專利名稱：按通信環(huán)境進行不同糾錯編碼的數(shù)字廣播發(fā)送裝置及方法
技術領域：
本發(fā)明涉及具有根據(jù)通信環(huán)境的不同糾錯編碼處理的數(shù)字廣播系統(tǒng)的發(fā)送裝置及其方法，具體涉及支持分層發(fā)送模式的數(shù)字廣播系統(tǒng)的發(fā)送裝置及其方法，所述發(fā)送裝置能夠按照發(fā)送層級不同地編碼數(shù)據(jù)用于糾錯。
背景技術：
數(shù)字廣播系統(tǒng)用于數(shù)字編碼廣播信號、向衛(wèi)星和地面信道發(fā)送信號和通過接收裝置接收信號。與模擬廣播相比，數(shù)字廣播由于使用了數(shù)字編碼系統(tǒng)而具有系統(tǒng)集成和互用性的優(yōu)點。另外，數(shù)字廣播的交互特點極大地改變了單邊的模擬廣播。
為了保證數(shù)字廣播的集成和互用性，首先，需要引入標準。當前提出的用于數(shù)字地面電視廣播的廣播方法是美國的利用8-VSB(殘留邊帶)的ATSC(高級電視系統(tǒng)委員會)和歐洲的基于COFDM(編碼正交頻分復用)的DVB-T(數(shù)字視頻廣播-地面)。除了這些，近來已經提出了各種廣播方法，例如，基于TDS-OFDM(時域同步正交頻分復用)的DMB-T(地面數(shù)字多媒體電視廣播)、從VSB改進來的ADTB-T(高級數(shù)字電視廣播-地面)、從COFDM改進來的SMCC(同步多載波CDMA)，CDTB-T(中國數(shù)字電視廣播-地面)和BDB-T。
由于數(shù)字廣播需要壓縮信號源以發(fā)送大量的數(shù)據(jù)，在信道內的一點差錯相當大地影響整個系統(tǒng)。因此，需要減少在信道中發(fā)生的差錯。為了減少差錯，可以提高發(fā)送功率以提高信號噪聲比(SNR)。但是，它具有諸如這樣的問題，即由更大的發(fā)送功率和發(fā)送裝置的高輸出以及信道之間的干擾導致的提高的成本。為了減輕這些問題，數(shù)字廣播系統(tǒng)使用糾錯碼，它使得錯誤能夠被糾正而不需要提高發(fā)送功率。
糾錯碼被主要劃分成自動重復請求(ARQ)和前向糾錯(FEC)。按照ARQ，如果在接收機中檢測到差錯，則接收機向發(fā)送機發(fā)送用于請求重發(fā)數(shù)據(jù)的信號。因此，發(fā)送機重發(fā)數(shù)據(jù)。因為ARQ需要一個用于允許接收機向發(fā)送機發(fā)送重發(fā)請求信號的返回信道，因此這個方法不適合于在數(shù)字廣播中使用。而按照FEC，信號與加到信號的附加碼元一起被發(fā)送，以便接收機可以檢測到在信道中的差錯并隨后用代數(shù)方法將其糾正。
FEC被主要劃分成塊碼和卷積碼。塊碼是線性塊碼并滿足循環(huán)碼的條件。這樣的塊碼包括BCH碼和作為BCH碼的非二進制碼的擴展的RS(里德-索羅蒙)碼。塊碼向信息數(shù)據(jù)加上了預定的奇偶校驗碼元以糾正差錯，并在糾正突發(fā)差錯方面優(yōu)越。
而對于卷積碼，它執(zhí)行基于在當前的輸入和過去的輸入之間的相關性的編碼，因此在糾正隨機差錯方面有效。
因為用于糾錯的編碼數(shù)據(jù)與加到用于糾錯的數(shù)據(jù)上的附加信息一起被發(fā)送，因此降低了每個帶寬可以發(fā)送的信息量。按照近來研究的發(fā)送方法，例如，TCM(網格編碼調制)、編碼和調制功能被組合為一個，因此可以獲得大的編碼優(yōu)點而不降低數(shù)據(jù)發(fā)送率或提高帶寬。
圖1是示出按照基于COFDM的DVB-T的數(shù)字廣播系統(tǒng)的發(fā)送裝置的方框圖。
參見圖1，數(shù)字廣播系統(tǒng)的發(fā)送裝置包括第一和第二擾碼器10和12、前向糾錯(FEC)單元20和調制單元30。FEC單元20包括第一和第二里德-索羅蒙(RS)編碼器21和25、第一和第二外部交織器22和26、第一和第二卷積編碼器23和27以及一個內部交織器24。調制單元30包括導頻/系統(tǒng)信息插入塊31、映射/OFDM調制塊33、保護間隔(GI)插入塊35、數(shù)模(D/A)轉換塊37和射頻(RF)塊39。
在DVB-T方法的情況下，它支持分層發(fā)送模式。在這個情況下，所輸入的發(fā)送流(TS流)被分離器(未示出)劃分成高優(yōu)先級(HP)層級和低優(yōu)先級(LP)層級。通過HP層級發(fā)送的第一TS流被輸入到第一擾碼器10，而通過LP層級發(fā)送的第二TS流被輸入到第二擾碼器12。
