CN104917587B - 通信设备中的数据块交织和解交织方法及其装置 - Google Patents
通信设备中的数据块交织和解交织方法及其装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104917587B CN104917587B CN201410093531.XA CN201410093531A CN104917587B CN 104917587 B CN104917587 B CN 104917587B CN 201410093531 A CN201410093531 A CN 201410093531A CN 104917587 B CN104917587 B CN 104917587B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- mod
- permutation matrix
- data
- bit
- interweaving
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
- H03M13/00—Coding, decoding or code conversion, for error detection or error correction; Coding theory basic assumptions; Coding bounds; Error probability evaluation methods; Channel models; Simulation or testing of codes
- H03M13/27—Coding, decoding or code conversion, for error detection or error correction; Coding theory basic assumptions; Coding bounds; Error probability evaluation methods; Channel models; Simulation or testing of codes using interleaving techniques
- H03M13/276—Interleaving address generation
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
- H03M13/00—Coding, decoding or code conversion, for error detection or error correction; Coding theory basic assumptions; Coding bounds; Error probability evaluation methods; Channel models; Simulation or testing of codes
- H03M13/27—Coding, decoding or code conversion, for error detection or error correction; Coding theory basic assumptions; Coding bounds; Error probability evaluation methods; Channel models; Simulation or testing of codes using interleaving techniques
- H03M13/275—Interleaver wherein the permutation pattern is obtained using a congruential operation of the type y=ax+b modulo c
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Probability & Statistics with Applications (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Error Detection And Correction (AREA)
- Detection And Prevention Of Errors In Transmission (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
Abstract
本发明涉及通信领域，公开了一种通信设备中的数据块交织和解交织方法及其装置。本发明中，提出了与现有通信标准的交织方式等价的新计算方法，新计算方式巧妙地把原有的取模运算以迭代的形式化解为简单的先加，然后比较，最后做最多两次减法的运算，从而以加法取代了现有算法中的乘法，以条件减法取代了取模运算，从而大大节省了硬件开销，加快了运算速度。
Description
技术领域
本发明涉及通信领域，特别涉及一种通信设备中的数据块交织和解交织技术。
背景技术
在陆地移动通信这种变参信道上，比特差错经常是成串发生的。这是由于持续较长的深衰落会影响到相继一串的比特。然而，一般的信道编码仅在检测和校正单个差错和不太长的差错串时才有效。为了解决这一问题，希望能找到把一条消息中的相继比特分散开的方法，即一条消息中的相继比特以非相继方式被发送。这样，在传输过程中即使发生了成串差错，恢复成一条相继比特串的消息时，差错也就变成单个(或长度很短)，这时再用信道编码纠错功能纠正差错，恢复原消息。这种方法就是交织技术。
ITU G.9902，ITU G.9903,IEEE P1901.2,以及G3-PLC是基于正交频分复用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，简称“OFDM”）的电力载波通信（PowerLine Communication，PLC）国际标准，其中采用的前向纠错（Forward Error Control，简称“FEC”）交织器的设计能够为对抗以下两种不同误码源提供保护：
由强脉冲干扰引起的连续几个正交频分复用（OFDM）符号误码（时域）；
由强频率选择性衰落或窄带干扰引起的连续几个正交频分复用（OFDM）子载波误码（频域）。
为了提高通信的鲁棒性，上述PLC标准还采用了重叠码（repetitioncode)，交织是在重叠复制过程后完成的，可以同时对抗上述两个问题，并提供时域和频域分集增益。信道交织器根据有效子载波数（m）把需要交织的比特排成m列乘n行的矩阵，n是OFDM的符号数。交织分两步完成。在第一步中，交织矩阵中的每列被循环移位不同的次数。因而，错误的正交频分复用符号被分散在了不同的符号中。在第二步中，交织矩阵中的每一行被循环移位不同的次数以防止强频率选择性衰落或窄带干扰破坏整列数据。循环移位的总次数由参数mi、mj、ni和nj确定，这些参数基于每个OFDM符号的子载波数（m）和OFDM的符号数（n）来确定。
图1示出了应用上述标准的交织器的缓冲器中初始置换矩阵的比特排列。其中，初始置换矩阵中的初始比特位置为（i,j），其中，i=0,1,···,m-1，j=0,1,···,n-1。交织后的置换矩阵中比特的位置为（I,J），两者关系如下式：
其中(mi,mj)和(ni,nj)由下式选定：GCD(mi,m)＝GCD(mj,m)＝GCD(ni,n)＝GCD(nj,n)＝1
GCD（a,b）表示a和b两个正整数的最大公约数。执行简单的搜索便可基于以下两个参数m和n找出一组适合的上述参数，并且通信协议或标准会规定产生这些参数的规约，其中，m为每个正交复用（OFDM）符号包含的子载波数，n为交织的数据块包含的正交复用符号的数目。
ITU G.9902标准或G3-PLC标准都提出一种查表法来实现交织器的双循环置换，但是，对于G3-PLC交织器，允许的帧长（K=n*m）范围很大，加上此表依赖于n和m，所以交织表必须在FCH（帧控制头frame controlheader，简称“FCH”）收到后才能生成。因此，这种交织方法使得调制解调器在交织前后的运算量较大，需要较大的存储空间，增加了硬件开销，降低了计算效率。
关于本发明的研究背景，具体可参考如下资料：
1.G3-PLC的物理层规范（G3-PLC Physical Layer Specification），ERDF（Electricite Reseau Distribution France，法国电网输送公司），2009年8月；
2.低频（小于500kHz）窄带电力线通讯的智能电网应用（Low Frequency(lessthan500kHz)Narrowband Power Line Communications for Smart GridApplications），IEEE P1901.2标准，2013年8月；
3.用于ITU-T G.hnem网络的窄带正交频分复用电力线通讯收发器（Narrowbandorthogonal frequency division multiplexing power linecommunicationtransceivers for ITU-T G.hnem networks），ITU G.9902标准，2012年10月；
