奇偶校验（ldpc）编码的高阶调制 - Google Patents

低密度奇偶校验（ldpc）编码的高阶调制 Download PDF

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Abstract

本发明公开了将数据序列映射到正交幅度调制(QAM)星座符号的方法和装置。所述方法和装置编码数据序列的一部分并保留未编码的数据序列的剩余部分，接着将数据序列的编码部分和数据序列的未编码的剩余部分映射到QAM星座的调制符号。数据序列的编码部分选择QAM星座的子集(subset)，数据序列的未编码的剩余部分确定QAM星座的选定子集的特定调制符号。

Description

低密度奇偶校验(LDPC)编码的高阶调制
技术领域
本发明涉及通信***，更具体地说，本发明涉及数据序列(a sequence ofdata)到正交幅度调制(QAM)星座的映射。
背景技术
正交幅度调制(QAM)是正交幅度调制，其通过调制正弦载波信号的振幅和相位传送数据。举例来说，星座图示出了在复平面/或是亚根(Argand)平面上选用的一组离散调制值，在此X-轴一般表示实部，Y-轴表示虚部。星座图上的点一般称作调制符号，其可包括调制字母表(alphabet)。在QAM机制中，星座点一般以相等的垂直和水平间隔排列在方格中，但是也可采用其它的设置。举例来说，QAM机制的星座图上的点的数目通常是2的幂，如2，4或8。在最常用的实施例中，星座图上点的数量通常是：用于表示16-QAM的16个点，用于表示64-QAM的64个点，用于表示128-QAM的128个点和用于表示256-QAM的256个点。通过移动到高阶(higher-order)星座，例如1024-QAM，每个符号可发送更多的比特。然而，对于给定的同样的平均能量的每个符号，高阶星座中的星座点必须更加靠近彼此。这样将使得调制符号的辨识更容易受到噪声和其它衰减的影响，导致较高的误比特率(bit error rate)。
通常，可通过使用纠错码来限制QAM符号的许用序列(permittedsequence)进而增加接收器中符号检测的可靠性。在这种情况下，可在比特序列中加入冗余，接着将该比特序列映射到QAM符号中。接着，接收器可使用冗余来改进调制符号的传送序列的正确确定(correct determination)。在多种纠错码中，低密度奇偶校验码(LDPC码)，可提供非常接近给定通信信号的容量的性能。然而，如果所有的星座比特都编码的话，对于高阶QAM，需要用到特别长的LDPC码。该LDPC码需要复合编码器(complex encoder)和解码器。
这样，需要一种方法和/或装置，以使用LDPC码作为高阶QAM编码数据，进而克服上述缺陷。参照下列具体实施例，本发明的各个方面和优点将是显而易见地。
附图说明
下面将结合附图及实施例进一步说明本发明的原理以使得本领域技术人员能够实施和使用本发明。
图1是根据本发明的实施例的通信环境的典型框图；
图2是在根据本发明的实施例的通信环境中使用的通信发射器的典型框图；
图3A是在根据本发明的实施例的通信发射器中使用的通信编码器的典型框图；
图3B是在根据本发明的实施例的编码模块的典型框图；
图4是根据本发明的实施例的256-正交幅度调制(QAM)星座图；
图5是根据本发明的实施例的256-QAM星座、1024-QAM星座和4096-QAM星座的星座图；
图6是在根据本发明的一个方面的通信环境中使用的通信发射器的典型操作步骤的流程图。
以下将参照附图结合实施例对本发明进行详细描述。附图中，同一个附图标记在各幅附图中用于表示相同的部件或功能相似的部件。另外，附图标记最左边的数字用于标识该附图标记首次出现时的那幅附图的编号。
具体实施方式
总论
本发明涉及通过仅编码数据序列的一部分并保留未编码的数据序列的剩余部分来将数据序列映射到正交幅度调制(QAM)星座图。接着，将数据序列的编码部分和数据序列的未编码的剩余部分映射到QAM星座的调制符号。数据序列的编码部分选择QAM星座的子集(subset)，数据序列的未编码的剩余部分确定QAM星座的选定子集的特定调制符号。
以下将参照附图结合实施例对本发明的典型实施例进行详细描述。在具体实施例中的术语“一个典型实施例”、“典型实施例”、“”示例性典型实施例等，是指其可包括特定的特征、结构或特性，但并不是每个实施例都必须包括这些特定的特征、结构或特性。此外，这一短语并无需指定同一典型实施例。此外，不管是否详细描述，相关领域技术人员知悉，当在一个典型实施例中描述到特定的特征、结构或特性时，可将这些特定的特征、结构或特性应用到其它的典型实施例中。
此处描述的典型实施例用于示例性说明，而不是用于限定本发明。其它实施例也是可行的，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对本发明实施例做出各种改变。因此具体实施例并不是用于限定本发明。本发明的范围由本发明的权利要求及其等同限定。
