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CN103907326B - 发送方法、接收方法、发送机以及接收机 - Google Patents

发送方法、接收方法、发送机以及接收机 Download PDF

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CN103907326B CN201280054024.4A CN201280054024A CN103907326B CN 103907326 B CN103907326 B CN 103907326B CN 201280054024 A CN201280054024 A CN 201280054024A CN 103907326 B CN103907326 B CN 103907326B
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Sun Patent Trust Inc
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Abstract

针对以D个实数值符号为要素的D维矢量各自，通过对该D维矢量乘以D行D列的正交矩阵，变换为以D个实数符号为要素的D维旋转矢量，根据NS个实数符号，生成包含NC＝NS/2个复符号的复符号序列，将复符号序列的生成以如下方式进行，即：全部的D维旋转矢量的D个实数符号的间隔成为NC/D复符号或NC/D－1复符号，或者除了一部分D维旋转矢量以外的D维旋转矢量的D个实数符号的间隔成为NC/D复符号或NC/D－1复符号。

Description

发送方法、接收方法、发送机以及接收机
技术领域
本发明涉及数字通信领域，更详细地讲涉及使用多维旋转星座的发送及接收技术。
背景技术
近年来，作为发送机有使用多维旋转星座(例如，旋转QAM(quadrature amplitudemodulation)星座)的发送机(例如，参照专利文献1、非专利文献1)。
这样的发送机具备以下功能：在从符号映射器输出的多个实数值(real-valued)的PAM(pulse amplitude modulation)符号中，按规定个数的PAM符号的每个组，对以该规定个数的PAM符号为要素的矢量乘以正交矩阵(使矢量旋转)。在这样的发送机中，使构成旋转处理的结果得到的矢量(旋转矢量)的所述规定个数的要素在时间轴上分散。
先行技术文献
专利文献
专利文献1:欧州专利申请2288048
非专利文献
非专利文献1:ETSI EN 302 755 V1.1.1(DVB－T2标准)
发明概要
发明要解决的问题
然而，时间分集(diversity)依赖于构成旋转矢量的所述规定个数的要素的时间轴上的分散。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种使构成旋转矢量的所述规定个数的要素的时间轴上的分散适当而能够得到良好的时间分集的发送方法。
用于解决问题的手段
为了达成上述目的，本发明的发送方法是一种数字数据的发送方法，具有：
编码步骤，按规定长度的每个数据块，利用纠错码对数据块进行编码；
实数值符号序列生成步骤，将通过所述编码得到的编码数据块每次规定数量的比特地依次映射为实数值符号，从而生成包含NS个实数值符号的实数值符号序列；
变换步骤，针对以所述实数值符号序列所包含的D个所述实数值符号为要素的各个D维矢量，对该D维矢量乘以D行D列的正交矩阵，从而变换为以D个实数符号为要素的D维旋转矢量；以及
复符号序列生成步骤，根据所述变换的结果得到的NS个所述实数符号，生成包含NC＝NS/2个复符号的复符号序列；
所述复符号序列生成步骤中，
进行所述复符号序列的生成，以使在该复符号序列中，全部的所述D维旋转矢量的D个所述实数符号的间隔成为NC/D复符号或NC/D－1复符号，或者除了一部分所述D维旋转矢量以外的所述D维旋转矢量的D个所述实数符号的间隔成为NC/D复符号或NC/D－1复符号。
发明效果
根据上述的发送方法，能够得到良好的时间分集。
附图说明
图1是表示使用一般的旋转星座的发送机100的结构的框图。
图2A是表示帧交织与帧映射的组合的一例的图。
图2B是表示帧交织与帧映射的组合的其他例的图。
图2C是表示帧交织与帧映射的组合的又一个其他例的图。
图2D是表示帧交织与帧映射的组合的又一个其他例的图。
图2E是表示帧交织与帧映射的组合的又一个其他例的图。
图3A是表示本发明的一个实施方式的1帧中的FEC块的分散的概略的一例的图。
图3B是表示本发明的一个实施方式的2帧中的FEC块的分散的概略的一例的图。
图3C是表示本发明的一个实施方式的3帧中的FEC块的分散的概略的一例的图。
图3D是表示本发明的一个实施方式的4帧2的FEC块的分散的概略的一例的图。
图4是表示使用本发明的实施方式1的旋转星座的发送机100A的结构的框图。
图5是表示在2维旋转星座块的情况下由图4的信元映射器140A进行的信元映射的一例的图。
图6是表示在4维旋转星座块的情况下由图4的信元映射器140A进行的信元映射的一例的图。
图7是表示在2维旋转星座块的情况下由图4的信元映射器140A进行的信元映射的其他例的图。
图8是表示在4维旋转星座块的情况下由图4的信元映射器140A进行的信元映射的其他例的图。
图9是表示在2维旋转星座块的情况下由图4的信元交织器150A进行的信元交织的一例的图。
图10是表示在4维旋转星座块的情况下由图4的信元交织器150A进行的信元交织的一例的图。
图11是表示2维旋转星座块的情况下的信元映射以及信元交织的结果的一例的图。
图12是表示4维旋转星座块的情况下的信元映射以及信元交织的结果的一例的图。
图13是表示2维旋转星座块的情况下的FEC块的切片的例的图。
图14是表示4维旋转星座块的情况下的FEC块的切片的例的图。
图15是表示图4的帧交织器160A的结构的框图。
图16是表示图15的帧交织器160A进行的FEC块向复帧的分散的概略的一例的图。
图17是表示将FEC块分离为交织单元并进一步分离为片的一例的图。
图18是表示使用本发明的实施方式1的旋转星座的接收机300的结构的框图。
图19是表示使用基于DVB－T2标准的旋转QAM(quadrature amplitudemodulation)星座的发送机500的结构的框图。
图20是表示在2维旋转星座块的情况下由图19的Q延迟插入单元551进行的处理的一例的图。