4.用于G3-PLC的窄带正交频分复用电力线通讯接收器（Narrowbandorthogonalfrequency division multiplexing power line communicationtransceivers for G3-PLC networks），ITU G.9903标准，2012年10月。
发明内容
本发明的目的在于提供一种通信设备中的数据块交织和解交织方法及其装置，在计算交织或解交织前后数据的对应关系时，把原有的取模运算以迭代的方式化解为简单的先加，然后比较，最后做最多两次减法的运算，从而以加法取代了现有算法中的乘法，以条件减法取代了取模运算，大大节省了硬件开销，加快了运算速度。
为解决上述技术问题，本发明的实施方式公开了一种通信设备中的数据块交织方法，包括以下步骤：
获取交织前的初始置换矩阵；
将初始置换矩阵进行交织，其中，初始置换矩阵中任意一个比特的位置坐标（i,j）与该比特在交织后的置换矩阵中的位置坐标（I,J）的关系为：
如果I=0则i(0,J)＝(i(m-1,J-1)+mJ)modm
i(I,J)＝(i(I-1,J)+mI)modm，
其中，i(I,J)为交织后的置换矩阵中位置坐标为(I,J)的比特在初始置换矩阵中的行坐标，j(I,J)为交织后的置换矩阵中位置坐标为(I,J)的比特在初始置换矩阵中的列坐标，i=0,1,···,m-1，j=0,1,···,n-1，I=0,1,···,m-1，J=0,1,···,n-1，m和n分别为初始置换矩阵的列数和行数，mod表示取模运算，
且mI、mJ、nI和nJ由下列各式确定：mI＝mi -1modmmJ＝((m-mj)×mI)modmnI＝((n-nj)×nJ)modnnJ＝nj -1modn
其中，mi和mj为指定的与m互质的正整数，nj为指定的与n互质的正整数，mi -1为mi模m条件下的倒数，nj -1为nj模n条件下的倒数，且mi -1和nj -1分别由下式确定：(mimi -1)modm＝1(njnj -1)modn＝1，
而，和nq分别由下列各式确定： nq＝(m×(n-nI))modn；
输出交织后的置换矩阵。
本发明的实施方式还公开了一种通信设备中的数据块解交织方法，包括以下步骤：
获取已交织的置换矩阵；
将已交织的置换矩阵进行解交织，其中，已交织的置换矩阵中任意一个比特的位置坐标(I,J)与该比特在解交织后的置换矩阵中的位置坐标（i',j'）的关系为：
如果I=0则i′(0,J)＝(i′(m-1,J-1)+mJ)modm
如果I≠0则i′(I,J)＝(i′(I-1,J)+mI)modm，
其中，i'(I,J)为交织后的置换矩阵中位置坐标为(I,J)的比特在解交织后的置换矩阵中的行坐标，j'(I,J)为交织后的置换矩阵中位置坐标为(I,J)的比特在解交织后的置换矩阵中的列坐标，i'=0,1,···,m-1，j'=0,1,···,n-1，I=0,1,···,m-1，J=0,1,···,n-1，m和n分别为初始置换矩阵的列数和行数，mod表示取模运算，
且mI、mJ、nI和nJ由下列各式确定：mI＝mi - ′ 1modmmJ＝((m-mj′)×mI)modmnI＝((n-nj′)×nJ)modnnJ＝nj - ′ 1modn
其中，mi′和mj′为指定的与m互质的正整数，nj′为指定的与n互质的正整数，mi -1为mi模m条件下的倒数，nj -1为nj模n条件下的倒数，且mi -1和nj -1分别由下式确定：(mimi -1)modm＝1(njnj -1)modn＝1，
而 ，和nq分别由下列各式确定： nq＝(m×(n-nI))modn；
输出解交织后的置换矩阵。
本发明的实施方式还公开了一种通信设备中的数据块交织装置，包括以下单元：
第一获取单元，用于获取交织前的初始置换矩阵；
交织单元，用于将初始置换矩阵进行交织，其中，初始置换矩阵中任意一个比特的位置坐标（i,j）与该比特在交织后的置换矩阵中的位置坐标（I,J）的关系为：
如果I=0则
i(0,J)＝(i(m-1,J-1)+mJ)modm
如果I≠0则
i(I,J)＝(i(I-1,J)+mI)modm，
其中，i(I,J)为交织后的置换矩阵中位置坐标为(I,J)的比特在初始置换矩阵中的行坐标，j(I,J)为交织后的置换矩阵中位置坐标为(I,J)的比特在初始置换矩阵中的列坐标，i=0,1,···,m-1，j=0,1,···,n-1，I=0,1,···,m-1，J=0,1,···,n-1，m和n分别为初始置换矩阵的列数和行数，mod表示取模运算，
且mI、mJ、nI和nJ由下列各式确定：mI＝mi -1modmmJ＝((m-mj)×mI)modmnI＝((n-nj)×nJ)modnnJ＝nj -1modn
其中，mi和mj为指定的与m互质的正整数，nj为指定的与n互质的正整数，mi -1为mi模m条件下的倒数，nj -1为nj模n条件下的倒数，且mi -1和nj -1分别由下式确定：(mimi -1)modm＝1(njnj -1)modn＝1
而，和nq分别由下列各式确定：
第一输出单元，用于输出交织后的置换矩阵。
本发明的实施方式还公开了一种通信设备中的数据块解交织装置，包括以下单元：
第二获取单元，用于获取已交织的置换矩阵；
解交织单元，用于将已交织的置换矩阵进行解交织，其中，已交织的置换矩阵中任意一个比特的位置坐标(I,J)与该比特在解交织后的置换矩阵中的位置坐标（i',j'）的关系为：
如果I=0则
i′(0,J)＝(i′(m-1,J-1)+mJ)modm
如果I≠0则
i′(I,J)＝(i′(I-1,J)+mI)modm，
其中，i'(I,J)为交织后的置换矩阵中位置坐标为(I,J)的比特在解交织后的置换矩阵中的行坐标，j'(I,J)为交织后的置换矩阵中位置坐标为(I,J)的比特在解交织后的置换矩阵中的列坐标，i'=0,1,···,m-1，j'=0,1,···,n-1，I=0,1,···,m-1，J=0,1,···,n-1，m和n分别为初始置换矩阵的列数和行数，mod表示取模运算，
且mI、mJ、nI和nJ由下列各式确定：mI＝mi - ′ 1modmmJ＝((m-mj′)×mI)modmnI＝((n-nj′)×nJ)modnnJ＝nj - ′ 1modn
其中，mi′和mj′为指定的与m互质的正整数，nj′为指定的与n互质的正整数，mi -1为mi模m条件下的倒数，nj -1为nj模n条件下的倒数，且mi -1和nj -1分别由下式确定：
(mimi-1)modm＝1
(njnj-1)modn＝1
而，和nq分别由下列各式确定：
第二输出单元，用于输出解交织后的置换矩阵。
本发明的实施方式还公开了一种正交频分复用通信设备中的数据发送方法，包括上述一种通信设备中的数据块交织方法中的数据块交织步骤。
本发明的实施方式还公开了一种正交频分复用通信设备中的数据接收方法，包括上述一种通信设备中的数据块解交织方法中的数据块解交织步骤。
本发明实施方式与现有技术相比，主要区别及其效果在于：
该交织（或解交织）方法在计算交织（或解交织）前后数据的对应关系时，利用一种迭代算法来取代原有的取模运算，以加法取代了原先算法中的乘法，因为加法运算所需要的硬件开销远小于乘法运算，加法运算的速度也远快于乘法运算，所以大大节省了硬件开销，加快了运算速度。并通过使用简单的硬件在传输过程中分别计算数据地址，消除了与可编程处理器和预先计算的程序地址存储器相关的开销（如查表法），极大的节省了硬件实现在交织过程中的计算量，提高了计算效率。
进一步地，本申请的迭代计算方法保证了取模(mod)运算的左侧的变量小于右侧变量的两倍，所以可以用简单的比较和减法运算取代复杂的标准mod运算（通常需要乘法或除法），从而大大减少了硬件的开销，加快了运算速度。
附图说明
图1是现有技术中ITU G.9902，ITU G.9902，IEEE P1901.2或G3-PLC标准交织器的缓冲器中初始置换矩阵的比特排列；
图2是本发明第一实施方式中一种通信设备中的数据块交织方法的流程示意图；
图3是本发明第二实施方式中一种通信设备中的数据块解交织方法的流程示意图；
图4示出了本发明第一实施方式中G.9902交织器生成的已编码的有效荷载块；
图5示出了本发明第一实施方式中当k＝4时将比特***置换矩阵的过程；
图6示出了本发明第一实施方式中比特被输入G3-PLC或P1901.2，G.9903交织器的缓冲器的顺序；
图7示出了本发明第一实施方式中G3-PLC RC4模式下置换矩阵的写入和读取顺序；
图8是本发明第一实施方式中交织器的输入和输出向量指数生成的流程图；
图9(a)是本发明第一实施方式中执行函数(i,j)=IVL_IDX_INC（i,j,m,n,step_mod_i,step_j）的流程图；
图9(b)是本发明第一实施方式中执行函数ACS(j,step_i,j)的流程图；
图10是本发明第三实施方式中一种通信设备中的数据块交织装置的结构示意图；
图11是本发明第三实施方式中的一实际应用的交织器的工作流程示意图；
图12是本发明第四实施方式中一种通信设备中的数据块解交织装置的结构示意图；