下列公开的典型实施例的具体描述充分地揭示了本发明的普遍原理，相关领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下，无需进行试验，就可以对本发明实施例做出各种适应和改进。因此，这些基于此处示出的教导和提示的改进和适应，应落入本发明的含义和多个典型实施例的等同。应了解，此处的术语和措辞是用于说明本发明而不是用于限定本发明的，因此相关领域技术人员按照此处的教导对这些术语进行理解。
通信环境
图1是根据本发明的实施例的通信环境的典型框图。该通信环境100包括通信发射器102，用于通过通信信道104将从一个或多个发射器用户装置接收到的数据序列150发射给通***106。所述一个或多个发射器用户装置可包括但不限于，个人计算机、数字终端设备、电话装置、个人数字助理、软件应用或任何其它可以发送或接收数据的装置。该通信发射器102基于数据序列150提供发送信号152。
该发送信号152通过通信信道104以提供接收信号154。该通信信道104可包括但不限于，例如微波射频链路、卫星信道、光纤电缆、复合光纤电缆***(hybrid fiber optic cable system)、或铜缆。该通信信道104包括传播媒介，这样该发送信号152在被通***106接收之前，可以通过该传播媒介。通信信道104的传播媒介可将干扰和失真引入到发送信号152中，使得接收信号154不同于发送信号152。例如，噪声，包括但不限于热噪声、突发噪声(burstnoise)、脉冲噪声、干扰，信号强度变化如衰减、相移变化，可在发送信号152中引入干扰和/或失真。
该通***106将接收信号15看作是通过通信信道104的。该通***106在此确定发送信号152的调制符号的最似发送序列和编码数据比特以提供重获数据序列(recovered sequence of data)156。所述重获数据序列156被提供给一个或多个接收器用户装置。所述一个或多个接收器用户装置可包括但不限于个人计算机、数字终端设备、电话装置、个人数字助理、软件应用或任何其它可以发送或接收数据的装置。
通信发射器
图2是在根据本发明的实施例的通信环境中使用的通信发射器的典型框图。该通信发射器102包括通信编码器202、符号映射器204和调制器206。该通信编码器202基于数据序列150提供数据编码序列250。下面进一步详细描述了该通信编码器202。
编码数据序列205分段成N-比特模式(pattern)，可称作符号标签(symbollabel)。该符号映射器204依照特定的映射方案将每个符号标签分发给来自2N-QAM星座的对应调制符号以提供调制数据序列。在一个典型实施例中，该符号映射器204将4比特符号标签映射到来自16-QAM星座的它们的对应调制符号。在另一典型实施例中，该符号映射器204将5比特符号标签映射到来自32-QAM星座的它们的对应调制符号。在又一个典型实施例中，该符号映射器204将6比特符号标签映射到来自64-QAM星座的它们的对应调制符号。然而，该实施例不是限制性的，相关领域技术人员可依照此处的教导，在不脱离本发明的精神和范围的情况下将编码数据序列250分段成不同长度的符号标签。
该符号映射器204可依照格雷(gray)映射方案将符号标签映射到它们的对应符号。下面示出了用于16-QAM调制的格雷映射方案的典型实施例：
如上表所示，用于16-QAM调制的格雷映射方案可将每个符号标签映射到来自16-QAM子女星座中的它们的对应符号。例如，标签符号0000可由符号映射器204映射到第一符号A。类似地，标签符号0001可由符号映射器204映射到第二符号E。同样地，标签符号1010可由符号映射器204映射到第十六符号P。
调制器206以调制数据序列252调制载波频率以提供发送信号152。该调制器206以调制数据序列252调制载波频率以通过发送信号152在通信信道104上转发调制数据序列252。在一个典型实施例中，调制器206是可选的，该通信发射器102可直接将调制数据序列252作为发送信号152发送。
通信编码器
图3A是在根据本发明的实施例的通信发射器中使用的通信编码器的典型框图。该通信编码器202包括第一编码模块302、比特分割器(bit splitter)模块304、第二编码模块306和比特组合器模块308。第一编码模块302基于数据序列150提供编码数据序列350。所述第一编码模块302使用一种或多种编码算法编码数据序列150以提供编码数据序列350。该编码数据序列350可包括p比特长度，在此p包括一个或多个奇偶校验比特。