图21是表示在4维旋转星座块的情况下由图19的Q延迟插入单元551进行的处理的一例的图。
图22是表示图19的比特交织器520的结构的框图。
图23是表示图22的行列交织器524的动作的概要的图。
图24A是表示对QPSK星座的比特映射的图。
图24B是表示对16－QAM星座的比特映射的图。
图24C是表示对64－QAM星座的比特映射的图。
图25是表示使用本发明的实施方式2的旋转星座的发送机500A的结构的框图。
图26是表示使用本发明的实施方式2的旋转星座的其他发送机500B的结构的框图。
图27是表示使用本发明的实施方式2的旋转星座的接收机700的结构的框图。
具体实施方式
《发明者的研究以及由此发明者得到的见解》
首先，参照附图说明使用一般的多维旋转星座(例如，旋转QAM(quadratureamplitude modulation)星座)的发送技术。
图1是表示使用一般的多维旋转星座的发送机的结构的框图。
发送机100具备前向纠错(forward-error-correction：FEC)编码器110、解复用器115、PAM映射器120、解复用器125、星座旋转单元130、信元映射器140、信元交织器150、帧交织器160、帧映射器170、调制器180以及发送天线190。
发送机100接受包含所发送的信息的规定长度的二进制块作为输入。
FEC编码器110使用前向纠错(forward-error-correction：FEC)码对各信息块进行编码。由此，制作FEC码。该编码处理包括用于使接收机中的信息块的解码针对错误更具有鲁棒性(robust)的冗余比特的计算和该冗余比特向信息块的附加。作为FEC码族的两个重要的例子，有低密度奇偶校验(low-density parity-check：LDPC)码和Turbo码。但是，本发明并不特别限定FEC编码器110所使用的FEC码的类型。FEC码的最重要的参数是编码率。在此，编码率是指信息比特数与码字比特数之比(编码率＝信息比特数÷码字比特数)。另外，本发明并不特别限定编码率。
通过编码处理得到的FEC码字供给至解复用器115。以下，将FEC码字记为FEC块。解复用器115将FEC块的多个比特分离为B个比特的组，并供给至PAM映射器120。PAM映射器120按每个组将B个比特映射为实数值(real-valued)的PAM(pulse amplitude modulation)符号。各PAM符号从包含2B个值的离散集中取一个值。B个比特怎样被映射为PAM符号很好理解，并且与本发明没有直接关联。与本发明关联的侧面是各FEC块变换为PAM符号的块。以下，将每个FEC块的PAM符号数记为NS。
在映射为PAM符号之前，也可以对FEC块实施例如比特置换或删余等附加的处理。这些侧面是在本技术领域中广为人知的技术。
由PAM映射器120制作的NS个实数值的PAM符号供给至解复用器125。解复用器125将NS个实数值的PAM符号分离为分别以D个实数值的PAM符号为要素的D维矢量。这些矢量被作为表示D维空间中的固有点的矢量。结果得到的(2B)D个组合形成D维星座。
各D维矢量从解复用器125供给至星座旋转单元130。星座旋转单元130对各D维矢量乘以D行D列的正交矩阵(以下记为D×D的正交矩阵)(在将供给至星座旋转单元130的D维矢量设为V，将用于矩阵乘法的正交矩阵设为R，将矩阵乘算结果的D维旋转矢量设为V’的情况下，V’＝RV)。将正交矩阵的乘法看作一般的D维空间中的矢量的旋转，使用用语“旋转星座(rotated constellation)”。本发明中并不将星座旋转单元130所使用的正交矩阵(适当记为“旋转矩阵”)限定为特定的构造的正交矩阵，能够使用任意的正交矩阵。旋转星座的使用在该技术领域中是已知技术，因此省略详细说明，但是专利文献1(欧州专利申请2288048)中非常详细地公开，完全援用其公开内容。
D优选为2的乘幂，例如是2、4、8。通常，NS是D的倍数。在NS不是D的倍数的情况下，FEC块的最后一个至(D－1)个的PAM符号保持不变，即不被旋转。这并不影响本发明的侧面的任何一面。
此外，优选的是，NS是2的倍数。
在此，将使以D个实数值的PAM符号为要素的矢量旋转的结果得到的D维旋转矢量记为D维旋转星座块或简记为D维星座块。此外，将构成D维星座块的实数符号记为成分或维。
另外，将2维旋转星座块记为2D旋转星座块或2D－RC，将4维旋转星座块记为4D旋转星座块或4D－RC。
正交矩阵乘法后(旋转处理后)，各FEC块的NS个实数符号(成分)从星座旋转单元130供给至信元映射器140。信元映射器140将NS个实数符号映射为NC＝NS/2的复符号(信元映射)。复符号有时记为复信元或者简记为信元。
信元交织器150从信元映射器140接受复信元，对接受到的复信元进行交织(信元交织)。
帧交织器160为了增大系统的时间分集，并为了使各FEC块的NC个复信元在时间轴上分散而进行交织(帧交织)。并且，帧映射器170将在时间轴上分散的复信元映射为帧(帧映射)。
帧交织器160也可以是块交织器、卷积交织器、或将两者组合的交织器。例如，在DVB－T2标准中，帧交织器160是块交织器，记为时间交织器。
系统的时间分集随着交织期间的增大而增大，应被最大化。但是，若使交织期间非常长，则等待时间(latency)变大，初始取得(例如，用于电视频道切换的初始取得)所需要的时间变长，此外，在发送机和接收机双方中需要的存储容量变大。
通常，发送信号聚集在相同期间的1个或多个帧。各FEC块的NC个复信元被以1或复数NF帧发送。优选的是，各帧中发送的复信元的个数相同。在1帧内，多个复信元以一个脉冲串或在更长的期间中与其他复信元交织而被发送。通过多个复信元分散到帧整体，得到最好的分集和鲁棒性。但是，本发明并不限定于帧交织与帧映射的特定结构。
在被实施帧交织和帧映射之后，复信元由至少包括调制器180、上变换器(不图示)以及RF(radio-frequency)功率放大器(不图示)的处理块进一步进行处理。调制器180例如使用正交频分复用(orthogonal frequency-division multiplexing：OFDM)调制。此外，调制器180为了增大频率分集也可以包括频率交织。上变换器将数字基带信号变换为模拟RF(radio-frequency)信号。RF功率放大器进行模拟RF信号的功率放大。被功率放大后的模拟RF信号从发送天线190送出。