第一和第二擾碼器10和12按照預定的模式將輸入的第一和第二TS流的數(shù)據(jù)值隨機化。這個處理在接收機被反向執(zhí)行以便還原原始值。
FEC單元20對于由第一和第二擾碼器10和12隨機化的數(shù)據(jù)執(zhí)行編碼，以便糾正在數(shù)據(jù)發(fā)送期間發(fā)生的差錯。即，第一和第二RS編碼器21和25從第一和第二擾碼器10和12接收數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)逐塊執(zhí)行RS編碼以糾錯。RS編碼加上奇偶校驗(檢測碼元)以糾錯。所加上的奇偶校驗碼的數(shù)量取決于發(fā)送的方法。在DVB-T方法的情況下，16個奇偶校驗碼元被加到188字節(jié)的每個TS流，因此糾錯編碼的字節(jié)的總數(shù)為204。
第一和第二外部交織器22和26交織在第一和第二RS編碼器21和25逐塊被RS編碼的數(shù)據(jù)，因此分散了可能的突發(fā)差錯。第一和第二卷積編碼器23和27對于在第一和第二外部交織器22和26交織的數(shù)據(jù)執(zhí)行卷積編碼。DVB-T方法一般使用具有約束長度7和編碼率1/2的卷積碼。在第一和第二卷積編碼器23和27的卷積編碼的數(shù)據(jù)被內部交織器24重新交織以輸出。
對于從FEC單元20輸出的編碼數(shù)據(jù)，調制單元30執(zhí)行適合于在數(shù)字廣播系統(tǒng)中使用的發(fā)送方法的數(shù)字調制。如圖1所示，在使用DVB-T系統(tǒng)的OFDM的情況下，映射/OFDM調制塊33將數(shù)據(jù)映射為諸如QPSK(四相移鍵控)、16-QAM(正交調幅)和64-QAM的一個碼元，并利用IFFT(逆快速傅立葉變換)執(zhí)行OFDM調制。在這個過程中，導頻/系統(tǒng)信息插入塊31向信號插入用于信號同步和信道估測和關于發(fā)送模式的信息的導頻信號。GI插入塊35插入用于防止在多徑環(huán)境中的ISI(碼元間干擾)的GI。D/A轉換塊37對于插入GI的信號執(zhí)行數(shù)模(D/A)轉換。RF塊39以高頻放大D/A轉換的信號，并經由天線發(fā)送信號。
如上所述，傳統(tǒng)的數(shù)字廣播系統(tǒng)的發(fā)送裝置主要使用級聯(lián)碼系統(tǒng)，所述系統(tǒng)使用第一和第二RS編碼器21和25作為外部編碼器，使用第一和第二卷積編碼器23和27作為內部編碼器。
同樣，對于支持諸如DVB-T的分層傳輸模式的數(shù)字廣播系統(tǒng)的發(fā)送裝置，它使用對于HP和LP層級具有相同規(guī)格的編碼器和以相同的方法執(zhí)行交織的交織器。如上所述，在對于HP和LP層級使用相同方法的編碼器和交織器被用于糾錯編碼的情況下，存在一個優(yōu)點，即所有在HP和LP層級編碼的數(shù)據(jù)可以由具有相同結構的接收器接收。
但是，可能存在一種情況，使用HP層級的接收器和使用LP層級的接收器存在于各自不同的通信環(huán)境下。在這種情況下，按照接收器的環(huán)境的糾錯編碼的不同使用可以提高整個系統(tǒng)的發(fā)送效率。例如，在移動通信環(huán)境下的接收器需要接收接收性能相對強的信號，而在固定通信環(huán)境下的接收器需要接收在快速數(shù)據(jù)發(fā)送方面強的信號。在這種情況下，對于在任何一個層級被糾錯編碼的數(shù)據(jù)，需要執(zhí)行更增強的糾錯編碼以改善接收器的接收性能。對于在其他層級糾錯編碼的數(shù)據(jù)，需要執(zhí)行不同的糾錯編碼以具有更多的數(shù)據(jù)發(fā)送率。因此，數(shù)字廣播系統(tǒng)的發(fā)送裝置對于接收器的不同信道環(huán)境需要執(zhí)行不同的糾錯編碼處理。
發(fā)明內容
為了解決現(xiàn)有技術領域的上述問題，本發(fā)明得到開發(fā)。因此，本發(fā)明的一個目的是提供一種數(shù)字廣播系統(tǒng)的發(fā)送裝置及其方法，能夠按照接收器的通信環(huán)境不同地編碼通過HP層級發(fā)送的數(shù)據(jù)和通過LP層級發(fā)送的數(shù)據(jù)，以便糾錯。