所述一种或多种编码算法可包括用于提供一个或多个奇偶校验比特的外部编码算法(outer encoding algorithm)或用于提供一个或多个奇偶校验比特的内部编码算法(inner encoding algorithm)。例如，所述第一编码模块302可使用外部编码算法(例如博斯-乔赫里-霍克文黑姆(BCH)码或众所周知的里德-所罗门码(Reed Solomon code))编码数据序列150，和/或内部编码算法(如数字视频广播-卫星-第二代低密度奇偶校验(DVB-S2LDPC))码来编码数据序列150。BCH码和DVB-S2LDPC码已经在数字视频广播(DVB)；用于广播、交互式应用、新闻采集和其它广播卫星应用的第二生成帧结构、信道编码和调制***，ESTI参考文献NO.ETSI EN 302 307V1.1.2(2006-06)中得到进一步描述(Digital Video Broadcasting(DVB)；Second generation framing structure，channel coding and modulation systems for Broadcasting，Interactive Services，News Gathering and other broadband satellite applications，ESTI Reference No.ETSI EN 302 307V1.1.2(2006-06))，在此结合引用，以作参考。然而，该实施例并不是限制性地。相关领域技术人员依照此处的教导，在不脱离本发明的精神和范围的情况下可使用其它合适的外部编码算法和内部编码算法。或，所述第一编码模块302可仅使用外部编码算法编码数据序列150。在典型实施例中，所述第一编码模块302是可选的，所述比特分割器模块304可直接接收数据序列150。
该比特分割器模块304基于数据序列150或编码数据序列350提供未编码数据序列352和预编码数据序列354。该比特分割器模块304将数据序列150或编码数据序列350分解或划分成未编码数据序列352和预编码数据序列354。未编码数据序列可包括m比特长度，预编码数据序列354可包括p-m比特长度。换句话说，该比特分割器模块304将数据序列150或编码数据序列350划分成表示未编码数据序列352的m比特的第一比特部分和表示预编码数据序列354的p-m比特的第二比特部分。例如，数据序列150或编码数据序列350可包括122,992比特的序列。在该实施例中，未编码数据序列352可包括64,4800比特的序列，预编码信息块350可包括58,192比特的序列。如另一实施例，数据序列150或编码数据序列350可包括30,432比特的序列。未编码数据序列352可包括16,200比特的序列，预编码信息块350可包括14,232比特的序列。
第二编码模块306基于预编码数据序列354提供编码数据序列356。该第二编码模块306使用一种或多种编码算法编码预编码数据序列354以提供编码数据序列356，所述编码数据序列356可包括p-m+r比特的长度，其中，r表示第二编码模块306生成的一个或多个奇偶校验比特。该第二编码模块306可以是对称编码器和/或非对称编码器。例如，当该第二编码模块306用作对称编码器时，其可提供包含预编码数据序列354和r个附加奇偶校验比特。或当该第二编码模块306用作非-对称码器时，提供编码数据序列356，该编码数据序列356并不包含p-m比特的预编码数据序列354。而非对称编码器提供一组并未嵌入预编码数据序列354的比特。无论用作对称编码器还是非对称编码器，第二编码模块306都编码预编码数据序列354的p-m比特以提供表示编码数据序列356的p-m+r比特。例如，该第二编码模块306可编码表示预编码数据序列354的58,192比特以提供表示编码数据序列356的68,800比特。如另一实施例，该第二编码模块306可编码表示预编码数据序列354的14,232比特以提供表示编码数据序列356的16,200比特。下面进一步详细介绍了第二编码模块306。
比特组合器模块308基于未编码数据序列352和编码数据序列356提供编码数据序列250。该比特组合器模块308组合未编码数据序列352和编码数据序列356以提供编码数据序列250。更具体地，该比特组合器模块308将未编码数据序列352的第一比特部分(bit portion)和编码数据序列356的第二比特部分组合，以提供编码数据序列250。
在一个典型实施例中，m未编码比特可在Mmsb比特增量(bit increment)中被传送给比特组合器模块308。类似地，可在MIsb比特增量中将p-m+r编码比特传送给比特组合器模块308。例如，比特组合器模块308可通过从未编码数据序列352接收4比特增量序列，从编码数据序列356接收4比特增量序列，以8比特每符号的速度提供编码数据序列250。在这个实施例中，该比特组合器模块308将未编码数据序列352的4比特增量和编码数据序列356的4比特增量组合，这样该编码数据序列250将对应256-QAM星座的调制符号。或比特组合器模块308可通过从未编码数据序列352接收2比特增量序列，从编码数据序列356接收6比特增量序列。在这个实施例中，该比特组合器模块308将未编码数据序列352的2比特增量和编码数据序列356的6比特增量组合，这样该编码数据序列250将对应256-QAM星座的调制符号。