图2A至图2E是表示帧交织与帧映射的组合的例的图。图2A至图2E、以及后述的图3A至图3D的各图中，水平(横)轴和垂直(纵)轴分别为时间和频率。
图2A表示FEC块以帧的一个小部分发送的情况。结果得到的时间分集较小。在FEC块被发送的帧的区域例如受到脉冲噪声的影响的情况下，导致FEC块的复信元全部受到脉冲噪声的影响，FEC块已无法解码。
图2B表示FEC块在1帧中以两个脉冲串发送的情况。在图2B的情况下，时间分集相比于图2A的情况得到提高。以下，将脉冲串记为片。
图2C表示FEC块在1帧整体中分散而发送的情况。在图2C的情况下，时间分集相比于图2A以及图2B的情况得到相当的提高。在脉冲噪声例如损坏了帧的开头的情况下，仅有FEC块的复信元的一部分受到脉冲噪声的影响(其以外部分的复信元不受脉冲噪声的影响)。因此，解码失败的概率降低。
图2D表示各FEC块被交织并在两个相邻的帧中分散而发送的情况。在图2D的情况下，时间分集相比于图2A、图2B以及图2C的情况得到提高。但是，由于交织及解交织，在图2D的情况下所要求的存储器尺寸为图2A、图2B及图2C的情况的2倍。
图2E表示各FEC块被交织并在隔开1帧的两个不相邻的帧中分散而发送的情况。两个帧各自中，复信元被以短脉冲串发送。已知其为时间切片，能够抑制接收机中的脉冲串间的电力消耗。交织期间为4帧，为了交织及解交织而要求的存储器量相比于图2C的情况进一步增大。
一般，时间分集通过(i)将FEC块的多个复信元以多个帧发送、(ii)在各帧中使多个复信元在帧期间中尽可能地分散而被最大化。这两个侧面被记为帧间时间分集和帧内时间分集。
作为用于使时间分集最大化的以往的手法，关于2维旋转星座已在非专利文献1中公开。以往的手法包括下述的步骤(1)至步骤(3)。
(1)在各复QAM符号的实数成分(real component)和虚数成分(imaginarycomponent)之间适用2维的旋转。另外，一个复QAM符号的实数成分以及虚数成分各自相当于上述的一个实数值的PAM符号。
(2)适用2维的旋转后，各FEC块中在NC个复信元的实数成分各虚数成分之间适用1复信元量的相对的循环延迟。
(3)适用循环延迟后，对FEC块的复信元适用伪随机置换。伪随机置换在DVB－T2标准中被记为信元交织器。
上述的步骤的详细情况记载在非专利文献1中，并且在该技术领域中是已知技术，因此这里省略其详细情况。
上述的以往的手法减少构成各星座块的两个成分(维)受影响的衰减的平均相关。但是，由于在伪随机置换中使用的随机数，相同星座块的两个成分相互非常接近或相互非常远离。因此，以往的手法的时间分集并不是最佳的。
在使用旋转星座的通信系统中，对D维星座块的D个成分产生影响的信道衰减为相互无相关是重要的。因此，优选的是D维星座块的D个成分映射为D个不同的复信元，对该D个不同的复信元产生影响的信道衰减尽可能为相互无相关。在该情况下，旋转星座的增益、进而系统性能被最大化。
在一般的D维旋转星座的情况下，发明者得到了如下见解：关于FEC块的全部星座块，在相同星座块中的两个成分间的时间间隔(距离)尽可能均匀地分布、尽可能大的情况下，系统的性能变得最好。
在FEC块分散在NF(＞1)帧中的情况下，各星座块的D个成分(维)需要尽可能均匀地分散在NF个帧中。在D大于NF的情况下，几个帧发送几个星座块的2个以上的成分。在该情况下，该2个以上的成分尽可能均匀地分散在帧中。
本发明保证简单地满足这些条件的全部。
图3A至图3D中表示了2D－RC和4D－RC的多个成分的分散的例子。
图3A、图3B、图3C以及图3D分别表示FEC块映射为1帧、2帧、3帧以及4帧的情况下的、2D－RC的2个成分的映射的例和4D－RC的4个成分的映射的例。
在图3A至图3D的各图中，一个最小的正方形相当于一个成分。此外，各图的带斜线的正方形的组表示相同2D－RC的2个成分，或者相同4D－RC的4个成分。
在2D－RC分散在4帧中的情况下，若将2D－RC的两个成分向帧1和帧3各映射一个，或者向帧2和帧4各映射一个，则可保证全部的2D－RC的两个成分的时间间隔成为2帧，因此容易知道图3D中表示一例的映射为最好的手法。
在将2D－RC的两个成分向帧1和帧2各映射一个，或者向帧3和帧4各映射一个的情况下，2D－RC的两个成分的时间间隔在全部的2D－RC中相同，但时间间隔仅为1帧。此外，在将2D－RC的两个成分向帧1和帧4各映射一个，或者向帧2和帧3各映射一个的情况下，关于2D－RC的两个成分的时间间隔的全部的2D－RC的平均为2帧，但2D－RC的两个成分的时间间隔并不在全部的2D－RC中相同(1帧或3帧)。因此，这些映射相比于图3D中表示一例的映射并不是好的映射。
《实施方式1》
本发明的实施方式1的发送机、发送方法、接收机以及接收方法基于上述的《发明者的研究以及由此发明者得到的见解》，以下参照附图进行说明。
＜发送机以及发送方法＞
图4是表示本发明的实施方式1的发送机100A的结构的框图。其中，实施方式1中，对于能够适用《发明者的研究以及由此发明者得到的见解》中记载的图1的发送机100的各结构要素的说明的结构要素，附加与其相同的附图标记，并省略其说明。
图4的发送机100A具备FEC编码器110、解复用器115、PAM映射器120、解复用器125、星座旋转单元130、信元映射器140A、信元交织器150A、帧交织器160A、帧映射器170A、调制器180以及发送天线190。
另外，为了使实施方式1的说明的理解容易，适当地以FEC块包括24个复信元、星座块为2D－RC或者4D－RC的情况为例进行说明。
信元映射器140A将从星座旋转单元130供给的各D维星座块的D个成分在包含NC个复信元的复信元序列中映射为D/2个相邻(连续)的复信元。但是，本发明不特别限定将各D维星座块的D个成分映射为D/2个连续的复信元的处理内容，只要是能够如此映射的处理内容即可。
以下，记载两个由信元映射器140A进行的将各D维星座块的D个成分映射为D/2个连续的复信元的处理步骤。
作为信元映射的处理步骤，信元映射器140A将各D维星座块的D个成分映射为D/2个连续的复信元的实数成分和虚数成分，在复信元的实数成分与虚数成分之间插入D/2的相对延迟。相对延迟以特定期间循环。特定期间通常需要是D的倍数、NC的约数。将该特定期间记为循环延迟期间。