图13是本发明第四实施方式中的一个实际应用的解交织器的工作流程示意图。
具体实施方式
在以下的叙述中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，本领域的普通技术人员可以理解，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。在本发明的各实施方式中，相同的符号代表同一部件或具有同样的意义。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。
本发明第一实施方式涉及一种通信设备中的数据块交织方法。图2是该通信设备中的数据块交织方法的流程示意图。
具体地说，如图2所示，该通信设备中的数据块交织方法包括以下步骤：
在步骤101中，获取交织前的初始置换矩阵。
此后进入步骤102，将初始置换矩阵进行交织，其中，初始置换矩阵中任意一个比特的位置坐标（i,j）与该比特在交织后的置换矩阵中的位置坐标（I,J）的关系为：
如果I=0则
i(0,J)＝(i(m-1,J-1)+mJ)modm
如果I≠0则
i(I,J)＝(i(I-1,J)+mI)modm，
其中，i(I,J)为交织后的置换矩阵中位置坐标为(I,J)的比特在初始置换矩阵中的行坐标，j(I,J)为交织后的置换矩阵中位置坐标为(I,J)的比特在初始置换矩阵中的列坐标，i(0,J)表示交织后的置换矩阵中位置坐标为(0,J)的比特在初始置换矩阵中的行坐标，j(0,J)表示交织后的置换矩阵中位置坐标为(0,J)的比特在初始置换矩阵中的列坐标，i=0,1,···,m-1，j=0,1,···,n-1，I=0,1,···,m-1，J=0,1,···,n-1，i(m-1,J-1)和j(m-1,J-1)分别表示在交织后的置换矩阵中位置坐标为(m-1,J-1)的比特在初始置换矩阵中的行坐标和列坐标，i(I-1,J)表示在交织后的置换矩阵中位置坐标为(I-1,J)的比特在初始置换矩阵中的行坐标，j(I-1,J-1)表示在交织后的置换矩阵中位置坐标为(I-1,J-1)的比特在初始置换矩阵中的列坐标，相对于交织后在置换矩阵中位置为(I,J)的比特，在对其进行交织时，这四个坐标已知；m和n分别为初始置换矩阵的列数和行数，mod表示取模运算，mI、mJ、nI和nJ由下列各式确定：mI＝mi -1modmmJ＝((m-mj)×mI)modmnI＝((n-nj)×nJ)modnnJ＝nj -1modn
其中，mi和mj为指定的与m互质的正整数，nj为指定的与n互质的正整数，mi -1为mi模m条件下的倒数（为正整数），nj -1为nj模n条件下的倒数（为正整数），且mi -1和nj -1分别由下式确定：(mimi -1)modm＝1(njnj -1)modn＝1，
而 ，和nq分别由下列各式确定：
nq＝(m×(n-nI))modn。
在本实施方式中，取模运算通过以下方式实现：
将mod两边的数据进行比较，如果mod左边的数据大于或等于mod右边的数据，则用左边的数据减去右边的数据，将所得的差值作为取模运算的结果；如果mod左边的数据小于mod右边的数据，则将左边的数据作为取模运算的结果。
此外，在本实施方式中，上述数据块包括n个正交频分复用符号，每个正交频复用符号包含m个子载波。
在本发明中，上述计算方法保证了取模运算（mod）的左侧变量小于右侧变量的两倍，所以可以用简单的比较和减法运算取代复杂的标准mod运算，从而大大减少了硬件的开销，大大加快了运算速度。
此后进入步骤103，输出交织后的置换矩阵。
此后，结束本流程。
在本实施方式中，上述数据块交织方法用于ITU G.9902、ITU G.9903、IEEEP1901.2或G3-PLC前向纠错交织标准。
下面，以ITU G.9902交织标准和ITU G.9903（或G3-PLC）交织标准为例说明本交织方法一实际的实现过程。应用两种交织标准的交织器的基本操作如下：
（1）ITU G.9902交织器
ITU G.9902交织器的被设计为能够同时抵抗频域和时域误码，包括从1/2交流电（Alternating Current，简称“AC”）周期（50Hz或60Hz）持续到1/4AC周期间的周期性误码，同时能增强接收器灵敏度以对抗加性高斯白噪声（Additive White Gaussian Noise，简称“AWGN”）。对于有效荷载，交织器首先将其分为片段（fragment）。然后将每个片段复制2，4，6或12次以增强其鲁棒性，并用片段交织（IoF）模式和AC循环交织（IoAC）模式中的一种将其交织。在片段交织（IoF）模式中，每个片段被正常交织。AC循环交织（IoAC）模式是专为具有严重周期性干扰的信道设计的，比如电力载波信道。在这一模式中，交织前，每个片段被额外的片段拷贝填充以接近1/4AC周期的倍数。在两种模式中，如果使用了片段拷贝，则来自每个片段拷贝的比特除了第一位，其余的相对于前一个片段拷贝被循环移位以分散频域误码。下文将为该片段拷贝的数据头确定更加鲁棒的交织器。
图4示出了本实例中G.9902交织器生成的已编码有效荷载块。如图4所示，定义m为每个OFDM符号的有效数据荷载数，n为每帧所用的OFDM符号的数目，B0为片段的长度。片段重复编码器（FRE）以复制率R提供片段的拷贝（如图4中所示的Rep1、Rep2、…、Rep R等）。每个片段会被复制R次并且所有的片段拷贝会被串连接到片段缓冲器（FB）中，从而使每个片段拷贝的第一个比特连接前一个片段拷贝的最后一个比特，参见图4。片段缓冲器FB总的大小为B0×R比特（如图4中的缓冲器FB1）。片段重复编码器应当支持的R值为R=1、2、4、6、12（R=1对应于操作的正常模式）。如果R=1，则一个FB相应地应包含一个B0比特的单独片段。B0的输出比特被写成n行m列的置换矩阵。利用下列方程将比特***到矩阵中：q＝floor(p/(k×m))r＝mod(p,k×m)i＝mod(r,m)j＝k×q+floor(r/k)
其中，p是输入数列（输入向量）中的比特序号，变化范围为0到B1-1；k取决于所用的调制，（k=1为BPSK调制，k=2是QPSK的调制，k=4为16QAM的调制，等等）；i是置换矩阵的列指数，变化范围为0～m-1，j是行指数，变化范围为0～n-1（m列n行）；floor（x）表示对x的取整运算。
图5示出了当k=4（16QAM）时利用上述方程将比特***置换矩阵的过程。如图5所示，图中每个方格表示一个比特。每个方格中的数字分别表示输入的比特在比特输入数列（输入向量）和比特输出数列（输出向量）中的位置。整个过程是将输入比特按输入向量序列排列，并按图示组成交织输入矩阵进行交织，然后将交织输出矩阵中的元素按输出向量顺序输出。
在本实例中，无需进行交织器的***和提取操作，而是基于交织器的输出（已交织的）矩阵指数（I,J）（即比特在交织后的置换矩阵中的坐标）计算交织器的输入（交织中的）矩阵指数（i,j）（即比特在初始置换矩阵中的坐标）。用（i,j）可以根据下式计算输入向量序列号p：
p＝M2V(i,j,m,k)＝floor(j/k)×m×k+mod(j,k)+i×m
由于在G.9902交织器中k=1、2或4，floor(j/k)可以通过分别向右移位0、1或2位比特来实现，而且mod(j,k)也可以被简化为mod(j,k)=j mod k=j&(k-1)，其中“&”是“逐比特求与“的操作符号。类似的，交织器输出向量序列号P可以通过P=M2V(I,J,m,k)来计算。
在片段的重复编码中，交织前，从第二个片段拷贝开始每个片段拷贝的比特（如图4中的“Rep2”）将相对于前一个片段拷贝在LSB（最低有效位）至MSB（最高有效位）的方向上被循环移位M=ceiling(B0/RT)位，即拷贝“Rep(d+1)”相对于拷贝“Rep1”将被移位d×M位，从而使拷贝“Rep1”的LSB在拷贝“Rep(d+1)”中具有位数d×M。值RT≥R是拷贝的总次数，包括填充拷贝，其依赖于交织模式。上面M表示大于或等于B0/RT的最小整数。
（2）ITU G.9903（或G3-PLC）交织器
在本实例中，对于ITU G.9903（或G3-PLC）交织器，其鲁棒（ROBO）模式（因重复4次，故简称“RC4”）和超级鲁棒（Super ROBO）模式（因重复6次，故简称“RC6”）使用重叠码（Repetition code），并且基本调制模式为DBPSK（Differential BPSK，差分二进制相移键控）。在鲁棒模式，卷积编码器输出的每个比特被复制四次后作为交织器的输入。该重叠码编码器（RC4）仅在鲁棒模式下是被触发的。
定义m为每个OFDM符号中的有效数据荷载数，n为每帧中的OFDM符号数（即交织的数据块中的OFDM符号数），而Total_num_of_bits为包括填补比特在内的已编码的比特总数。
其中k=1,2,3,4为调制指数，即每个星座符号的比特数，函数ceil(x)表示取大于或等于x的最小整数。