如另一实施例，比特组合器模块308可通过从未编码数据序列352接收4比特增量序列，从编码数据序列356接收6比特增量序列，以10比特每符号的速度提供编码数据序列250。在这个实施例中，该比特组合器模块308将未编码数据序列352的4比特增量和编码数据序列356的6比特增量组合，这样该编码数据序列250将对应1024-QAM星座的调制符号。
在又一实施例中，比特组合器模块308可通过从未编码数据序列352接收6比特增量序列，从编码数据序列356接收6比特增量序列，以12比特每符号的速度提供编码数据序列250。在这个实施例中，该比特组合器模块308将未编码数据序列352的6比特增量和编码数据序列356的6比特增量组合，这样该编码数据序列250将对应4096-QAM星座的调制符号。
编码模块
图3B是在根据本发明的实施例的编码模块306的典型框图。如上所述，该第二编码模块306使用一种或多种编码算法编码预编码数据序列354以提供编码数据序列356。该第二编码模块306包括外部编码模块310、内部编码模块312和交错模块(interleave module)314。编码序列356可包括p-m+r比特的长度，在此r可包括外部编码算法提供的一个或多个奇偶校验比特r0，和/或内部编码算法提供的一个或多个奇偶校验比特ri。
该外部编码模块310使用第一编码算法编码预编码数据序列354以提供外部编码数据序列358。外部编码数据序列358可包括p-m+r0比特长度，在此，r0表示外部编码模块310提供的一个或多个奇偶校验比特。在一个典型实施例中，该外部编码模块310依照BCH码编码预编码数据序列354。然而，该实施例并不是限制性地。相关领域技术人员依照此处的教导，在不脱离本发明的精神和范围的情况下可使用其它合适的编码算法。
例如，该外部编码模块310可使用BCH码来编码表示预编码数据序列354的58,192比特序列以提供包含58,320比特序列的外部编码数据序列358。在该实施例中，该外部编码模块310可为外部编码数据序列358创建128奇偶校验比特的序列。如另一实施例，该外部编码模块310可使用BCH码来编码表示预编码数据序列354的14,232比特序列以提供包含14,400比特序列的外部编码数据序列358。在该实施例中，该外部编码模块310可为外部编码数据序列358创建168奇偶校验比特。
该内部编码模块312使用第二算法编码外部编码数据序列358以提供内部编码数据序列360。所述内部编码数据序列360可包括p-m+r0+ri比特的长度在此，ri表示内部编码模块312提供的一个或多个奇偶校验比特。在一个典型实施例中，内部编码模块312依照数字视频广播-卫星-第二生成的密度奇偶校验(DVB-S2LDPC)码来编码外部编码数据序列358。然而，该实施例并不是限制性地。相关领域技术人员依照此处的教导，在不脱离本发明的精神和范围的情况下可使用其它合适的编码算法。
例如，内部编码模块312可使用DVB-S2LDPC码来编码表示外部编码数据序列358的58,320比特序列以提供包含64,800比特序列的内部编码数据序列360。在该实施例中，该内部编码模块312可为内部编码数据序列360创建6,480奇偶校验比特序列。如另一实施例，该内部编码模块312可使用DVB-S2LDPC码来编码表示外部编码数据序列358的14,400比特序列以提供包含16，200比特序列的内部编码数据序列360。在该实施例中，该内部编码模块312可为内部编码数据序列360创建1800奇偶校验比特。
交错模块314对内部编码数据序列360执行交错以提供编码数据序列356。p-m+r编码比特可在MIsb比特增量中由交错模块314通过编码数据序列356传送给比特组合器模块308。下面示出了该交错模块314用于256-QAM、1024-QAM和4096-QAM的配置：
Figure G2008800215237D00091
Figure G2008800215237D00101
如上图表所示，交错模块314可按列(column-wise)写内部编码数据序列360，并按行(row-wise)读取内部编码数据序列360以提供编码数据序列356。例如，交错模块314可将内部编码数据序列360写入4列中，每列包含
Figure G2008800215237D00102
比特。在该实施例中，该交错模块314可从每行包含4比特的
Figure G2008800215237D00103