图5及图6中表示该处理内容的具体例。其中，图5及图6、以及后述的图7、图8、图11、图12、图13、图14、图20及图21的各图中，一个最小的正方形相当于2D－RC或4D－RC的一个成分，最小的上下排列的两个正方形(上侧为实数成分Re，下侧为虚数成分Im)相当于一个复信元。图5及图6、以及后述的图7、图8、图11、图12、图13、图14、图20及图21的各图中，最小的正方形内的值(1、2，···)是表示2D－RC或4D－RC的索引。
图5是表示在2维旋转星座块(2D－RC)的情况下由图4的信元映射器140A进行的信元映射的例的图。
信元映射器140A如图5(a)所示，将各2D－RC的D＝2个成分映射为D/2＝1个复信元的实数成分和虚数成分。并且，信元映射器140A如图5(b)、(c)、(d)、(e)所示，以循环延迟期间(图5中简记为“期间”)使复信元的虚数成分循环性地延迟D/2＝1复信元量。另外，图5(b)、(c)、(d)、(e)分别是循环延迟期间为24、8、4、2的情况。
图6是表示在4维旋转星座块(4D－RC)的情况下由图4的信元映射器140A进行的信元映射的例的图。
信元映射器140A如图6(a)所示将各4D－RC的D＝4个成分映射为D/2＝2个相邻的复信元的实数成分和虚数成分。并且，信元映射器140A如图6(b)、(c)、(d)所示以循环延迟期间(图6中简记为“期间”)使复信元的虚数成分循环性地延迟D/2＝2复信元量。另外，图6(b)、(c)、(d)分别是循环延迟期间为24、8、4的情况。其中，循环延迟期间2在4D－RC的情况下是不可能的。另外，虽然在图5以及图6中没有图示，但是2D－RC以及4D－RC双方中循环延迟期间为12的情况也是可能的，而且2D－RC中进一步循环延迟期间为6的情况也是可能的。
另外，也可以是，信元映射器140A为了在实数成分与虚数成分之间插入相对的D/2的循环性地延迟，代替图5以及图6所示的使虚数成分循环性地延迟D/2复信元量，而使实数成分循环性地延迟D/2复信元量。
或者，作为信元映射的其他的处理步骤，信元映射器140A将星座块的各对映射为D个连续的复信元。该信元映射与信元映射的前述的处理步骤中的循环延迟期间为D的情况等价。更详细地讲，信元映射器140A将对的一方的星座块的D个成分映射为D个复信元的实数成分，将另一方的星座块的D个成分映射为D个复信元的虚数成分。
图7及图8中表示该处理内容的具体例。
图7是表示在2维旋转星座块(2D－RC)的情况下由图4的信元映射器140A进行的信元映射的例的图。
信元映射器140A如图7所示，在2D－RC的各对中将对的一方的2D－RC的2个成分映射为连续的2个复信元的实数成分，将对的另一方的2D－RC的2个成分映射为该2个复信元的虚数成分。例如，信元映射器140A针对索引1的2D－RC和索引2的2D－RC的对，将索引1的2D－RC的2个成分映射为连续的2个复信元的实数成分，将索引2的2D－RC的2个成分映射为该2个复信元的虚数成分。
图8是表示在4维旋转星座块(4D－RC)的情况下由图4的信元映射器140A进行的信元映射的例的图。
信元映射器140A如图8所示，在4D－RC的各对中将对的一方的4D－RC的4个成分映射为连续的4个复信元的实数成分，将对的另一方的4D－RC的4个成分映射为该4个复信元的虚数成分。例如，信元映射器140A针对索引1的4D－RC和索引2的4D－RC的对，将索引1的4D－RC的4个成分映射为连续的4个复信元的实数成分，将索引2的4D－RC的4个成分映射为该4个复信元的虚数成分。
信元映射器140A进行的信元映射的结果得到的FEC块的复信元供给至信元交织器150A。信元交织器150A对被供给的FEC块的复信元进行置换(信元交织)，以使各D维星座块的D个成分在FEC块整体中均匀地分散。在此，与该置换关联的参数是FEC块的复信元的个数NC和星座块的维数(成分数)D。信元交织器150A进行的置换虽然处理内容不同但相当于DVB－T2标准中的伪随机信元置换。信元交织器150A进行的置换保证D维星座块的D个成分的大致均匀的分散。因此，可实现旋转星座的性能的提高。
记载信元交织器150A进行的FEC块的复信元的优选的置换。
该优选的置换等价于以下的处理。
信元交织器150A按照从上游供给的次序将FEC块的NC个复信元沿着列写入D行ceil(NC/D)列的交织器矩阵。并且，信元交织器150A将写入的复信元从交织器矩阵沿着行读出，并按照读出的次序输出至下游。另外，函数ceil(A)是返回A以上的最小的整数的函数。
在NC不是D的约数的情况下，即使将FEC块的NC个复信元写入交织器矩阵，在最后列的一部分中也不会被写入复信元。但是，由于NC肯定是D/2的倍数，因此在最后列中复信元缺少D/2个(即列的一半)。
图9及图10表示该处理内容的具体例。其中，图9及图10的值(1、2，···)不是星座块的成分的索引，而是FEC块的复信元的索引。另外，图中的箭头表示写入顺序或读出顺序。
图9是表示在2维旋转星座块(2D－RC)的情况下由图4的信元交织器150A进行的信元交织的例的图。
信元交织器150A如图9(a)所示，将FEC块的24个复信元按照从上游输入的次序“1、2、3、4、···、21、22、23、24”，沿列方向写入到2(＝D)行12(＝ceil(24/2))列的交织器矩阵。并且，信元交织器150A如图9(b)所示，将写入的FEC块的24个复信元从交织器矩阵沿行方向读出，并按照读出的次序“1、3、···、21、23、2、4、···、22、24”输出至下游。
图10是表示在4维旋转星座块(4D－RC)的情况下由图4的信元交织器150A进行的信元交织的例的图。
信元交织器150A如图10(a)所示，将FEC块的24个复信元按照从上游输入的次序“1、2、3、4、···、21、22、23、24”沿列方向写入到4(＝D)行6(＝ceil(24/4))列的交织器矩阵。并且，信元交织器150A如图10(b)所示，将写入的FEC块的24个复信元从交织器矩阵沿行方向读出，并按照读出的次序“1、5、···、21、2、6、···、20、24”输出至下游。
图4的信元交织器150A进行的上述的置换还能够用数学术语(mathematicalterm)表现。
在NC为D的倍数的情况下，将输入至信元交织器150A复信元的索引设为i，将从信元交织器150A输出的复信元的索引设为j的情况下，索引j作为索引i的函数如以下那样表现。
j＝rem(i，D)×NC/D+floor(i/D)
其中，i和j为0、1、···、NC－1。
另外，函数rem(i，D)是返回i除以D而得到的余数的函数。此外，函数floor(A)是返回A以下的最大的整数的函数。