在ITU G.9903,IEEE P1901.2或G3-PLC标准中，DBPSK调制对应置换矩阵定义为基本置换矩阵，而DQPSK（Differential Quadrature Phase ShiftKeying，差分四相相移键控）调制和D8PSK（差分八相相移键控）调制则分别使用两次和三次该基本置换矩阵。因此，用于DQPSK和D8PSK调制的置换矩阵的维度为m列n·k行，图6示出了比特被输入G3-PLC标准交织器的缓冲器的顺序（即逐行输入）。如图6所示，被交织的数据存储在输入缓冲器中且维度为m列n·k行。
交织后，用于调制的映射功能逐行读取缓冲器的输出。每个k比特作为一组被映射到一个OFDM子载波。
图7是G3-PLC RC4模式下置换矩阵的写入和读取顺序的示意图。如图7所示，图中每个方格表示一个比特。每个方格中的数字分别表示输入的比特在输入数列（输入向量）和输出数列（输出向量）中的位置。整个过程是将输入比特按输入向量序列排列，并按图示将相同的比特重复4次后组成交织输入矩阵进行交织，然后将交织输出矩阵中的元素按输出向量顺序输出。这样，输入数列只有L个比特，经过重复四次和交织后，输出数列将变为4L个比特。
在本发明中，交织器引擎直接完成RC4（重复4次）操作而无需实际上复制每个比特四次，但对于编码器RC6(FCH)则需要在物理上复制每个比特6次以形成交织器输入向量来执行交织置换。在RC4模式中，交织器输入向量的序号可用p=floor((j×m+i)/4)来算（k=1，DBPSK)，而且m必须是4的倍数，如m=36或72。
下面将描述ITU G.9902交织器和ITU G.9903（或G3-PLC）交织器交织指数的生成。
ITU G.9902和G3-PLC交织器共用相同的初始置换矩阵，即n·m的置换矩阵。其输入（交织前）和输出（交织后）指数间的关系由下式决定：
式中的（mi,mj）和（ni,nj）的选择如下：GCD(mi,m)＝GCD(mj,m)＝GCD(ni,n)＝GCD(nj,n)＝1
式中的GCD（a,b）表示a和b两个正整数的最大公约数。执行简单的搜索便可基于以下两个参数m和n发现一组适合的上述参数，其中，m为每个正交复用符号包含的子载波数，n为交织的数据块中的正交复用符号的数目。
在发射机中，需要逐个符号地将已经交织的比特映射为子载波星座，给出(I,J)。为了实施置位（in-place）交织器，需要获得如下的反向交织器的公式：i＝(I×mI+J×mJ)modmj＝(i×nI+J×nJ)modn
式中mI、mJ、nI和nJ可由如前所述的公式确定。
为了避免在取模操作中计算（i,j），需要获得从J=0，I=0,1,···,m-1开始计算的递归（迭代）算法，然后计算J=1,2,···,n-1，以确保在每次迭代期间计算的指数i或j只需确定其是否超出各自的取模界限。如果超出了，则执行一次减法。最后，从上述初始置换矩阵中任意一个比特的位置坐标（i,j）与该比特在交织后的置换矩阵中的位置坐标（I,J）的关系式可获得i和j的迭代算法。
在本发明的另一实例中，上述交织器输入和输出向量指数的生成过程如图8所示：
首先，进行初始化，使得（i,j）=（0,0），（I，J）=（0,0），B=0；然后将Bit赋予0值，设置交织器输出向量序号的值为P=B+Bit；交织器输入向量序号p可以用p=M2V(i,j,m,k)来计算；如果这是PLC-G3RC4模式，则将p向右移位两位比特（除4）；如果交织器是ITU G.9902模式，则将对p循环操作。到此，交织器已算好了输出向量序号P和与其对应的输入向量序号p，从而可以输出一个交织好的比特，然后判断是否有更多的ODFM符号要处理，如果是的，执行函数(i,j)=IVL_IDX_INC(i,j,m,n,step_mod_j,step_row_i,step_row_j)来进行迭代运算得到（i,j），该函数的具体运算如图9所示，并更新交织器输出向量序号P，使得P=P+k（如上所示，k为每个子载波星座符号的比特数），将子载波指数I自动加1后，判断其是否还小于m，如果判断结果为是，则返回重新将其值赋予交织器的输入向量序号p，然后重复上述后续运算；如果为否，则说明J=J+1，则执行函数(i,j)=IVL_IDX_INC(i,j,m,n,step_mod_j,step_col_i,step_col_j)，更新（i,j）的值；接着将Bit自动加1，判断其是否还小于k，如果小于k，则返回重新将其值赋予交织器的输出向量P，然后重复上述后续运算，如果自动加1后的Bit值大于等于k，则更新交织器的输出向量的下一块的起始地址B=B+m*k，重复整个过程求该符号的（i,j）值。如果所有的OFDM符号都已计算，则结束本流程。
其中，m为上述初始矩阵的列数（即子载波数），n为其行数（即正交频分复用符号数）；step_col_i=mI，是i对应的每个I增量的增量步长（Incremental step for each Iincrement for i index）；step_col_j=mJ，是i对应的每个J增量的增量步长（Incrementalstep for each J increment for i index）；step_row_i=，是j对应的每个I增量的增量步长（Incremental step for eachI increment for j index）；step_row_j=，是j对应的每个J增量的增量步长（Incremental step for each J increment for j index）；step_mod_j,=nq，是由于j的迭代溢出引入的修正系数（Modification factor due to iiteration overflow forj index）。
在本实施方式中，函数(i,j)=IVL_IDX_INC的具体执行过程如图9（a）所示（以参数(i,j,m,n,step_mod_j,step_row_i,step_row_j)为例），首先调用函数ACS(j,step_row_j,n)，将输入的参数j、step_row_j和n进行运算（如图9（b）所示），得到符合条件的j<n的j值，然后判断i值加i的步长（step_row_i）后是否大于等于m值，如果判断结果为是，则将i值减去m值，再次调用函数ACS，输入新的的j以及step_mod_j和n，然后返回函数(i,j)=IVL_IDX_INC，该函数执行下一步，如果判断结果为否，则直接返回函数(i,j)=IVL_IDX_INC，该函数执行下一步。
该交织方法在计算交织前后数据的对应关系时，以加法取代了原先算法中的乘法，因为加法运算所需要的硬件开销远小于乘法运算，加法运算的速度也远快于乘法运算，所以大大节省了硬件开销，加快了运算速度。并通过使用简单的硬件在传输过程中分别计算数据地址，消除了与可编程处理器和预先计算的程序地址存储器相关的开销（如查表法），极大的节省了计算机在交织过程中的计算量，提高了计算效率。
本发明第二实施方式涉及一种通信设备中的数据块解交织方法。图3是该通信设备中的数据块解交织方法的流程示意图。该通信设备中的数据块解交织方法包括以下步骤：
在步骤201中，获取已交织的置换矩阵。
此后进入步骤201，将已交织的置换矩阵进行解交织，其中，已交织的置换矩阵中任意一个比特的位置坐标(I,J)与该比特在解交织后的置换矩阵中的位置坐标（i',j'）的关系为：
如果I=0则i′(0,J)＝(i′(m-1,J-1)+mJ)modm
如果I≠0则i′(I,J)＝(i′(I-1,J)+mI)modm，
其中，i'(I,J)为交织后的置换矩阵中位置坐标为(I,J)的比特在解交织后的置换矩阵中的行坐标，j'(I,J)为交织后的置换矩阵中位置坐标为(I,J)的比特在解交织后的置换矩阵中的列坐标，i'(0,J)表示已交织的置换矩阵中位置坐标为(0,J)的比特在解交织后的置换矩阵中的行坐标，j'(0,J)表示已交织的置换矩阵中位置坐标为(0,J)的比特在解交织后的置换矩阵中的列坐标，i'=0,1,···,m-1，j'=0,1,···,n-1，I=0,1,···,m-1，J=0,1,···,n-1；i'(m-1,J-1)和j'(m-1,J-1)分别表示在已交织的置换矩阵中位置坐标为(m-1,J-1)的比特在解交织后的置换矩阵中的行坐标和列坐标，i'(I-1,J)表示在已交织的置换矩阵中位置坐标为(I-1,J)的比特在解交织后的置换矩阵中的行坐标，j'(I-1,J-1)表示在已交织的置换矩阵中位置坐标为(I-1,J-1)的比特在解交织后的置换矩阵中的列坐标，相对于已交织的置换矩阵中位置为(I,J)的比特，在对其进行解交织时，这四个坐标已知；m和n分别为初始置换矩阵的列数和行数，mod表示取模运算，mI、mJ、nI和nJ由下列各式确定：mI＝mi - ′ 1modmmJ＝((m-mj′)×mI)modmnI＝((n-nj′)×nJ)modnnJ＝nj - ′ 1modn
其中，mi′和mj′为指定的与m互质的正整数，nj′为指定的与n互质的正整数，mi -1为mi模m条件下的倒数，nj -1为nj模n条件下的倒数，且mi -1和nj-1分别由下式确定：
(mimi-1)modm＝1
(njnj-1)modn＝1，
而，和nq分别由下列各式确定：
在本实施方式中，取模运算通过以下方式实现：
将mod两边的数据进行比较，如果mod左边的数据大于或等于mod右边的数据，则用左边的数据减去右边的数据，将所得的差值作为取模运算的结果；如果mod左边的数据小于mod右边的数据，则将左边的数据作为取模运算的结果。