上述目的的獲得是通過提供一種數(shù)字廣播系統(tǒng)的發(fā)送裝置，它將輸入的傳送流(TS)劃分為第一TS流和第二TS流，并分別編碼第一和第二TS流以糾錯，包括里德-索羅蒙(RS)編碼器，用于對于第一TS流執(zhí)行RS編碼；塊乘積碼(BPC)編碼器，用于對于第二TS流執(zhí)行BPC編碼；第一和第二外部交織器，用于分別交織從RS編碼器輸出的數(shù)據(jù)和從BPC編碼器輸出的數(shù)據(jù)；卷積編碼器，用于對于由第一外部交織器交織的數(shù)據(jù)執(zhí)行卷積編碼；特播編碼器，用于對于由第二外部交織器交織的數(shù)據(jù)執(zhí)行特播編碼；內部交織器，用于交織由卷積編碼器編碼的數(shù)據(jù)和由特播編碼器編碼的數(shù)據(jù)；以及調制單元，用于數(shù)字調制由內部交織器交織的數(shù)據(jù)和發(fā)送調制的數(shù)據(jù)。
優(yōu)選的是，BPC編碼器包括第一編碼器，用于編碼TS流以糾錯；交織器，用于交織由第一編碼器編碼的數(shù)據(jù)；第二編碼器，用于編碼由交織器交織的數(shù)據(jù)以糾錯。第一和第二編碼器是BCH編碼器。
優(yōu)選的是，所述特播編碼器利用特播-網格編碼調制(TCM)碼或特播碼來進行糾錯。
內部交織器以相同的方法交織由卷積編碼器編碼的數(shù)據(jù)和由特播編碼器編碼的數(shù)據(jù)。內部交織器也以不同的方法交織由卷積編碼器編碼的數(shù)據(jù)和由特播編碼器編碼的數(shù)據(jù)。
優(yōu)選的是，調制單元利用正交頻分復用(OFDM)調制來執(zhí)行數(shù)字調制。調制單元包括映射/OFDM調制塊，用于以一種映射方法映射由內部交織器交織的數(shù)據(jù)并執(zhí)行OFDM調制；系統(tǒng)信息插入塊，用于為映射/OFDM調制塊提供用于信號同步和信道估測的導頻信號以及關于發(fā)送模式的信息；保護間隔(GI)插入塊，用于向從映射/OFDM調制塊輸出的信號插入一個GI；數(shù)模(D/A)轉換塊，用于對插入GI的信號執(zhí)行D/A轉換；射頻(RF)塊，用于將D/A轉換的信號轉換為高頻信號并發(fā)送這個信號。
優(yōu)選的是，所述發(fā)送裝置還包括第一和第二擾碼器，用于分別將第一和第二TS流隨機化以向RS編碼器和BPC編碼器提供第一和第二TS流。
而且，在將輸入傳送流(TS)劃分為第一TS流和第二TS流并分別編碼第一和第二TS流以糾錯的數(shù)字廣播系統(tǒng)的發(fā)送方法中，所述發(fā)送方法包括步驟(a)對于第一TS流執(zhí)行里德-索羅蒙(RS)編碼以糾錯，并輸出第一編碼數(shù)據(jù)；(b)對于第二TS流執(zhí)行塊乘積碼(BPC)編碼以糾錯，并輸出第二編碼數(shù)據(jù)；(c)分別交織第一和第二編碼數(shù)據(jù)和輸出第一和第二交織數(shù)據(jù)；(d)對于第一交織數(shù)據(jù)執(zhí)行卷積編碼；(e)對于第二交織數(shù)據(jù)執(zhí)行特播編碼；(f)重新交織由卷積編碼器編碼的數(shù)據(jù)和由特播編碼器編碼的數(shù)據(jù)；以及(g)以高頻數(shù)字調制重新交織的數(shù)據(jù)并發(fā)送被調制的數(shù)據(jù)。
優(yōu)選的是，步驟(b)包括步驟第一次編碼第一TS流以糾錯；交織編碼的數(shù)據(jù)；第二次編碼交織的數(shù)據(jù)以糾錯。第一和第二編碼步驟利用BCH碼編碼數(shù)據(jù)。
所述特播編碼步驟利用特播-網格編碼調制(TCM)碼或特播碼來進行糾錯。
步驟(f)以相同的方法交織卷積編碼的數(shù)據(jù)和特播編碼的數(shù)據(jù)。步驟(f)也以不同的方法交織卷積編碼的數(shù)據(jù)和特播編碼的數(shù)據(jù)。
優(yōu)選的是，步驟(g)利用正交頻分復用(OFDM)調制執(zhí)行數(shù)字調制。步驟(g)包括(g1)以映射方法映射重新交織的數(shù)據(jù)并執(zhí)行OFDM調制；(g2)向映射/OFDM調制步驟提供用于信號同步和信道估測的導頻信號以及關于發(fā)送模式的信息；(g3)向從步驟(g1)輸出的信號插入GI；(g4)對于插入GI的信號執(zhí)行D/A轉換；以及(g5)將D/A轉換的信號轉換為高頻信號并發(fā)送這個信號。
優(yōu)選的是，發(fā)送方法還包括步驟分別隨機化第一和第二TS流以向步驟(a)提供第一和第二TS流。
通過參照
本發(fā)明的優(yōu)選實施例，本發(fā)明的上述目的和特點將會變得更加清楚，其中圖1是示出一般數(shù)字廣播系統(tǒng)的發(fā)送裝置的方框圖；