在信元交织器150A进行的置换的适用后，结果得到的FEC块由D个连续的区域构成，各区域各包括各星座块的1个成分。星座块的成分间的距离(间隔)除了规定个数(NC除以循环延迟期间而得到的值)的星座块以外或者无例外地(全部中)成为NC/D复信元或NC/D－1复信元。即分散尽可能地均匀。
另外，信元映射器140A以及信元交织器150A根据FEC块的NS个成分生成NC个复信元，以使在包含NC个复信元的复信元序列中，除了规定个数(NC除以循环延迟期间而得到的值)的星座块以外或者无例外地星座块的D个成分的间隔成为NC/D复信元或NC/D－1复信元。
图11及图12中表示上述的信元映射以及信元交织的处理结果的例。
图11以及图12分别是表示2维旋转星座块(2D－RC)以及4维旋转星座块(4D－RC)的情况下的信元映射以及信元交织的处理结果的一例的图。其中，循环延迟期间为最大的24复信元。
如图11所示的2D－RC的2个成分由组分索引1、2的两个区域各包含一个，如图12所示的4D－RC的4个成分由组分索引1至4的四个区域各包含一个。
从图11及图12可知，在FEC块整体中D个成分大致均匀地分散。在2D－RC的情况下，如图11所示，具有相同星座块的成分的复信元之间的最小距离在第奇数个星座块中是12(＝NC/D)复信元，在第偶数个星座块中除了第24个星座块以外是11(＝NC/D－1)复信元，在第24个星座块中是23复信元。此外，在4D－RC的情况下，如图12所示，具有相同星座块的成分的复信元之间的最小距离在4D－RC中第奇数个星座块中是6(＝NC/D)复信元，在第偶数星座块中除了第12个星座块以外是5(＝NC/D－1)复信元，在第12个星座块中是6(＝NC/D)复信元。
重新排列后的FEC块按时序的顺序被映射为1个以上的帧。在FEC块分散在NF＞1个帧中的情况下，首先，FEC块被分割为NF个连续的片，各片准确地映射为NF个帧中的一个帧。FEC块以NF个片之间的尺寸之差最大为1复信元的方式被分割为NF个片。为了保证最佳的时间分集，NF个片优选为相同尺寸。该处理由帧交织器160A以及帧映射器170A执行。
图13及图14中表示FEC块的切片的例。
图13是表示2维旋转星座块(2D－RC)的情况下的FEC块的切片的例的图。图13(a)表示由信元交织器150A重新排列后的FEC块。图13(b)、(c)、(d)分别表示2、3、4帧中的FEC块的切片。
图14是表示4维星座块(4D－RC)的情况下的FEC块的切片的例的图。图14(a)表示由信元交织器150A重新排列后的FEC块。图14(b)、(c)、(d)分别表示2、3、4帧中的FEC块的切片。
各星座块的D成分(各2D－RC的2成分，各4D－RC的4成分)的分散尽可能地变好。
在使用切片的情况(参照图2B)下，即代替数据在1帧中分布而在各帧中以几个脉冲串(或者片)发送的情况下，各帧被分割为尺寸大致相等的片。优选的是，在多个片之间包含在片中的复信元的个数之差最大为1。结果得到的各星座块的D成分的分布保持最佳。
以下，说明将各FEC块分散在NF个帧中的优选的实施方式。
图15是表示图4的帧交织器160A的结构的框图。作为图15的帧交织器160A使用卷积交织器，帧交织在NF＝3帧中执行。各帧由4个FEC块构成。另外，图15的“1”至“4”是用于识别FEC块的值。
帧交织器160A具备解复用器161A和交织器165A。另外，图15的例中按帧1、2、3的顺序输入至帧交织器160A中。
解复用器161A按每个FEC块将FEC块分割为NF个块并向交织器165A的NF个交织器支路各供给一个。但是，解复用器161A理想的是将各FEC块分割为相等的尺寸，以使在NF个块之间包含在块中的复信元的个数之差最大为1。在此，将块记为交织单元(interleavingunits：IUs)。
交织器165A对来自解复用器161A的输入实施依赖于支路索引的延迟。通常，支路延迟等于从0开始的支路索引的帧量的延迟，即图15的例中0、1、2的帧量的延迟。另外，在图15的例中，交织器165A为了执行支路延迟，在支路索引0的支路中不具备存储器块，在支路索引1的支路中具备一个存储器块M，在支路索引2的支路中具备两个存储器块M。各存储器块M容纳帧的FEC块的个数的交织单元的复信元、即该例中容纳4个交织单元的复信元。
帧映射器170A将帧交织器160A内的交织器165A的输出映射为帧。
由此，各FEC块分散在三个相邻的帧中。作为一例，图16中表示帧1的4个FEC块分散在3帧中的情形。
各帧中交织后的数据也可以进一步被分割为几个片。其效果是各交织单元被分割为很多的片。因此，各FEC块首先被分割为交织单元，然后被分割为片。
图17是表示每FEC块24复信元、4帧中的交织、每帧2片的图。该图17的例中，全部的片为相同尺寸，即24/(4×2)＝3个信元。在该数不是整数的情况下，将各FEC块分割为在多个片之间复信元的个数之差最大为1。
＜接收机以及接收方法＞
图18是表示本发明的实施方式1的接收机300的结构的框图。图18的接收机300对应于图4的发送机100A，反映发送机100A的功能。
接收机300具备接收天线310、解调器320、帧解映射器330、帧解交织器340、信元解交织器350、信元解映射器360、星座解映射器370、以及前向纠错(forward errorcorrection：FEC)解码器380。
解调器320从RF(radio-frequency)前端接受基带信号。RF前端通常具备接收天线310、选择期望的信道的调谐器(不图示)、将模拟RF信号变换为数字基带的下变换器(不图示)。
解调器320对从RF前端接受到的数字基带信号进行解调。也就是说，解调器320利用数字基带信号计算信道衰减系数，并利用根据数字基带信号计算的信道衰减系数求出复符号(复信元)。并且，解调器320将复信元的流输出至帧解映射器330。
帧解映射器330具有与由发送机100A的帧映射器170A进行的帧映射对应的功能，基于由发送机通知的时间表从帧(信元流)提取属于期望的服务或程序的复信元。并且，帧解交织器340为了使提取的复信元排列在发送机100A的帧交织器160A进行的交织前而进行解交织(帧解交织)。帧解交织器340的输出按每个帧由多个FEC块构成。
信元解交织器350为了使各FEC块的NC个复信元排列在发送机100A的信元交织器150A进行的交织前而进行解交织(信元解交织)。
信元解映射器360基于由发送机100A的信元映射器140A进行的星座块向D个实数符号的复信元的映射位置，提取映射为FEC块的复信元的各D维星座块的D个实数符号。