此外，在本实施方式中，上述数据块包括n个正交频分复用符号，每个正交频复用符号包含m个子载波。
此后进入步骤203，输出解交织后的置换矩阵。
此后，结束本流程。
在本实施方式中，上述数据块解交织方法用于ITU G.9902，ITU G.9903，IEEEP1901.2或G3-PLC前向纠错标准。
该解交织方法在计算解交织前后数据的对应关系时，以加法取代了原先算法中的乘法，因为加法运算所地而要硬件开销远小于乘法运算，加法运算的速度也远快于乘法运算，所以大大节省了硬件开销，加快了运算速度。通过使用简单的硬件在传输过程中分别计算数据地址，消除了与可编程处理器和预先计算的程序地址存储器相关的开销（如查表法），极大的节省了计算机在解交织过程中的计算量，提高了计算效率。
本发明第三实施方式涉及一种通信设备中的数据块交织装置。图10是该通信设备中的数据块交织装置的结构示意图。
具体地说，如图10所示，该数据块交织装置包括以下单元：
第一获取单元，用于获取交织前的初始置换矩阵。
交织单元，用于将初始置换矩阵进行交织，其中，初始置换矩阵中任意一个比特的位置坐标（i,j）与该比特在交织后的置换矩阵中的位置坐标（I,J）的关系为：
如果I=0则i(0,J)＝(i(m-1,J-1)+mJ)modm
如果I≠0则i(I,J)＝(i(I-1,J)+mI)modm，
其中，i(I,J)为交织后的置换矩阵中位置坐标为(I,J)的比特在初始置换矩阵中的行坐标，j(I,J)为交织后的置换矩阵中位置坐标为(I,J)的比特在初始置换矩阵中的列坐标，i=0,1,···,m-1，j=0,1,···,n-1，I=0,1,···,m-1，J=0,1,···,n-1，m和n为初始置换矩阵的列数和行数，mod表示取模运算，
且mI、mJ、nI和nJ由下列各式确定：mI＝mi -1modmmJ＝((m-mj)×mI)modmnI＝((n-nj)×nJ)modnnJ＝nj -1modn
其中，mi和mj为指定的与m互质的正整数，nj为指定的与n互质的正整数，mi -1为mi模m条件下的倒数，nj -1为nj模n条件下的倒数，且mi -1和nj -1分别由下式确定：(mimi -1)modm＝1(njnj -1)modn＝1，
而，和nq分别由下列各式确定：
在本实施方式中，该交织单元还包括以下子单元：
第一取模子单元，用于将mod两边的数据进行比较，如果mod左边的数据大于或等于mod右边的数据，则用左边的数据减去右边的数据，将所得的差值作为取模运算的结果；如果mod左边的数据小于mod右边的数据，则将左边的数据作为取模运算的结果。
第一输出单元，用于输出交织后的置换矩阵。
优选地，图11是本实施方式中的一个实际应用的交织器的工作流程示意图。图中虚线代表比特读取地址（i，j）产生的流程，实线代表数据比特的流程。当OFDM映射（mapper）单元在处理第I个OFDM符号中的第J子载波符号SIJ时，交织器地址生成单元算出SIJ所对应数据的初始置换矩阵位置坐标（i，j），也就是其在输入数列中的位置（i+mj）；交织器读取单元读出比特bij，再由OFDM映射单元转换为子载波符号SIJ；当第I个OFDM符号的全部子载波映射完之后，就可以送到OFDM调制器进行下一步处理。
第一实施方式是与本实施方式相对应的方法实施方式，本实施方式可与第一实施方式互相配合实施。第一实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第一实施方式中。
本发明第四实施方式涉及一种通信设备中的数据块解交织装置。图11是该通信设备中的数据块解交织装置的结构示意图。
具体地说，如图12所示，该数据块解交织装置包括以下单元：
第二获取单元，用于获取已交织的置换矩阵。
解交织单元，用于将已交织的置换矩阵进行解交织，已交织的置换矩阵中任意一个比特的位置坐标(I,J)与该比特在解交织后的置换矩阵中的位置坐标（i',j'）的关系为：
如果I=0则i′(0,J)＝(i′(m-1,J-1)+mJ)modm
如果I≠0则i′(I,J)＝(i′(I-1,J)+mI)modm，
其中，i'(I,J)为交织后的置换矩阵中位置坐标为(I,J)的比特在解交织后的置换矩阵中的行坐标，j'(I,J)为交织后的置换矩阵中位置坐标为(I,J)的比特在解交织后的置换矩阵中的列坐标，i'=0,1,···,m-1，j'=0,1,···,n-1，I=0,1,···,m-1，J=0,1,···,n-1，m和n为初始置换矩阵的列数和行数，mod表示取模运算，
且mI、mJ、nI和nJ由下列各式确定：mI＝mi - ′ 1modmmJ＝((m-mj′)×mI)modmnI＝((n-nj′)×nJ)modnnJ＝nj - ′ 1modn
其中，mi′和mj′为指定的与m互质的正整数，nj′为指定的与n互质的正整数，mi -1为mi模m条件下的倒数，nj-1为nj模n条件下的倒数，且mi -1和nj -1分别由下式确定：(mimi-1)modm＝1(njnj-1)modn＝1，
而，和nq分别由下列各式确定：
该解交织单元还包括以下单元：
第二取模子单元，用于将mod两边的数据进行比较，如果mod左边的数据大于或等于mod右边的数据，则用左边的数据减去右边的数据，将所得的差值作为取模运算的结果；如果mod左边的数据小于mod右边的数据，则将左边的数据作为取模运算的结果。
第二输出单元，用于输出解交织后的置换矩阵。
优选地，图13是本实施方式中的一个实际应用的解交织器的工作流程示意图。图中虚线代表比特写入地址（i，j）的流程，实线代表解调的软判决对数似然比（LLR，log-likelyhood ratio）数据的流程。当OFDM解调器的反映射(demapper)单元在处理完第I个OFDM符号中的第J子载波符号SIJ后，交织器地址生成单元算出SIJ所对应数据的初始置换矩阵位置坐标（i，j），解交织器存储单元把LLRIJ写入到输出数列位置（i+mj）中；当整个交织块的数据全部解调和解交织后，可以进行维特比（Viterbi）译码处理。
第二实施方式是与本实施方式相对应的方法实施方式，本实施方式可与第二实施方式互相配合实施。第二实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第二实施方式中。
本发明第五实施方式涉及一种正交频分复用通信设备中的数据发送方法。该正交频分复用通信设备中的数据发送方法包括如下的数据块交织步骤：
首先，获取交织前的初始置换矩阵。
其次，将初始置换矩阵进行交织，其中初始置换矩阵中任意一个比特的位置坐标（i,j）与该比特在交织后的置换矩阵中的位置坐标（I,J）的关系为：
如果I=0则i(0,J)＝(i(m-1,J-1)+mJ)modm
如果I≠0则i(I,J)＝(i(I-1,J)+mI)modm，
其中，i(I,J)为交织后的置换矩阵中位置坐标为(I,J)的比特在初始置换矩阵中的行坐标，j(I,J)为交织后的置换矩阵中位置坐标为(I,J)的比特在初始置换矩阵中的列坐标，i(0,J)表示交织后的置换矩阵中位置坐标为(0,J)的比特在初始置换矩阵中的行坐标，j(0,J)表示交织后的置换矩阵中位置坐标为(0,J)的比特在初始置换矩阵中的列坐标，i=0,1,···,m-1，j=0,1,···,n-1，I=0,1,···,m-1，J=0,1,···,n-1，i(m-1,J-1)和j(m-1,J-1)分别表示在交织后的置换矩阵中位置坐标为(m-1,J-1)的比特在初始置换矩阵中的行坐标和列坐标，i(I-1,J)表示在交织后的置换矩阵中位置坐标为(I-1,J)的比特在初始置换矩阵中的行坐标，j(I-1,J-1)表示在交织后的置换矩阵中位置坐标为(I-1,J-1)的比特在初始置换矩阵中的列坐标，相对于交织后在置换矩阵中位置为(I,J)的比特，在对其进行交织时，这四个坐标已知；m和n分别为初始置换矩阵的列数和行数，mod表示取模运算，mI、mJ、nI和nJ由下列各式确定：mI＝mi -1modmmJ＝((m-mj)×mI)modmnI＝((n-nj)×nJ)modnnJ＝nj -1modn
其中，mi和mj为指定的与m互质的正整数，nj为指定的与n互质的正整数，mi -1为mi模m条件下的倒数，nj -1为nj模n条件下的倒数，且mi -1和nj -1分别由下式确定：
(mimi-1)modm＝1
(njnj-1)modn＝1， nq＝(m×(n-nI))modn。
最后，输出交织后的置换矩阵。
本发明第六实施方式涉及一种正交频分复用通信设备中的数据接收方法。该正交频分复用通信设备中的数据接收方法包括如下数据块解交织步骤：
首先，获取已交织的置换矩阵。
然后，将已交织的置换矩阵进行解交织，其中，已交织的置换矩阵中任意一个比特的位置坐标(I,J)与该比特在解交织后的置换矩阵中的位置坐标（i',j'）的关系为：
如果I=0则
i′(0,J)＝(i′(m-1,J-1)+mJ)modm
如果I≠0则i′(I,J)＝(i′(I-1,J)+mI)modm，