圖2是示出按照本發(fā)明的第一實施例的數(shù)字廣播系統(tǒng)的發(fā)送裝置的方框圖；圖3是示出圖2的數(shù)字廣播系統(tǒng)的發(fā)送裝置的運行方法的流程圖；圖4是圖2的BPC編碼器的方框圖；圖5是示出圖2的BPC編碼器建立的數(shù)據(jù)格式的視圖；圖6是示出按照本發(fā)明的第二實施例的數(shù)字廣播系統(tǒng)的發(fā)送裝置的方框圖；圖7是圖6的數(shù)字廣播系統(tǒng)的發(fā)送裝置的運行方法的流程圖。
具體實施例方式
以下，參照附圖來更詳細說明本發(fā)明。
圖2是示出按照本發(fā)明的第一實施例的數(shù)字廣播系統(tǒng)的發(fā)送裝置的方框圖。
參見圖2，按照第一實施例的數(shù)字廣播系統(tǒng)的發(fā)送裝置主要包括第一和第二擾碼器110和120、前向糾錯(FEC)單元200和調制單元300。FEC單元200包括里德-索羅蒙(RS)編碼器210、塊乘積碼(BPC)編碼器250、第一和第二外部交織器220和260、卷積編碼器230、特播編碼器270和內部交織器240。調制單元300包括導頻/系統(tǒng)信息插入塊310、映射/OFDM調制塊330、保護間隔(GI)插入塊350、數(shù)模(D/A)轉換塊370和射頻(RF)塊390。
按照第一實施例，數(shù)字廣播系統(tǒng)的發(fā)送裝置支持分層發(fā)送模式，因此由分離器(未示出)將傳送流(TS流)劃分為高優(yōu)先級(HP)層級和低優(yōu)先級(LP)層級。通過HP優(yōu)先級發(fā)送的第一TS流被輸入到第一擾碼器110，而通過LP層級發(fā)送的第二TS流被輸入到第二擾碼器120。
第一和第二擾碼器110和120按照預定的模式隨機化輸入的第一和第二TS流的數(shù)據(jù)值。這是為了防止在同步數(shù)據(jù)發(fā)送期間由于諸如00000000b或11111111b的重復數(shù)字引起丟失系統(tǒng)的同步的問題。這個處理在接收器被反向執(zhí)行以還原原始數(shù)值。
FEC單元200對通過第一和第二擾碼器110和120輸入的數(shù)據(jù)執(zhí)行編碼，以糾正在數(shù)據(jù)發(fā)送期間發(fā)生的差錯。
即，RS編碼器210接收從第一擾碼器110輸出的數(shù)據(jù)，并逐塊執(zhí)行對于數(shù)據(jù)的RS編碼，以糾正差錯，而BPC編碼器250接收從第二擾碼器120輸出的數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)執(zhí)行BPC編碼以糾正差錯。第一和第二外部交織器220和260以各自的預定方法對從RS編碼器210和BPC編碼器250輸出的數(shù)據(jù)執(zhí)行交織。
卷積編碼器230對于從第一外部交織器220輸出的數(shù)據(jù)執(zhí)行卷積編碼，而特播編碼器270利用特播碼或特播-TCM碼對于從第二外部交織器260輸出的數(shù)據(jù)執(zhí)行編碼。卷積編碼的數(shù)據(jù)和特播或特播-TCM編碼的數(shù)據(jù)被內部交織器240重新交織并被輸出到調制單元300。內部交織器240可以包括一個比特交織器和一個碼元交織器。所述比特交織器對輸入數(shù)據(jù)執(zhí)行比特交織。在OFDM方法的情況下，所述碼元交織器交織在OFDM碼元中存在的可使用的副載波。
對于從內部交織器240輸出的編碼數(shù)據(jù)，調制單元300執(zhí)行適合于數(shù)字廣播系統(tǒng)的發(fā)送方法的數(shù)字調制。圖2以示例示出了執(zhí)行基于OFDM的調制的DVB-T系統(tǒng)。
在這種情況下，調制單元300的映射/OFDM調制塊330將從內部交織器240輸出的數(shù)據(jù)映射為諸如QPSK(四相移鍵控)、16-QAM(正交調幅)和64-QAM的一個碼元，并利用IFFT(逆快速傅立葉變換)執(zhí)行OFDM調制。在這個過程中，導頻/系統(tǒng)信息插入塊310插入用于信號同步和信道估測和關于發(fā)送模式的信息的導頻信號。GI插入塊350插入用于防止在多徑環(huán)境中的ISI(碼元間干擾)的GI。另外，D/A轉換塊370對于插入GI的信號執(zhí)行數(shù)模(D/A)轉換。RF塊390以高頻放大D/A轉換的信號，并經由天線發(fā)送信號。