星座解映射器370对各D维星座块进行解调。例如，星座解映射器370对各D维星座块的D个实数符号进行结合解调，针对各D维星座块作出D×B个“软”比特。另外，星座解映射器370在一处理步骤中执行与由发送机100A的星座旋转单元130进行的旋转对应的反旋和与由发送机100A的PAM映射器115进行的映射对应的解映射。
FEC解码器380基于发送机100A的FEC编码器110所使用的FEC码，对各FEC块的软比特进行解码，并为了进一步的处理而将解码结果供给至下游的处理块。
《发明者的进一步研究以及由此发明者得到的进一步的见解》
非专利文献1中公开的DVB－T2(Digital Video Broadcasting-SecondTerminal)标准是电视标准DVB－T的改良，公开了数字电视广播的第二代电视系统。其详述了面向数字电视服务及一般的数据的信道编码/调制系统。
图19是表示基于DVB－T2标准的、使用旋转QAM(quadrature amplitudemodulation)星座的发送机500的结构的框图。
发送机500具备FEC编码器510、比特交织器520、QAM映射器530、，星座旋转单元540、RC成分分离单元550(包括Q延迟插入单元551以及信元交织器555)、时间/频率交织器560、OFDM调制器570、RF功率放大器580以及发送天线590。
发送机500作为输入而接受包含所发送的信息的规定长度的二进制块。
FEC编码器510使用FEC码对各信息块进行编码。DVB－T2标准中，作为FEC码使用低密度奇偶校验(low-density parity-check：LDPC)码。
比特交织器520对编码处理的结果得到的FEC码字(FEC块)的比特进行交织(比特交织)，并将比特交织后的FEC块供给至QAM映射器530。由此，提高系统的鲁棒性。
QAM映射器530将比特交织后的FEC块按规定个数的比特的每个组映射为复QAM符号。通常，B个比特调制实数成分，其他B个比特调制虚数成分。因此，复QAM符号的实数成分和虚数成分相互独立，分别能够作为实数值(real-valued)的PAM(pulse amplitudemodulation)符号(与由图1以及图4的PAM映射器120制作的PAM符号相同的符号)。作为映射处理的结果，各FEC块被变换为复QAM符号的块。
星座旋转单元540为了在构成由QAM映射器530制作的复QAM符号的两个实数值的PAM符号之间作出依赖，对由QAM映射器530制作的复QAM符号进行旋转。由此，衰减信道中的鲁棒性增大。将旋转处理还记为两个实数值的PAM符号的结合编码(jointly encoded)。实施旋转处理后的复QAM符号作为表示2维空间中的固有的点的符号。结果得到的(2B)2个组合形成2维旋转星座。星座旋转单元540进行的旋转通过对以两个实数值的PAM符号为矢量要素的矢量乘以2×2的正交矩阵来执行。
另外，在将两个实数值的PAM符号的结合编码广义化为D个实数值的PAM符号的结合编码的情况下，能够适用与图1的星座旋转单元130相关的说明。简单记载如下，星座旋转单元540通过对以D个实数值的PAM符号为要素的D维矢量乘以D×D的正交矩阵来进行结合编码。
在正交矩阵乘法后(旋转处理后)，各FEC块的NS个实数符号(成分)从旋转星座单元540供给至RC成分分离单元550。RC成分分离单元550将FEC块的NS个实数符号映射为NC＝NS/2个复符号(复信元)，以使在各FEC块中各D维星座块的D个实数符号被映射为D个不同的复符号(复信元)。但是，为了达成旋转星座的良好的性能，各D维旋转星座块的D个实数符号需要在时间和频率上尽可能分散。结果，影响D个实数符号的信道衰减变得尽可能无相关。
在基于DVB－T2标准的RC成分分离单元550中，首先，Q延迟插入单元551通过将D维星座块的D个实数符号映射为D/2个复信元，将FEC块的NS个实数符号映射为NC个复信元。接下来，Q延迟插入单元551将虚数(imaginary)(在其他表述中正交(quadrature))成分循环性地延迟D/2个复信元量(Q延迟)，并将延迟结果输出至信元交织器555。
图20及图21中表示该处理内容的具体例。另外，在图20及图21中设为FEC块包括24个复信元。
图20是表示在2维旋转星座块(2D－RC)的情况下由图19的Q延迟插入单元551进行的处理的例的图。另外，图20(a)表示2D－RC的实数符号(成分)的向复信元映射前的状态。
Q延迟插入单元551如图20(b)所示将各2D－RC的D＝2个成分映射为D/2＝1个复信元的实数成分和虚数成分。并且，Q延迟插入单元551如图20(c)所示将复信元的虚数成分循环性地延迟D/2＝1复信元量。
图21是表示在4维旋转星座块(4D－RC)的情况下由图19的Q延迟插入单元551进行的处理的例的图。另外，图21(a)表示4D－RC的成分的向复信元映射前的状态。
Q延迟插入单元551如图21(b)所示将各4D－RC的D＝4个实数符号(成分)映射为D/2＝2个连续的复信元的实数成分和虚数成分。并且，Q延迟插入单元551如图21(c)所示使复信元的虚数成分循环性地延迟D/2＝2复信元量。
RC成分分离单元550内的信元交织器555对通过Q延迟得到的NC个复信元进行置换(shuffle：混合)。在DVB－T2标准中，信元交织器555进行的信元置换是使用线性反馈移位寄存器(LFSR)而生成的伪随机置换。在DVB－T2标准中，信元交织器555进行的信元置换按每个FEC块不同。
时间/频率交织器560为了增大系统的分集，并为了将各FEC块的复信元在时间轴和频率轴上分散，进行时间交织和频率交织。时间交织和频率交织在DVB－T2标准中通过两个不同的块执行。
OFDM调制器570使用正交频分复用(orthogonal frequency-divisionmultiplexing：OFDM)调制。未图示的上变换器将数字基带信号变换为模拟RF(radio-frequency)信号。RF功率放大器580进行模拟RF信号的功率放大。功率放大后的模拟RF信号从发送天线590送出。
以下，使用图22及图23说明图19的比特交织器520的详细情况。
图22是表示图19的比特交织器520的结构的框图。
基于DVB－T2标准的比特交织器520具备奇偶交织器522、行列交织器524以及比特‐信元解复用器526。
奇偶交织器522对FEC编码器510的编码处理的结果得到的组织的LDPC码字的奇偶比特进行交织。