行读取内部编码数据序列360以提供表示256-QAM星座的编码数据序列356。
相关领域技术人员可以理解，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，第二编码模块306可无需包括外部编码模块310、内部编码模块312和/或交错模块314。例如，第二编码模块306可只包括内部编码模块312。在该实施例中，内部编码模块312直接编码预编码数据序列354以提供编码数据序列356。
DVB-S2LDPC码首先用于提供低密度奇偶星座，如正交相移键控(QPSK)、9-相移键控(PSK)、16不对称相移键控(ASPK)和/或32APSK星座。然而，例如，将编码数据序列350划分成未编码数据序列352和预编码数据序列354，接着将未编码数据序列352和编码数据序列356重新组合，可以使得DVB-S2LDPC码可用于高密度星座，如256-QAM、1024QAM和/或4096-QAM。换句话说，该第二编码模块306可再使用一种或多种编码算法以提供低密度奇偶星座以用于高密度星座。
QAM星座
图4是根据本发明的实施例的256-正交幅度调制(QAM)星座图。如上所述，未编码数据序列352可包括4比特增量序列，且编码数据序列356可包括4比特增量序列。通信编码器202可通过接收来自未编码数据序列352的4比特增量序列和来自编码数据序列356的4比特增量序列来提供表示256-QAM星座的256调制符号的一个或多个的编码数据序列250。
如图4所示，来自未编码数据序列352的4比特增量序列表示256-QAM星座的16星座点子集(表示为“A”到“P”)中对应的一个，而来自编码数据序列356的4-比特增量序列表示16星座点子集中对应的那个星座点子集中的16个调制符号(表示为“a”到“p”)中的对应的一个。例如，当符号映射器204依照格雷映射方案将4比特符号标签映射到16-QAM调制符号时，则星座点“Ad”表示符号标签(0000，1000)。同样地，星座点“Mm”表示符号标签(0010，0010)。或，来自编码数据序列356的4比特增量序列表示256-QAM星座的16星座点子集(表示为“a”到“p”)中对应的一个，而来自编码数据序列352的4-比特增量序列表示16星座点子集中对应的那个星座点子集中的16个调制符号(表示为“A”到“P”)中的对应的一个
虽然16子集星座点并未由编码保护，但是由于设置分段，当与16子集的星座点中的每一个中的16个调制符号进行比较时，这16子集星座点具有较大的最小欧几里得间隔距离(minimum Euclidean distance of separation)。例如，当与星座点“Am”和星座点“An”相比较时，该星座点“Am”和星座点“Bm”具有更大的最小欧几里得间隔距离。然而，星座点“Am”的最低有效比特，也就是“m”，和星座点“An”的最低有效比特，也就是“n”，是通过编码保护了的。
图5是根据本发明的实施例的256-QAM星座、1024-QAM星座和4096-QAM星座的星座图。从上述讨论可知，比特组合器模块308可以8、10或12比特每符号标签的速度提供编码数据序列250，这样编码数据序列250分别表示256-QAM星座的256调制符号中的一个或多个、1024-QAM星座的1024-QAM调制符号中的一个或多个或4096-QAM星座的4096-QAM调制符号中的一个或多个。可以2、4或6比特增量的速度提供未编码数据序列352，并可以4比特增量的速度提供编码数据序列356。
如图5所示，来自未编码数据序列352的2比特增量序列表示256-QAM星座的4个星座点子集中对应的一个，而来自编码数据序列356的6比特增量的序列表示4个星座点子集中的对应的一个星座点子集中的64个调制符号(表示为b0到b63)中的对应的一个。类似地，来自未编码数据序列352的4比特增量序列表示1024-QAM星座的16个星座点子集中对应的一个，而来自编码数据序列356的6比特增量的序列表示16个星座点子集中的对应的一个星座点子集中的64个调制符号(表示为b0到b63)中的对应的一个。类似地，来自未编码数据序列352的6比特增量序列表示4096-QAM星座的64个星座点子集中对应的一个，而来自编码数据序列356的6比特增量的序列表示64个星座点子集中的对应的一个星座点子集中的64个调制符号(表示为b0到b63)中的对应的一个
通信发射器的操作流程
图6是在根据本发明的一个方面的通信环境中使用的通信发射器的操作步骤的流程图。然而，相关领域技术人员应该知悉，依照此处的教导，在不脱离本发明的精神和范围的情况下可使用其它操作控制流程。下面详细讨论了图6中的步骤。
在步骤602，该操作流程开始。接着该操作流程进入步骤604。
在步骤604，操作控制流程使用一种或多种第一编码算法编码数据序列(如数据序列150)以提供编码数据序列(如编码数据序列350)。该编码数据序列可包括p比特长度，在此p包括一个或多个奇偶校验比特。所述一种或多种第一编码算法可包括用于提供一个或多个奇偶校验比特的外部编码算法或用于提供一个或多个奇偶校验比特的内部编码算法。
例如，操作控制流程可使用外部编码算法(例如博斯-乔赫里-霍克文黑姆码或众所周知的里德-所罗门码)编码全部数据序列，和/或内部编码算法(如数字视频广播-卫星-第二代低密度奇偶校验码(DVB-S2LDPC))来编码数据序列。或，该操作控制流程可仅使用外部编码算法编码全部数据序列。在一个典型实施例中，步骤604是可选的，步骤606可直接接收数据序列。
在步骤S606，所述可选控制流程可将来自步骤604的编码数据序列或来自步骤604的数据序列分解或划分成第一数据部分(如预编码数据序列354)和第二部分(如未编码数据序列352)。所述第一部分数据可包括p-m比特的长度，所述第二数据部分可包括p比特长度。
在步骤608，该操作控制流程使用一种或多种第二编码算法来编码来自步骤606的第一数据部分的p-m比特以提供长度为p-m+r0+ri比特d编码的第一数据部分，如编码数据序列356。所述一种或多种第二编码算法可包括用于提供r0个奇偶校验比特的外部编码算法或用于提供ri个奇偶校验比特的内部编码算法。
例如，所述操作控制流程可使用内部编码算法(如DVB-S2LDPC码)编码全部来自步骤606的第一数据部分。或，所述操作控制流程可使用外部编码算法(如博斯-BCH码或众所周知的里德-所罗门码)和/或内部编码算法(如DVB-S2LDPC码)编码全部来自步骤606的第一数据部分。
该操作流程可在采用内部编码算法和/或外部编码算法编码后，又交错来自步骤606的第一数据部分。
在步骤610，该操作控制流程组合来自步骤608的编码的第一数据部分的一部分和来自步骤606的第二数据部分的一部分以提供编码数据序列，如编码数据序列250。
该操作控制流程组合来自步骤608的编码的第一数据部分的p-m+r编码的比特的MIsb比特增量和来自步骤606的第二数据部分的m未编码的比特的Mmsb比特增量以提供编码数据序列。例如，该操作控制流程可通过从来自步骤606的第二数据部分接收4比特增量序列并从来自步骤608的编码的第一数据部分接收4比特增量序列来以8比特每符号的速率提供编码数据序列。在该实施例中，该操作控制流程将来自步骤606的第二数据部分的4比特增量和来自步骤608的编码的第一数据部分的4比特增量序列组合，以使得该编码数据序列对应于256-QAM星座的调制符号。或，该操作控制流程可通过从来自步骤606的第二数据部分接收2比特增量序列并从来自步骤608的编码的第一数据部分接收6比特增量序列来以8比特每符号的速率提供编码数据序列。在该实施例中，该操作控制流程将来自步骤606的第二数据部分的2比特增量和来自步骤608的编码的第一数据部分的6比特增量序列组合，以使得该编码数据序列对应于256-QAM星座的调制符号。
在另一实施例中，该操作控制流程可通过从来自步骤606的第二数据部分接收4比特增量序列并从来自步骤608的编码的第一数据部分接收6比特增量序列来以10比特每符号的速率提供编码数据序列。在该实施例中，该操作控制流程将来自步骤606的第二数据部分的4比特增量和来自步骤608的编码的第一数据部分的6比特增量序列组合，以使得该编码数据序列对应于1024-QAM星座的调制符号。
在又一实施例中，该操作控制流程可通过从来自步骤606的第二数据部分接收6比特增量序列并从来自步骤608的编码的第一数据部分接收6比特增量序列来以12比特每符号的速率提供编码数据序列。在该实施例中，该操作控制流程将来自步骤606的第二数据部分的6比特增量和来自步骤608的编码的第一数据部分的6比特增量序列组合，以使得该编码数据序列对应于4096-QAM星座的调制符号。
在步骤612，该操作控制流程将来自步骤610的编码数据序列分段成N-比特模式，可称作符号标签。例如，该操作控制流程可将编码数据序列分段陈4-比特、5-比特和/或6-比特模式。
在步骤614，所述操作控制流程依照特定的映射方案将来自步骤612的每个符号标签分发给来自2N-QAM星座的对应调制符号以提供调制数据序列，如调制数据序列252。在一个典型实施例中，该符号映射器204将4比特符号标签映射到来自16-QAM星座的它们的对应调制符号。在另一典型实施例中，该符号映射器204将来自步骤612的5比特符号标签映射到来自32-QAM星座的它们的对应调制符号。在又一个典型实施例中，该符号映射器204将来自步骤612的6比特符号标签映射到来自64-QAM星座的它们的对应调制符号。在另一典型实施例中，该操作控制流程可依照格雷映射方案将来自步骤612的符号标签映射到它们的对应符号中。
在步骤616，该操作控制流程停止。
结论