圖3是示出按照本發(fā)明的圖2的數(shù)字廣播系統(tǒng)的發(fā)送裝置的運行方法的流程圖。
參見所述流程圖，輸入的發(fā)送流(TS)被分離器(未示出)劃分為要通過高優(yōu)先級(HP)層級發(fā)送的第一TS流和通過低優(yōu)先級(LP)層級發(fā)送的第二TS流(S700)。由分離器劃分的第一TS流被輸入到第一擾碼器110，第一擾碼器110執(zhí)行擾碼以隨機化第一TS流(S702和S704)。
RS編碼器210對于由第一擾碼器110擾碼的數(shù)據(jù)逐塊執(zhí)行RS編碼以糾錯(S706)。按照RS編碼，包括k個輸入碼元的一個塊被編碼為具有n個編碼碼元的塊，其中n大于k。因此，n-k個冗余碼元被加上，這稱為里德-索羅蒙奇偶校驗碼。由RS編碼加上的奇偶校驗碼的數(shù)量取決于發(fā)送系統(tǒng)，例如每個188字節(jié)的碼元16或20。RS解碼器利用奇偶校驗碼檢查所接收的數(shù)據(jù)。如果作為檢查的結果檢測到一個差錯，則RS解碼器搜索差錯的位置，糾正失真的數(shù)據(jù)并還原原始碼元。一般，加上的奇偶校驗碼的一半數(shù)量的差錯被糾正，不可能糾正多于奇偶校驗碼的一半數(shù)量的差錯。
第一外部交織器220對于在RS編碼器210編碼的數(shù)據(jù)逐塊執(zhí)行外部交織(S708)。在通過第一外部交織器220的交織數(shù)據(jù)的各種方法中，一般使用卷積交織器。所述卷積交織器在一個周期中在預定數(shù)量的移位寄存器之一寫入輸入的碼元或比特，并在一個周期中讀取移位寄存器以便因此輸出一個交織的碼元。交織器的基本功能是最大限度地分散突發(fā)的差錯。
卷積編碼器230對于從第一外部交織器220輸出的數(shù)據(jù)執(zhí)行卷積編碼(S710)。卷積碼用于將各個連續(xù)的k比特的輸入行編碼為n數(shù)目的輸出比特，并且編碼包括輸入比特以及二進制脈沖響應的卷積。DVB-T發(fā)送系統(tǒng)使用具有約束長度7和編碼率1/2的卷積編碼器。在此，卷積編碼器230的編碼率可以改變，例如2/3、3/4、5/6和7/8。
內部交織器240對于由卷積編碼器230卷積編碼的數(shù)據(jù)執(zhí)行交織(S722)，因此改善了由多徑引起的性能惡化。對于上述的用于糾錯的編碼數(shù)據(jù)，調制單元300執(zhí)行適合于數(shù)據(jù)傳輸?shù)臄?shù)字調制并發(fā)送數(shù)據(jù)(S730)。
同時，由分離器劃分的和通過LP層級發(fā)送的第二TS流被輸入到第二擾碼器120并被第二擾碼器120擾碼(S714)。被擾碼的數(shù)據(jù)被BPC編碼器250BPC編碼(S716)。
BPC編碼器250可以被以各種方法構造，圖4示出了它的一個示例。如圖4所示，BPC編碼器250包括第一編碼器252、交織器254和第二編碼器256。第一和第二編碼器252和256使用RS編碼器或BCH編碼器。在使用RS編碼器作為第一和第二編碼器252和256的情況下，第一編碼器252對于輸入的數(shù)據(jù)執(zhí)行RS編碼，因此加上了奇偶校驗碼。交織器254交織由第一編碼器252編碼的數(shù)據(jù)，因此分散了可能的突發(fā)差錯。由交織器254交織的數(shù)據(jù)被第二編碼器256再次進行RS編碼。
圖5示出圖4所示的BPC編碼器250建立的數(shù)據(jù)格式的示例。參見圖5，對于具有k1*k2的塊大小的數(shù)據(jù)，具有n1-k1大小的奇偶校驗碼rP被加到在行方向中的數(shù)據(jù)，具有n2-k2大小的奇偶校驗碼cP被加到在列方向中的數(shù)據(jù)。pP是對于奇偶校驗碼rP的放在列方向上的奇偶校驗碼，或是對于奇偶校驗碼cP的放在行方向上的奇偶校驗碼。
當奇偶校驗碼rP被第一編碼器252加到數(shù)據(jù)上的時候，數(shù)據(jù)被交織器254交織，然后奇偶校驗碼cP和pP被第二編碼器256加到數(shù)據(jù)上。相反，當奇偶校驗碼cP被第一編碼器252加到數(shù)據(jù)上的時候，數(shù)據(jù)被交織器254交織，然后奇偶校驗碼rP和pP被第二編碼器256加到數(shù)據(jù)上。