并且，行列交织器524对由奇偶交织器522重新排列奇偶比特后的组织的LDPC码字的比特进行交织。
接下来，比特‐信元解复用器526将由行列交织器524重新排列比特后的组织的LDPC码字的比特在向QAM星座映射之前，向信元字多重分离(demultiplexing)。其中，多重分离包括与行列交织器524的交织器矩阵的列的置换等价的处理。
与行列交织器524关联的比特‐信元解复用器526仅对于16－QAM星座、64－QAM星座、256－QAM星座等的高次星座使用。对于QPSK(4－QAM)星座，仅使用奇偶交织器522。
以下，使用图23说明图22的DVB－T2标准的行列交织器524的动作的概要。图23中用虚线示出了数据比特向交织器矩阵的写入顺序、数据比特从交织器矩阵的读出顺序。
行列交织器524一边使从奇偶交织器522接受的数据比特(将奇偶比特重新排列后的FEC码字的比特)扭曲(twist)已决定写入开始位置的比特数相当的量，一边向交织器矩阵沿列方向连续写入，并将写入到交织器矩阵的数据比特沿行方向连续读出。FEC码字(FEC帧)的第1比特(基带头的MSB(most significant bit))最先写入到交织器矩阵，最先被读出。另外，图中的“FEC帧的LSB”表示行列交织后的FEC码字(FEC帧)的LSB(leastsignificant bit)。
行列交织器的列数等于被编码在一个复QAM符号中的比特的数量即2×B，或者等于该数的2倍(2×2×B)。
信元字包含与被编码在一个复QAM符号中的比特相同数量即2×B个比特。例如，信元字的比特数在QPSK(4－QAM)符号的情况下为2，在16－QAM符号的情况下为4，在64－QAM符号的情况下为6，在256－QAM符号的情况下为8。各信元字由QAM映射器530使用QPSK(4－QAM)，16－QAM、64－QAM或256－QAM等特定的映射星座来调制。关于在DVB－T2标准中适用于比特的星座和格雷(Gray)映射的详细情况，在图24A、图24B及图24C各自中表示QPSK(4－QAM)、16－QAM以及64－QAM的情况。
发明者认识到DVB－T2标准的信元交织器555具备两个不同的功能。
第一个功能(以下，称为“第1功能”。)是使在信道中发生的脉冲串错误在FEC块中尽可能不规则地扩散。该功能在DVB－T2标准中通过信元交织器555的伪随机置换而非常容易达成，能够适用于旋转星座和非旋转星座。
第二个功能(以下，称为“第2功能”。)是与时间/频率交织器共同达成的，使旋转星座成分在时间和频率上扩展。该功能当然仅与旋转星座关联。但是，如在DVB－T2标准中使用的信元交织器555的伪随机置换不能说达成了在时间轴和频率轴上的D维旋转星座块的D个实数符号的最佳的分离。因此，在衰减或信道消失中没能得到最佳的性能。
D维旋转星座块的D个实数符号的分离通过将DVB－T2标准中的进行伪随机置换的信元交织器555为了在时间轴和频率轴上使该D个实数符号尽可能分离而替换为特别最优化的交织器来实现。但是，这样的交织器具有规则性的构造，对于第1功能来说并不是最佳的。
《实施方式2》
本发明的实施方式2的发送机、发送方法、接收机以及接收方法基于上述的《发明者的进一步研究以及由此发明者得到的进一步的的见解》，以下参照附图进行说明。
＜发送机以及发送方法＞
图25是表示本发明的实施方式2的发送机500A的结构的框图。其中，实施方式2中，对于能够适用《发明者的进一步研究以及由此发明者得到的进一步的见解》中记载的图19的发送机500的各结构要素的说明的结构要素附加与其相同的附图标记，并省略其说明。
发送机500A相对于发送机500具有如下结构：在QAM映射器530与星座旋转单元540之间配置信元交织器535A，将RC成分分离单元550置换为执行不同的处理内容的RC成分分离单元550A。
信元交织器535A实现用于使在信道中发生的脉冲串错误在FEC块中尽可能不规则地扩散的第1功能。信元交织器535A对由星座旋转单元540实施旋转处理之前的从QAM映射器530输出的复QAM符号(由两个实数值的PAM符号构成的组)进行置换。作为用于实现第1功能的信元交织器535A所进行的置换，适合伪随机置换(作为信元交织器535A，适合如DVB－T2标准的信元交织器555那样的伪随机交织器)。
信元交织器535A的置换直接适用于由QAM映射器530制作的QAM符号。因此，如图26所示，也可以代替在QAM映射器530的下游配置的信元交织器535A而在QAM映射器530的上游配置信元交织器535B。图26的发送机500B的信元交织器535B代替对QAM符号进行交织而将2×B个比特作为组对组进行交织。各组对一个QAM符号进行调制。另外，将比特交织器520和信元交织器535B结合的结构也可以看作新的比特交织器。
RC成分分离单元550A配置在星座旋转单元540的下游，实现用于使旋转星座块的成分分散的第2功能。
RC成分分离单元550A进行由实施方式1的发送机100A的信元映射器140A和信元交织器150A进行的处理，能够适用实施方式1的信元映射器140A和信元交织器150A的说明，因此省略详细说明。
由RC成分分离单元550A重新排列的FEC块按时序顺序被映射到1个以上的帧，以及/或映射到1个以上的信道或频率。该处理由时间/频率交织器560执行。在FEC块分散在NF＞一个帧的情况下，首先，FEC块被分割为NF的连续的片，各片准确地映射到NF个帧的一个帧。FEC块以NF个片之间的尺寸之差最大为1复信元的方式被分割为NF个片。为了保证最佳的时间分集，NF个片优选为相同尺寸。
＜接收机以及接收方法＞
图27是表示本发明的实施方式2的接收机700的结构的框图。图27的接收机700对应于图25的发送机500A或图26的发送机500B，反映发送机500A或图26的发送机500B的功能。
接收机700具备接收天线710、RF(radio-rfequency)前端720、OFDM解调器730、时间/频率解交织器740、RC成分结合单元750、星座解映射器760、信元解交织器770、比特解交织器780、FEC解码器790。另外，可以将信元解交织器770和比特解交织器780看作新的比特解交织器。
由接收天线710接收到的接收信号输入至RF前端720。RF前端720通常具备选择期望的信道的调谐器(不图示)、以及将模拟RF信号变换为数字基带的下变换器(不图示)。