其中，i'(I,J)为交织后的置换矩阵中位置坐标为(I,J)的比特在解交织后的置换矩阵中的行坐标，j'(I,J)为交织后的置换矩阵中位置坐标为(I,J)的比特在解交织后的置换矩阵中的列坐标，i'(0,J)表示已交织的置换矩阵中位置坐标为(0,J)的比特在解交织后的置换矩阵中的行坐标，j'(0,J)表示已交织的置换矩阵中位置坐标为(0,J)的比特在解交织后的置换矩阵中的列坐标，i'=0,1,···,m-1，j'=0,1,···,n-1，I=0,1,···,m-1，J=0,1,···,n-1；i'(m-1,J-1)和j'(m-1,J-1)分别表示在已交织的置换矩阵中位置坐标为(m-1,J-1)的比特在解交织后的置换矩阵中的行坐标和列坐标，i'(I-1,J)表示在已交织的置换矩阵中位置坐标为(I-1,J)的比特在解交织后的置换矩阵中的行坐标，j'(I-1,J-1)表示在已交织的置换矩阵中位置坐标为(I-1,J-1)的比特在解交织后的置换矩阵中的列坐标，相对于已交织的置换矩阵中位置为(I,J)的比特，在对其进行解交织时，这四个坐标已知；m和n分别为初始置换矩阵的列数和行数，mod表示取模运算，mI、mJ、nI和nJ由下列各式确定：mI＝mi - ′ 1modmmJ＝((m-mj′)×mI)modmnI＝((n-nj′)×nJ)modnnJ＝nj - ′ 1modn
其中，mi′和mj′为指定的与m互质的正整数，nj′为指定的与n互质的正整数，mi -1为mi模m条件下的倒数，nj -1为nj模n条件下的倒数，且mi -1和nj -1分别由下式确定：(mimi-1)modm＝1(njnj-1)modn＝1；
而和nq分别由下列各式确定： nq＝(m×(n-nI))modn。
最后，输出解交织后的置换矩阵。
通过将交织过程分为两个递归阶段，本发明的交织及解交织方法具有如下特征：
a）同时支持ITU G.9902和G.9903(G3-PLC)标准的基本交织和解交织功能并将其整合为DMA（直接存储器访问）线程；
b）支持所有用于G.9902的重叠码和用于G9903(G3-PLC)的RC4（ROBO，鲁棒）模式；
c）支持G.9902高阶调制（QPSK和16QAM）的交织/解交织功能；
d）在发送方向上，来自卷积编码器的编码比特没有被打包而交织后的比特被打包为星座字节（2比特用于QPSK，4比特用于16QAM）以便于实行星座映射；
d）在接收方向，来自解映射器的软判决对数似然比（LLR）没有被打包而保持8位比特的长度。解交织后，对数似然比保持不打包的状态（比如：8比特）。对于重叠码的对数似然比LLRs，硬件将组合所有属于同一比特的LLRs（合并，如：作平均或作最佳信噪比合并），并且维特比译码器（Viterbi）将从LLR字（8个比特）中取出6个比特作为输入进行解码。
需要说明的是，本发明各设备实施方式中提到的各单元都是逻辑单元，在物理上，一个逻辑单元可以是一个物理单元，也可以是一个物理单元的一部分，还可以以多个物理单元的组合实现，这些逻辑单元本身的物理实现方式并不是最重要的，这些逻辑单元所实现的功能的组合才是解决本发明所提出的技术问题的关键。此外，为了突出本发明的创新部分，本发明上述各设备实施方式并没有将与解决本发明所提出的技术问题关系不太密切的单元引入，这并不表明上述设备实施方式并不存在其它的单元。
需要说明的是，在本专利的权利要求和说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
虽然通过参照本发明的某些优选实施方式，已经对本发明进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。
Claims (10)
1.一种通信设备中的数据块交织方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取交织前的初始置换矩阵；
将初始置换矩阵进行交织，其中，初始置换矩阵中任意一个比特的位置坐标(i,j)与该比特在交织后的置换矩阵中的位置坐标(I,J)的关系为：
如果I＝0则
i(0,J)＝(i(m-1,J-1)+mJ)mod m
如果I≠0则
i(I,J)＝(i(I-1,J)+mI)mod m，
其中，i(I,J)为交织后的置换矩阵中位置坐标为(I,J)的比特在初始置换矩阵中的行坐标，j(I,J)为交织后的置换矩阵中位置坐标为(I,J)的比特在初始置换矩阵中的列坐标，i＝0,1,···,m-1，j＝0,1,···,n-1，I＝0,1,···,m-1，J＝0,1,···,n-1，m和n分别为初始置换矩阵的列数和行数，mod表示取模运算，
且mI、mJ、nI和nJ由下列各式确定：
mJ＝((m-mj)×mI)mod m
nI＝((n-nj)×nJ)mod n
其中，mi和mj为指定的与m互质的正整数，nj为指定的与n互质的正整数，为mi模m条件下的倒数，为nj模n条件下的倒数，且和分别由下式确定：
而和nq分别由下列各式确定：
nq＝(m×(n-nI))modn；
输出交织后的置换矩阵；
其中，所述取模运算通过以下方式实现：
将mod两边的数据进行比较，如果mod左边的数据大于或等于mod右边的数据，则用左边的数据减去右边的数据，将所得的差值作为取模运算的结果；
如果mod左边的数据小于mod右边的数据，则将左边的数据作为取模运算的结果。
2.根据权利要求1所述的通信设备中的数据块交织方法，其特征在于，所述数据块包括n个正交频分复用符号，每个正交频复用符号包含m个子载波。
3.根据权利要求1或2所述的通信设备中的数据块交织方法，其特征在于，该数据块交织方法用于ITU G.9902、ITU G.9903、IEEE P1901.2或G3-PLC前向纠错交织标准。
4.一种通信设备中的数据块解交织方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取已交织的置换矩阵；
将已交织的置换矩阵进行解交织，其中，已交织的置换矩阵中任意一个比特的位置坐标(I,J)与该比特在解交织后的置换矩阵中的位置坐标(i',j')的关系为：
如果I＝0则
i′(0,J)＝(i′(m-1,J-1)+mJ)mod m
如果I≠0则
i′(I,J)＝(i′(I-1,J)+mI)mod m，
其中，i'(I,J)为交织后的置换矩阵中位置坐标为(I,J)的比特在解交织后的置换矩阵中的行坐标，j'(I,J)为交织后的置换矩阵中位置坐标为(I,J)的比特在解交织后的置换矩阵中的列坐标，i'＝0,1,···,m-1，j'＝0,1,···,n-1，I＝0,1,···,m-1，J＝0,1,···,n-1，m和n分别为初始置换矩阵的列数和行数，mod表示取模运算，
且mI、mJ、nI和nJ由下列各式确定：
mJ＝((m-mj′)×mI)mod m
nI＝((n-nj′)×nJ)mod n
其中，mi′和mj′为指定的与m互质的正整数，nj′为指定的与n互质的正整数，为mi模m条件下的倒数，为nj模n条件下的倒数，且和分别由下式确定：
而和nq分别由下列各式确定：
nq＝(m×(n-nI))mod n；
输出解交织后的置换矩阵；
其中，所述取模运算通过以下方式实现：
将mod两边的数据进行比较，如果mod左边的数据大于或等于mod右边的数据，则用左边的数据减去右边的数据，将所得的差值作为取模运算的结果；
如果mod左边的数据小于mod右边的数据，则将左边的数据作为取模运算的结果。
5.根据权利要求4中任一项所述的通信设备中的数据块解交织方法，其特征在于，所述数据块包括n个正交频分复用符号，每个正交频复用符号包含m个子载波。
6.根据权利要求4或5所述的通信设备中的数据块解交织方法，其特征在于，该数据块解交织方法用于ITU G.9902，ITU G.9903，IEEE P1901.2或G3-PLC前向纠错交织标准。
7.一种通信设备中的数据块交织装置，其特征在于，包括以下单元：
第一获取单元，用于获取交织前的初始置换矩阵；
交织单元，用于将初始置换矩阵进行交织，其中，初始置换矩阵中任意一个比特的位置坐标(i,j)与该比特在交织后的置换矩阵中的位置坐标(I,J)的关系为：
如果I＝0则
i(0,J)＝(i(m-1,J-1)+mJ)mod m
如果I≠0则
i(I,J)＝(i(I-1,J)+mI)mod m，
其中，i(I,J)为交织后的置换矩阵中位置坐标为(I,J)的比特在初始置换矩阵中的行坐标，j(I,J)为交织后的置换矩阵中位置坐标为(I,J)的比特在初始置换矩阵中的列坐标，i＝0,1,···,m-1，j＝0,1,···,n-1，I＝0,1,···,m-1，J＝0,1,···,n-1，m和n分别为初始置换矩阵的列数和行数，mod表示取模运算，
且mI、mJ、nI和nJ由下列各式确定：
mJ＝((m-mj)×mI)mod m
nI＝((n-nj)×nJ)mod n
其中，mi和mj为指定的与m互质的正整数，nj为指定的与n互质的正整数，为mi模m条件下的倒数，为nj模n条件下的倒数，且和分别由下式确定：
而和nq分别由下列各式确定：
nq＝(m×(n-nI))mod n；
第一输出单元，用于输出交织后的置换矩阵；
其中，所述交织单元包括以下子单元：
第一取模子单元，用于将mod两边的数据进行比较，如果mod左边的数据大于或等于mod右边的数据，则用左边的数据减去右边的数据，将所得的差值作为取模运算的结果，如果mod左边的数据小于mod右边的数据，则将左边的数据作为取模运算的结果。