對于為糾錯和發(fā)送而編碼的數(shù)據(jù)，接收器利用BPC解碼器執(zhí)行解碼，所述BPC解碼器包括兩個解碼器，即第一和第二解碼器和對應于發(fā)送裝置的去交織器。當在第一解碼器的糾錯能力之外發(fā)生差錯的時候，接收器產生消除標記而不是丟棄對應的流數(shù)據(jù)。通過第一解碼器包括消除標記的數(shù)據(jù)被去交織，然后被發(fā)送到第二解碼器。第二解碼器利用消除標記和在列方向中加上的奇偶校驗碼來重新糾正差錯。在這種情況下，由于消除標記定位差錯位置，因此糾錯能力被提高當利用單獨加到列方向的奇偶校驗碼糾錯時候的兩倍。因此，當在第一解碼器的糾錯能力之外發(fā)生差錯的時候，有可能在第二解碼器糾錯。
如上所述，BPC編碼器250可以使用利用BCH碼的BCH編碼器而不是利用RS編碼器作為第一和第二編碼器252和256。BCH碼由Hocquengben在1959年和Bose和Chaudbure在1960年公之于眾。BCH碼的名稱是從這3個人的姓名各自的詞首大寫字母得到的。
BCH碼的建立是通過由像漢明碼一樣左移的符號化的多項式除以所產生的多項式并加上CRC(循環(huán)冗余檢驗碼)。在使用BCH編碼器的情況下，BPC編碼器250逐位進行計算，而RS編碼器逐碼元進行計算。
由BPC編碼器250編碼的數(shù)據(jù)被發(fā)送到第二外部交織器260。外部交織器260交織所發(fā)送的數(shù)據(jù)，因此分散了在信道中發(fā)生的可能突發(fā)差錯(S718)。
特播編碼器270利用特播碼或特播-TCM碼對于由第二外部交織器260交織的數(shù)據(jù)執(zhí)行特播編碼以糾錯(S720)。
特播碼由Berrou等人引入。特播編碼器一般并行使用兩個遞歸系統(tǒng)卷積(RSC)編碼器并可以按照它的糾錯容量具有所期望的大小。在兩個RSC編碼器之間提供了一個交織器，用于交織輸入到第二RSC編碼器的數(shù)據(jù)，以便突發(fā)差錯被處理為隨機差錯。特播碼可以利用迭代解碼和調整交織器的大小獲得所期望的比特誤碼率(BER)性能。
特播編碼部件126可以使用特播-TCM碼代替特播碼。TCM(網格編碼調制)可以通過將編碼和調制功能組合為一以獲得極大的編碼優(yōu)點，而不用降低數(shù)據(jù)發(fā)送率或提高帶寬。特播-TCM編碼同時執(zhí)行TCM功能和特播編碼功能。
由特播編碼器270編碼的數(shù)據(jù)被發(fā)送到內部交織器240。內部交織器240交織所發(fā)送的數(shù)據(jù)(S722)。對于由內部交織器240交織的數(shù)據(jù)，調制單元300執(zhí)行適合于數(shù)據(jù)發(fā)送的數(shù)字調制，并經由天線發(fā)送數(shù)據(jù)(S730)。
如上所述，有可能不同地編碼通過HP層級發(fā)送的數(shù)據(jù)和通過LP層級發(fā)送的數(shù)據(jù)以糾錯。
圖6是示出按照本發(fā)明的第二實施例的數(shù)字廣播系統(tǒng)的發(fā)送裝置的方框圖。
參見圖6，數(shù)字廣播系統(tǒng)的發(fā)送裝置包括第一和第二擾碼器410和420、前向糾錯(FEC)單元500和調制單元600。FEC單元500包括里德-索羅蒙(RS)編碼器510、BPC編碼器550、第一和第二外部交織器520和560、卷積編碼器530、特播編碼器570，和第一和第二內部交織器540和580。調制單元600包括導頻/系統(tǒng)信息插入塊610、映射/OFDM調制塊630、保護間隔(GI)插入塊650、數(shù)模(D/A)轉換塊670和射頻(RF)塊690。
按照本發(fā)明的第二實施例的廣播系統(tǒng)的發(fā)送裝置與圖2所示的第一實施例不同在于，使用了兩個內部交織器，即第一和第二內部交織器540和580。因此，由卷積編碼器530編碼的數(shù)據(jù)和由特播編碼器570編碼的數(shù)據(jù)被通過不同的方法分別交織。其他塊的功能與圖2所示的第一實施例相同。
圖7是圖6的數(shù)字廣播系統(tǒng)的發(fā)送裝置的運行方法的流程圖。
參見圖6，第二實施例的發(fā)送裝置與圖3的不同在于，從卷積編碼器530輸出的數(shù)據(jù)被第一交織器218交織(S810和S812)，從利用特播碼或特播-TCM碼的特播編碼器570輸出的數(shù)據(jù)被第二交織器580交織(S820和S822)。即，按照第二實施例，從卷積編碼器530輸出的數(shù)據(jù)和從特播編碼器570輸出的數(shù)據(jù)被通過不同的方法分別交織。其他步驟與圖3的相同。