本发明借助功能模块对某些重要的功能进行了描述。所述功能模块的界限和各种功能模块的关系是为了便于描述任意定义的。只要能够执行特定的功能，也可应用其它的界限或关系。所述其它的界限或关系也因此落入本发明的范围和精神实质。
此外，尽管以上是通过一些实施例对本发明进行的描述，本领域技术人员知悉，本发明不局限于这些实施例，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。本发明的保护范围仅由本申请的权利要求书来限定。

Claims (28)

1.一种将数据序列映射到调制符号的方法，其特征在于，包括：
(a)将数据序列划分成未编码数据序列和预编码数据序列；
(b)使用低密度奇偶校验(LDPC)码编码所述预编码数据序列以提供第一编码数据序列；
(c)将来自所述未编码数据序列的第一比特增量和来自所述第一编码数据序列的第二比特增量组合以提供第二编码数据序列；
(d)将所述第二编码数据序列分段成多个符号标签；且
(e)依照特定映射方案将来自所述多个符号标签的每个符号标签分发到来自正交幅度调制(QAM)星座的对应调制符号。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(a)进一步包括：
(1)使用一种或多种编码算法编码所述数据序列。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)进一步包括：
(1)(i)使用第一外部编码算法和第一内部编码算法中的至少一个编码所述数据序列。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)(i)包括：
(1)(i)(A)使用下列编码算法中的至少一个编码所述数据序列：博斯-乔赫里-霍克文黑姆(BCH)码、数字视频广播-卫星-第二代低密度奇偶校验(DVB-S2LDPC)码和里德-所罗门码。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(b)包括：
(b)(i)使用DVB-S2 LDPC码编码所述预编码数据序列以提供第一编码数据序列。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(b)包括：
(b)(i)使用第二外部编码算法编码所述预编码数据序列以提供外部编码数据序列；和
(b)(ii)使用低密度奇偶校验(LDPC)码编码所述外部编码数据序列以提供所述第一编码数据序列。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤(b)(i)包括：
(b)(i)(A)使用BCH码编码所述预编码数据序列。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤(b)(ii)包括：
(b)(ii)使用DVB-S2 LDPC编码外部编码数据序列。
9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤(b)包括：
(b)(i)使用第二外部编码算法编码所述预编码数据序列以提供外部编码数据序列；和
(b)(ii)使用低密度奇偶校验(LDPC)码编码所述外部编码数据序列以提供内部编码数据序列；和
(b)(iii)交错所述内部编码数据序列以提供所述第一编码数据序列。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(c)包括：
(c)(i)组合至少一个：
来自所述未编码数据序列的第一4比特增量和来自所述第一编码数据序列的第二4-比特增量以提供对应第一256-QAM星座的调制符号的第二编码数据序列；
来自所述未编码数据序列的2比特增量和来自所述第一编码数据序列的6-比特增量以提供对应第二256-QAM星座的调制符号的第二编码数据序列；
来自所述未编码数据序列的4比特增量和来自所述第一编码数据序列的6-比特增量以提供对应1024-QAM星座的调制符号的第二编码数据序列；
来自所述未编码数据序列的第一6比特增量和来自所述第一编码数据序列的第二6-比特增量以提供对应4096-QAM星座的调制符号的第二编码数据序列。
11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(d)包括：
(d)(i)将所述第二编码数据序列分段成多个比特模式。
12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(d)(i)包括：
(d)(i)(A)将所述第二编码数据序列分段成至少一个：4-比特模式、5-比特模式和6-比特模式。
13.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(e)包括：