8.一种通信设备中的数据块解交织装置，其特征在于，包括以下单元：
第二获取单元，用于获取已交织的置换矩阵；
解交织单元，用于将已交织的置换矩阵进行解交织，其中，已交织的置换矩阵中任意一个比特的位置坐标(I,J)与该比特在解交织后的置换矩阵中的位置坐标(i',j')的关系为：
如果I＝0则
i′(0,J)＝(i′(m-1,J-1)+mJ)mod m
如果I≠0则
i′(I,J)＝(i′(I-1,J)+mI)mod m，
其中，i'(I,J)为交织后的置换矩阵中位置坐标为(I,J)的比特在解交织后的置换矩阵中的行坐标，j'(I,J)为交织后的置换矩阵中位置坐标为(I,J)的比特在解交织后的置换矩阵中的列坐标，i'＝0,1,···,m-1，j'＝0,1,···,n-1，I＝0,1,···,m-1，J＝0,1,···,n-1，m和n分别为初始置换矩阵的列数和行数，mod表示取模运算，
且mI、mJ、nI和nJ由下列各式确定：
mJ＝((m-mj′)×mI)mod m
nI＝((n-nj′)×nJ)mod n
其中，mi′和mj′为指定的与m互质的正整数，nj′为指定的与n互质的正整数，为mi模m条件下的倒数，为nj模n条件下的倒数，且和分别由下式确定：
而和nq分别由下列各式确定：
nq＝(m×(n-nI))mod n；
第二输出单元，用于输出解交织后的置换矩阵；
其中，所述解交织单元包括以下子单元：
第二取模子单元，用于将mod两边的数据进行比较，如果mod左边的数据大于或等于mod右边的数据，则用左边的数据减去右边的数据，将所得的差值作为取模运算的结果，如果mod左边的数据小于mod右边的数据，则将左边的数据作为取模运算的结果。
9.一种正交频分复用通信设备中的数据发送方法，其特征在于，包括如权利要求1－3中任一项所述的数据块交织步骤。
10.一种正交频分复用通信设备中的数据接收方法，其特征在于，包括如权利要求4－6中任一项所述的数据块解交织步骤。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410093531.XA CN104917587B (zh) | 2014-03-13 | 2014-03-13 | 通信设备中的数据块交织和解交织方法及其装置 |
| US14/596,709 US9641196B2 (en) | 2014-03-13 | 2015-01-14 | Data block interleaving and deinterleaving method and apparatus for communication equipments |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410093531.XA CN104917587B (zh) | 2014-03-13 | 2014-03-13 | 通信设备中的数据块交织和解交织方法及其装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104917587A CN104917587A (zh) | 2015-09-16 |
| CN104917587B true CN104917587B (zh) | 2018-08-14 |
Family
ID=54070143
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201410093531.XA Active CN104917587B (zh) | 2014-03-13 | 2014-03-13 | 通信设备中的数据块交织和解交织方法及其装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US9641196B2 (zh) |
| CN (1) | CN104917587B (zh) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20160068888A (ko) | 2013-11-11 | 2016-06-15 | 엘지전자 주식회사 | 방송 신호 송신 장치, 방송 신호 수신 장치, 방송 신호 송신 방법 및 방송 신호 수신 방법 |
| US10050878B2 (en) | 2015-05-07 | 2018-08-14 | Texas Instruments Incorporated | Network communication system with node energy reduction packet protocol |
| FR3038801B1 (fr) | 2015-07-09 | 2017-07-21 | Stmicroelectronics Rousset | Procede d'estimation d'un canal de transmission temporellement invariant, et recepteur correspondant |
| CN107017975B (zh) * | 2016-12-09 | 2020-12-25 | 中国电力科学研究院 | 一种基于正交频分复用的时频分集拷贝方法 |
| US10374765B2 (en) * | 2016-12-15 | 2019-08-06 | Qualcomm Incorporated | Quantized K-resource element row-column interleaver |
| CN107070838B (zh) * | 2017-04-18 | 2020-03-31 | 河南许继仪表有限公司 | 一种基于g3-plc频域robo编码调制解调方法 |
| CN109150200B (zh) | 2017-06-27 | 2021-10-22 | 华为技术有限公司 | 一种信道交织的方法和装置 |
| CN107395545B (zh) * | 2017-08-09 | 2019-12-06 | 南京邮电大学 | 一种robo交织技术的实现方法 |
| US10116318B1 (en) * | 2017-09-05 | 2018-10-30 | Infinera Corporation | Method and system for asynchronous clock generation for successive approximation analog-to-digital converter (SAR ADC) |
| CN110855398B (zh) * | 2019-08-28 | 2022-09-27 | 苏州门海微电子科技有限公司 | 一种针对g3-plc通信标准的解交织方法 |
| US20220326675A1 (en) * | 2019-09-20 | 2022-10-13 | Nordson Corporation | Flexible map with application data identifiers for plc communications |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1463255A1 (en) * | 2003-03-25 | 2004-09-29 | Sony United Kingdom Limited | Interleaver for mapping symbols on the carriers of an OFDM system |
| CN101034951A (zh) * | 2007-04-10 | 2007-09-12 | 中兴通讯股份有限公司 | 一种Turbo码内交织器的实现方法 |
| CN101636914A (zh) * | 2007-02-28 | 2010-01-27 | 摩托罗拉公司 | 用于编码和解码数据的方法和装置 |
| CN101662333A (zh) * | 2008-08-28 | 2010-03-03 | 大唐移动通信设备有限公司 | 一种交织方法和装置 |
| WO2010086874A8 (en) * | 2009-12-23 | 2012-04-19 | Jadhav Vikas B | An evolution for the diagnosis of duodenal diseases by transabdominal ultrasonography |
| CN103560993A (zh) * | 2007-10-30 | 2014-02-05 | 索尼株式会社 | 数据处理设备及方法 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10048872A1 (de) * | 2000-10-02 | 2002-04-25 | Infineon Technologies Ag | Abschnittsweise Entschachtelung |