如上所述，按照本發(fā)明的數(shù)字廣播系統(tǒng)的發(fā)送裝置向通過HP層級發(fā)送的數(shù)據(jù)和通過LP層級發(fā)送的數(shù)據(jù)分配不同的糾錯碼，并執(zhí)行不同的交織。因此，由于按照發(fā)送層級不同地編碼數(shù)據(jù)以糾錯，因此適合于接收機的通信環(huán)境的有效發(fā)送是可能的。
此外，上述的實施例通過示例使用DVB-T系統(tǒng)的OFDM來作為調制方法，但是這不應當被當作限定。本發(fā)明可以應用到數(shù)字廣播傳統(tǒng)的各種發(fā)送裝置而不管所使用的調制方法如何。
如上所述，對于通過HP層級發(fā)送的數(shù)據(jù)和通過LP層級發(fā)送的數(shù)據(jù)，利用不同的編碼器和交織器來執(zhí)行糾錯編碼。因此，按照接收機的通信環(huán)境的數(shù)字廣播的有效數(shù)據(jù)發(fā)送是可能的。
上述的實施例和優(yōu)點僅僅是示范性的，不能作為對本發(fā)明的限定。本教程可以容易地應用到其他類型的裝置。本發(fā)明的說明是例證性的，不限定權利要求的范圍。對本領域的技術人員來說許多替換形式、改進和變化是顯然的。在權利要求書中，裝置加功能子句試圖覆蓋在此描述為執(zhí)行列舉的功能的結構，不僅結構的同等物，而且同等的結構。
權利要求
1.一種數(shù)字廣播系統(tǒng)的發(fā)送裝置，其中將輸入的傳送流(TS)劃分為第一TS流和第二TS流，并分別編碼第一和第二TS流以糾錯，所述發(fā)送裝置包括里德-索羅蒙(RS)編碼器，用于對于第一TS流執(zhí)行RS編碼；塊乘積碼(BPC)編碼器，用于對于第二TS流執(zhí)行BPC編碼；第一和第二外部交織器，用于分別交織從RS編碼器輸出的數(shù)據(jù)和從BPC編碼器輸出的數(shù)據(jù)；卷積編碼器，用于對于由第一外部交織器交織的數(shù)據(jù)執(zhí)行卷積編碼；特播編碼器，用于對于由第二外部交織器交織的數(shù)據(jù)執(zhí)行編碼；內部交織器，用于交織由卷積編碼器編碼的數(shù)據(jù)和由特播編碼器編碼的數(shù)據(jù)；以及調制單元，用于數(shù)字調制由內部交織器交織的數(shù)據(jù)和發(fā)送調制的數(shù)據(jù)。
2.按照權利要求1的發(fā)送裝置，其中BPC編碼器包括第一編碼器，用于編碼TS流以糾錯；交織器，用于交織由第一編碼器編碼的數(shù)據(jù)；以及第二編碼器，用于編碼由交織器交織的數(shù)據(jù)以糾錯。
3.按照權利要求1的發(fā)送裝置，其中所述特播編碼器利用特播-網格編碼調制(TCM)碼或特播碼來進行糾錯。
4.按照權利要求2的發(fā)送裝置，其中第一和第二編碼器是使用BCH碼的BCH編碼器。
5.按照權利要求1的發(fā)送裝置，其中調制單元利用正交頻分復用(OFDM)調制來執(zhí)行數(shù)字調制。
6.按照權利要求5的發(fā)送裝置，其中調制單元包括映射/OFDM調制塊，用于以一種映射方法映射由內部交織器交織的數(shù)據(jù)并執(zhí)行OFDM調制；導頻/系統(tǒng)信息插入塊，用于為映射/OFDM調制塊提供用于信號同步和信道估測的導頻信號以及關于發(fā)送模式的信息；保護間隔(GI)插入塊，用于向從映射/OFDM調制塊輸出的信號插入一個GI；數(shù)模(D/A)轉換塊，用于對插入GI的信號執(zhí)行D/A轉換；以及射頻(RF)塊，用于將D/A轉換的信號轉換為高頻信號并發(fā)送這個信號。
7.按照權利要求1的發(fā)送裝置，還包括第一和第二擾碼器，用于分別將第一和第二TS流隨機化以向RS編碼器和BPC編碼器提供第一和第二TS流。
8.一種數(shù)字廣播系統(tǒng)的發(fā)送裝置，其中將輸入的傳送流(TS)劃分為第一TS流和第二TS流，并分別編碼第一和第二TS流以糾錯，所述發(fā)送裝置包括里德-索羅蒙(RS)編碼器，用于對于第一TS流執(zhí)行RS編碼；塊乘積碼(BPC)編碼器，用于對于第二TS流執(zhí)行BPC編碼；第一和第二外部交織器，用于分別交織從RS編碼器輸出的數(shù)據(jù)和從BPC編碼器輸出的數(shù)據(jù)；卷積編碼器，用于對于由第一外部交織器交織的數(shù)據(jù)執(zhí)行卷積編碼；特播編碼器，用于對于由第二外部交織器交織的數(shù)據(jù)執(zhí)行編碼；第一內部交織器，用于交織由卷積編碼器編碼的數(shù)據(jù)；第二內部交織器，用于交織由特播編碼器編碼的數(shù)據(jù)；和調制單元，用于數(shù)字調制由第一和第二內部交織器交織的數(shù)據(jù)和發(fā)送調制的數(shù)據(jù)。
9.按照權利要求8的發(fā)送裝置，其中BPC編碼器包括第一編碼器，用于編碼TS流以糾錯；交織器，用于交織由第一編碼器編碼的數(shù)據(jù)；以及第二編碼器，用于編碼由交織器交織的數(shù)據(jù)以糾錯。
10.按照權利要求8的發(fā)送裝置，其中特播編碼器利用特播-TCM碼或特播碼來實現(xiàn)糾錯。
11.按照權利要求9的發(fā)送裝置，其中第一和第二編碼器是使用BCH碼的BCH編碼器。
12.按照權利要求8的發(fā)送裝置，其中第一和第二內部交織器以相同的方法交織數(shù)據(jù)。
13.按照權利要求8的發(fā)送裝置，其中第一和第二內部交織器以不同的方法交織數(shù)據(jù)。
14.按照權利要求8的發(fā)送裝置，其中調制單元利用正交頻分復用(OFDM)調制來執(zhí)行數(shù)字調制。
15.按照權利要求14的發(fā)送裝置，其中調制單元包括映射/OFDM調制塊，用于以一種映射方法映射由內部交織器交織的數(shù)據(jù)并執(zhí)行OFDM調制；導頻/系統(tǒng)信息插入塊，用于為映射/OFDM調制塊提供用于信號同步和信道估測的導頻信號以及關于發(fā)送模式的信息；保護間隔(GI)插入塊，用于向從映射/OFDM調制塊輸出的信號插入一個GI；數(shù)模(D/A)轉換塊，用于對插入GI的信號執(zhí)行D/A轉換；以及射頻(RF)塊，用于將D/A轉換的信號轉換為高頻信號并發(fā)送這個信號。
16.按照權利要求8的發(fā)送裝置，還包括第一和第二擾碼器，用于分別將第一和第二TS流隨機化以向RS編碼器和BPC編碼器提供第一和第二TS流。
17.一種數(shù)字廣播系統(tǒng)的發(fā)送方法，該數(shù)字廣播系統(tǒng)將輸入傳送流(TS流)劃分為第一TS流和第二TS流并分別編碼第一和第二TS流以糾錯，所述發(fā)送方法包括步驟(a)對于第一TS流執(zhí)行里德-索羅蒙(RS)編碼以糾錯，并輸出第一編碼數(shù)據(jù)；(b)對于第二TS流執(zhí)行塊乘積碼(BPC)編碼以糾錯，并輸出第二編碼數(shù)據(jù)；(c)分別交織第一和第二編碼數(shù)據(jù)和輸出第一和第二交織的數(shù)據(jù)；(d)對于第一交織的數(shù)據(jù)執(zhí)行卷積編碼；(e)對于第二交織的數(shù)據(jù)執(zhí)行特播編碼；(f)重新交織由卷積編碼器編碼的數(shù)據(jù)和由特播編碼器編碼的數(shù)據(jù)；以及(g)數(shù)字調制重新交織的數(shù)據(jù)并發(fā)送被調制的數(shù)據(jù)。
18.按照權利要求17的發(fā)送方法，其中步驟(b)包括步驟第一次編碼TS流以糾錯；交織編碼的數(shù)據(jù)；以及第二次編碼交織的數(shù)據(jù)以糾錯。
19.按照權利要求17的發(fā)送方法，其中特播編碼步驟(e)利用特播-TCM碼或特播碼來實現(xiàn)糾錯。
20.按照權利要求18的發(fā)送方法，其中第一和第二編碼步驟利用BCH
全文摘要
按照通信環(huán)境不同地編碼數(shù)據(jù)以糾錯的數(shù)字廣播系統(tǒng)發(fā)送裝置及方法。將輸入傳送流(TS)劃分為第一TS流和第二TS流，并分別編碼第一和第二TS流以糾錯。發(fā)送裝置包括里德－索羅蒙(RS)編碼器，對第一TS流執(zhí)行RS編碼；塊乘積碼(BPC)編碼器，對第二TS流執(zhí)行BPC編碼；第一和第二外部交織器，各交織從RS編碼器輸出的數(shù)據(jù)和從BPC編碼器輸出的數(shù)據(jù)；卷積編碼器，對第一外部交織器交織的數(shù)據(jù)執(zhí)行卷積編碼；特播編碼器，對第二外部交織器交織的數(shù)據(jù)執(zhí)行特播編碼；內部交織器，交織卷積編碼器編碼的數(shù)據(jù)和特播編碼器編碼的數(shù)據(jù)；調制單元，數(shù)字調制交織的數(shù)據(jù)并發(fā)送調制的數(shù)據(jù)。因此，按發(fā)送層級不同地執(zhí)行糾錯編碼，數(shù)字廣播信號可按接收機通信環(huán)境被有效地發(fā)送。
文檔編號H04N7/64GK1491033SQ0310849
公開日2004年4月21日 申請日期2003年4月14日 優(yōu)先權日2002年10月19日
發(fā)明者金紀甫 申請人:三星電子株式會社