(e)(i)将来自所述多个符号标签的每个符号标签分发给来自下列星座中至少一个的对应调制符号：16-QAM星座、32-QAM星座和64-QAM星座。
14.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(e)包括：
(e)(i)依照格雷方案将来自所述多个符号标签的每个符号标签分发给来自QAM星座中的对应调制符号。
15.一种将数据序列映射到调制符号的装置，其特征在于，包括：
比特分割器模块，配置成将数据序列划分成未编码数据序列和预编码数据序列；
第一编码模块，配置成使用LDPC码编码所述预编码数据序列以提供第一编码数据序列；
比特组合器模块，配置成将来自所述未编码数据序列的第一比特增量和来自所述第一编码数据序列的第二比特增量组合以提供第二编码数据序列，并将所述第二编码数据序列分段成多个符号标签；
符号映射器，配置成依照特定映射方案将来自所述多个符号标签的每个符号标签分发到来自QAM星座的对应调制符号。
16.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，进一步包括：
第二编码模块，配置成使用一种或多种编码算法编码所述数据序列。
17.根据权利要求16所述的装置，其特征在于，所述一种或多种编码算法包括第一外部编码算法和第一内部编码算法中的至少一种。
18.根据权利要求16所述的装置，其特征在于，所述一种或多种编码算法包括：博斯-乔赫里-霍克文黑姆(BCH)码、数字视频广播-卫星-第二代低密度奇偶校验(DVB-S2 LDPC)码和里德-所罗门码中的至少一种。
19.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，所述LDPC码包括DVB-S2LDPC码以提供第一编码数据序列。
20.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，所述第一编码模块包括：
外部编码模块，配置成使用第二外部编码算法编码所述预编码数据序列以提供外部编码数据序列；
内部编码模块，配置成使用LDPC码编码外部编码数据序列以提供第一编码数据序列。
21.根据权利要求20所述的装置，其特征在于，所述第二外部编码算法包括BCH码。
22.根据权利要求20所述的装置，其特征在于，所述LDPC码包括DVB-S2LDPC码。
23.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，所述第一编码模块包括：
外部编码模块，配置成使用第二外部编码算法编码所述预编码数据序列以提供外部编码数据序列；
内部编码模块，配置成使用LDPC码编码外部编码数据序列以提供第一编码数据序列；和
交错模块，配置成交错所述内部编码数据序列以提供所述第一编码数据序列。
24.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，所述比特组合器模块配置成组合至少一个：
来自所述未编码数据序列的第一4比特增量和来自所述第一编码数据序列的第二4-比特增量以提供对应第一256-QAM星座的调制符号的第二编码数据序列；
来自所述未编码数据序列的2比特增量和来自所述第一编码数据序列的6-比特增量以提供对应第二256-QAM星座的调制符号的第二编码数据序列；
来自所述未编码数据序列的4比特增量和来自所述第一编码数据序列的6-比特增量以提供对应1024-QAM星座的调制符号的第二编码数据序列；
来自所述未编码数据序列的第一6比特增量和来自所述第一编码数据序列的第二6-比特增量以提供对应4096-QAM星座的调制符号的第二编码数据序列。
25.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，所述比特组合器模块配置成将所述第二编码数据序列分段成多个比特模式。
26.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，所述比特组合器模块配置成将所述第二编码数据序列分段成至少一个：4-比特模式、5-比特模式和6-比特模式。
27.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，所述符号映射器配置成将来自所述多个符号标签的每个符号标签分发给来自下列星座中至少一个的对应调制符号：16-QAM星座、32-QAM星座和64-QAM星座。
28.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，所述符号映射器配置成依照格雷方案将来自所述多个符号标签的每个符号标签分发给来自QAM星座中的对应调制符号。
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