| US6567465B2 (en) * | 2001-05-21 | 2003-05-20 | Pc Tel Inc. | DSL modem utilizing low density parity check codes |
| JP4788650B2 (ja) * | 2007-04-27 | 2011-10-05 | ソニー株式会社 | Ｌｄｐｃ復号装置およびその復号方法、並びにプログラム |
| US8325840B2 (en) * | 2008-02-25 | 2012-12-04 | Ntt Docomo, Inc. | Tree position adaptive soft output M-algorithm receiver structures |
| US8565329B2 (en) * | 2008-06-03 | 2013-10-22 | Ntt Docomo, Inc. | Soft output M-algorithm receiver structures with generalized survivor selection criteria for MIMO systems |
| US8855221B2 (en) * | 2008-09-15 | 2014-10-07 | Ntt Docomo, Inc. | Method and apparatus for iterative receiver structures for OFDM/MIMO systems with bit interleaved coded modulation |
| US8504891B2 (en) * | 2009-03-27 | 2013-08-06 | University Of Connecticut | Apparatus, systems and methods including nonbinary low density parity check coding for enhanced multicarrier underwater acoustic communications |
| JP5844905B2 (ja) * | 2012-07-27 | 2016-01-20 | パナソニック株式会社 | 送信方法、送信機、受信方法、及び受信機 |
| WO2014017102A1 (ja) * | 2012-07-27 | 2014-01-30 | パナソニック株式会社 | 送信方法、受信方法、送信機、及び受信機 |
-
2014
- 2014-03-13 CN CN201410093531.XA patent/CN104917587B/zh active Active
-
2015
- 2015-01-14 US US14/596,709 patent/US9641196B2/en active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1463255A1 (en) * | 2003-03-25 | 2004-09-29 | Sony United Kingdom Limited | Interleaver for mapping symbols on the carriers of an OFDM system |
| CN101636914A (zh) * | 2007-02-28 | 2010-01-27 | 摩托罗拉公司 | 用于编码和解码数据的方法和装置 |
| CN101034951A (zh) * | 2007-04-10 | 2007-09-12 | 中兴通讯股份有限公司 | 一种Turbo码内交织器的实现方法 |
| CN103560993A (zh) * | 2007-10-30 | 2014-02-05 | 索尼株式会社 | 数据处理设备及方法 |
| CN101662333A (zh) * | 2008-08-28 | 2010-03-03 | 大唐移动通信设备有限公司 | 一种交织方法和装置 |
| WO2010086874A8 (en) * | 2009-12-23 | 2012-04-19 | Jadhav Vikas B | An evolution for the diagnosis of duodenal diseases by transabdominal ultrasonography |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN104917587A (zh) | 2015-09-16 |
| US9641196B2 (en) | 2017-05-02 |
| US20150263765A1 (en) | 2015-09-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104917587B (zh) | 通信设备中的数据块交织和解交织方法及其装置 | |
| CN104158571B (zh) | 发送装置、接收装置、发送方法、接收方法和用于产生多维星座的方法 | |
| US7506238B2 (en) | Simplified LDPC encoding for digital communications | |
| KR102205229B1 (ko) | 데이터 처리방법, 프리코딩 방법, 통신장치 | |
| US7139959B2 (en) | Layered low density parity check decoding for digital communications | |
| CN105340262B (zh) | 传输广播信号的装置、接收广播信号的装置、传输广播信号的方法和接收广播信号的方法 | |
| JP7273075B2 (ja) | 通信方法 | |
| CN104471861B (zh) | 发送方法、接收方法、发送机及接收机 | |
| CN105812107A (zh) | Ofdma***中数据包处理方法及装置 | |
| CN105359509B (zh) | 传输广播信号的装置、接收广播信号的装置、传输广播信号的方法和接收广播信号的方法 | |
| KR101858740B1 (ko) | 데이터 통신 시스템에서 비이진 심볼들의 맵핑 및 디맵핑을 위한 방법 | |
| HUE025354T2 (en) | BIT interlinks to a BICM system with QC LDPC codes | |
| NO159228B (no) | Transmisjonssystem og datamodem. | |
| CN101553990A (zh) | Turbo码交织器尺寸的确定 | |
| Cheng et al. | EXIT-aided bit mapping design for LDPC coded modulation with APSK constellations | |
| TWI424718B (zh) | 無線通訊方法與系統 | |
| JP2007214783A (ja) | 送信装置、受信装置及び伝送方法 | |
| Iqbal et al. | Analysis and design of coding and interleaving in a MIMO-OFDM communication system | |
| Vladeanu | Turbo trellis-coded spatial modulation | |
| CN107113006A (zh) | 完全并行turbo解码 | |
| Şahin et al. | A generic complementary sequence construction and associated encoder/decoder design | |
| EP3539234A1 (en) | Devices and methods for generating a low density parity check code for a incremental redundancy harq communication apparatus | |
| BRPI0615871A2 (pt) | entrelaçador de congruência linear modificada e seu método de seleção de parámetro | |
| Bohorquez et al. | Channel interleavers for terrestrial broadcast: Analysis and design | |
| Yan et al. | A Grouped Decoding Algorithm for Non-binary LDPC code with Quasi-orthogonal STBC in MIMO System |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |