[發明專利]基于LDPC編碼的TDS－OFDM通信系統發射機

無效

• 申請號: 200710130006.0
• 申請日: 2007-07-23
• 公開（公告）號: CN101119353A
• 公開（公告）日: 2008-02-06
• 發明（設計）人: 楊林;俞宏;丹尼斯·溫卡塔察勒姆
• 申請（專利權）人: 北京凌訊華業科技有限公司
• 主分類號: H04L27/26
• 分類號: H04L27/26;H04L25/03
• 代理公司: 北京匯澤知識產權代理有限公司
• 代理人: 黃挺

相關申請引用

本申請主張公開于2006年7月25日、臨時申請號為60/820,316的美國專利的權利，涉及該申請的全部內容通過引用與本申請合為一體。

技術領域

本發明屬于通信技術領域，具體地講，涉及基于低密度奇偶校驗(LDPC，Low-density?Parity?Check)編碼的時域同步正交頻分復用(TDS-OFDM，Time?Domain?Synchronous-Orthogonal?FrequencyDivision?Multiplexing)通信系統發射機。

背景技術

互聯網信號傳輸不同于數字電視信號傳輸，但都面臨著不斷提出的各種挑戰。傳輸因特網信號所面臨的問題是消息的可靠廣播和多播，為發射機和接收提供移動性，以及信息傳輸速率(“速度”)的限制。傳輸數字電視信號所面臨的問題是提供互動的系統，提供點到點的信息傳輸能力，以及移動接收。數字電視信號傳輸系統從某種意義而言是高效的，因為每個發送的幀當中凈荷或數據部分在整個幀里面占很大的比例。同時，這樣的通信系統應該能夠確認并補償傳輸信道的變化特性，包括但不限于，每一幀在傳輸時的延時。

正交頻分復用(OFDM，Orthogonal?frequency-divisionmultiplexing)調制方式是已經公知的技術。OFDM，有時也被稱為離散多音頻調制(DMT，Discrete?Multitone?Modulation)，是一種基于頻分復用(FDM，Frequency-Division?Multiplexing)思想進行傳輸的復數調制技術，每個頻率通道應用較簡單的調制方式。在OFDM中，FDM的頻率和調制相互之間是正交的，這樣就可以基本消除信道間的干擾。常規的OFDM傳輸需要在OFDM數據幀之間有一個保護間隔，來隔離所發送的OFDM幀，實現保護。更確切而言，保護間隔是OFDM數據的循環重復，它代表了為防止數據受到頻域的子載波間干擾和時域的幀間干擾，在OFDM數據幀之間所需的一個時間段。

授予楊林等人的、美國專利號為7,072,289的專利描述了一種時域同步OFDM(TDS-OFDM，Time-Domain?Synchronous?OFDM)調制方式。在TDS-OFDM調制中，在數據幀之間的保護間隔里插入偽隨機(PN，Pseudo-Noise)序列，實現同步和信道估計等。TDS-OFDM調制和常規的OFDM或編碼的OFDM調制有所不同，因為TDS-OFDM調制方式沒有在保護間隔里采用OFDM數據的循環重復，而是使用了一個PN序列，這樣接收機在不額外損失頻譜效率的情況下，可以實現更快的同步，更快的幀和定時恢復，以及更魯棒的信道估計來恢復傳輸的信息。在一個應用中，TDS-OFDM調制方案使用3780個符號表示固定長度的3780點快速傅立葉變換(FFT，FastFourier?Transform)。這個固定的FFT長度對于TDS-OFDM調制方式來說是特有的。常規的OFDM調制使用2ⁿ的整數倍長度的FFT，因此，不是固定的。

在通信信道中，常用糾錯和信道編碼方案來減少傳輸錯誤。低密度奇偶校驗(LDPC，Low-density?Parity?Check)碼是一種用于在噪聲信道里傳輸信息并進行前向糾錯(FEC，Forward?Error?Correction)的糾錯碼。LDPC碼可以看成是一種具有二進制奇偶校驗矩陣的編碼，而奇偶校驗矩陣的元素幾乎都為0。盡管LDPC編碼和其他糾錯編碼并不能保證無誤傳輸，但損失信息的概率卻可以降到所需的程度。LDPC編碼是第一種能使數據傳輸速率接近理論最大值，即香農極限的編碼方案。在剛發現的時候，LDPC編碼被認為在大多數情況下由于算法和編碼器的計算量過大而無法實際應用，因而沒有得到廣泛使用。然而，自從LDPC碼被重新發現后，已在通信系統中得到廣泛應用。

發明內容

根據本發明的一個方面，一種基于LDPC編碼的TDS-OFDM發射機包括：一個接收運動圖像專家組標準-2(MPEG-2)傳送流并提供編碼數據流的編碼器，此編碼器包括一個采用LDPC碼對MPEG-2傳送流進行編碼的LDPC編碼器；以及一個接收LDPC編碼數據流并產生數字基帶輸出信號的時域同步正交頻分復用(TDS-OFDM)調制器，調制器采用TDS-OFDM調制方案。數字基帶信號包括多個信號幀，每個信號幀包括一個偽隨機(PN)序列作為信號幀的保護間隔。