OFDM解调器730对数字基带信号进行解调。也就是说，OFDM解调器730利用数字基带信号对信道衰减系数进行计算，并利用根据数字基带信号计算的信道衰减系数求出复符号(复信元)。并且，OFDM解调器730将复信元的流输出至时间/频率解交织器740。
时间/频率解交织器740基于由发送机通知的时间表，从帧(流)提取期望的服务或程序所属的复信元。并且，时间/频率解交织器740为了将提取的复信元排列在发送机500A、发送机500B的时间/频率交织器560的交织前而进行解交织(时间/频率解交织)。时间/频率解交织器740的输出中，多个FEC块由多个复信元构成。
RC成分结合单元750按NS/D个D维星座块的每个块，基于发送机500A、发送机500B的RC成分分离单元550A的处理内容，提取由RC成分分离单元550A分离的D维星座块的D个实数符号，将提取的D个实数符号与连续的D/2个复信元结合。
星座解映射器760对NS/D个D维星座块依次进行解调。例如，星座解映射器760对D维星座块的D个实数符号进行结合解调，对D维星座块作出D×B个“软”比特。另外，星座解映射器760在一处理步骤中执行与发送机500A、发送机500B的星座旋转单元540的旋转对应的反旋和与QAM映射器530的映射对应的解映射。
信元解交织器770将星座解映射器760的输出分组为2×B个“软”比特并对该组进行解交织(信元解交织)，以使发送机500的信元交织器535A进行的将2个实数值符号进行分组的组的重新排列或图26的发送机500B的信元交织器535B进行的将2×B个比特进行分组的组的重新排列被消除。
比特解交织器780为了返回到发送机500A、发送机500B的比特交织器520进行的交织前的排列，对信元解交织器770的输出进行解交织(比特解交织)。
FEC解码器790基于发送机500A、发送机500B的FEC编码器510所使用的FEC码，对各FEC块的软比特进行解码，将解码结果供给至下游的处理块。
《补充(其一)》
本发明不限定于上述的实施方式中说明的内容，用于达成本发明的目的和与其关联或附带的目的的任何形态中都能够实施，例如也可以如以下。
(1)上述的实施方式1、2中，作为纠错码以FEC码为例进行了说明，但在上述的实施方式1、2中说明的内容对于FEC码以外的纠错码也能够适用。
(2)上述的实施方式也可以涉及使用硬件和软件的安装。上述的实施方式也可以使用计算设备(处理器)安装或执行。计算设备或者处理器例如也可以是主处理器/通用处理器(general purpose processor)、数字信号处理器(DSP)、ASIC(application specificintegrated circuit)、FPGA(field programmable gate array)、其他可编程逻辑设备等。上述的实施方式也可以由这些设备的结合执行或实现。
(3)上述的实施方式也可以通过由处理器或者直接由硬件执行的软件模块的结构来实现。此外，也可以是软件模块和硬件安装的组合。软件模块也可以保存在多种计算机可读取的存储介质，例如RAM、EPROM、EEPROM、闪存存储器、寄存器、硬盘、CD－ROM、DVD等中。
《补充(其二)》
对实施方式等所涉及的发送处理方法、发送机、接收处理方法以及接收机及其效果进行总结。
第1发送方法是数字数据的发送方法，具有：
编码步骤，按规定长度的每个数据块，利用纠错码对数据块进行编码；
实数值符号序列生成步骤，将通过所述编码得到的编码数据块以规定数的比特依次映射为实数值符号，由此生成包含NS个实数值符号的实数值符号序列；
变换步骤，对于以所述实数值符号序列所包含的D个所述实数值符号为要素的D维矢量各自，对该D维矢量乘以D行D列的正交矩阵，由此变换为以D个实数符号为要素的D维旋转矢量；以及
复符号序列生成步骤，根据所述变换的结果得到的NS个所述实数符号，生成包含NC＝NS/2个复符号的复符号序列；
所述复符号序列生成步骤以如下方式进行所述复符号序列的生成，即：在该复符号序列中，全部的所述D维旋转矢量的D个所述实数符号的间隔成为NC/D复符号或NC/D－1复符号，或者除了一部分所述D维旋转矢量以外的所述D维旋转矢量的D个所述实数符号的间隔成为NC/D复符号或NC/D－1复符号。
第2发送方法是数字数据的发送方法，
编码步骤，按规定长度的每个数据块，利用纠错码对数据块进行编码；
实数值符号序列生成步骤，将通过所述编码得到的编码数据块以规定数的比特依次映射为实数值符号，由此生成包含NS个实数值符号的实数值符号序列；
变换步骤，对于以所述实数值符号序列所包含的D个所述实数值符号为要素的D维矢量各自，对该D维矢量乘以D行D列的正交矩阵，由此变换为以D个实数符号为要素的D维旋转矢量；以及
复符号序列生成步骤，根据所述变换的结果得到的NS个所述实数符号，生成包含NC＝NS/2个复符号的复符号序列；
所述复符号序列生成步骤中，
按每个所述D维旋转矢量，将该D维旋转矢量的D个所述实数符号映射为D个相邻的复符号，由此根据所述变换的结果得到的NS个所述实数符号生成包含NC个复符号的第1复符号序列，
执行与将所述第1复符号序列的NC个所述复符号以列方向写入到D行的交织器矩阵、并以行方向从交织器矩阵读出的处理等价的处理，由此生成所述复符号序列。
第3发送方法是数字数据的发送方法，具有：
编码步骤，按规定长度的每个数据块，利用纠错码对数据块进行编码；
实数值符号序列生成步骤，将通过所述编码得到的编码数据块以规定数的比特依次映射为实数值符号，由此生成包含NS个实数值符号的实数值符号序列；
变换步骤，对于以所述实数值符号序列所包含的D个所述实数值符号为要素的D维矢量各自，对该D维矢量乘以D行D列的正交矩阵，由此变换为以D个实数符号为要素的D维旋转矢量；以及
复符号序列生成步骤，根据所述变换的结果得到的NS个所述实数符号，生成包含NC＝NS/2个复符号的复符号序列；
所述复符号序列生成步骤中，
按每个所述D维旋转矢量，将该D维旋转矢量的D个所述实数符号映射为D/2个相邻的第1复符号，由此根据所述变换的结果得到的NS个所述实数符号生成包含NC个复符号的第1复符号序列；
在所述第1复符号序列中，在NC个所述第1复符号的实数成分与虚数成分之间以规定期间插入D/2符号量的延迟，由此生成包含NC个所述复符号的第2复符号序列；
执行与将所述第2复符号序列的NC个所述复符号以列方向写入到D行的交织器矩阵、并以行方向从交织器矩阵读出的处理等价的处理，由此生成所述复符号序列。
第1发送机是数字数据的发送机，具有：
编码部，按规定长度的每个数据块，利用纠错码对数据块进行编码；
实数值符号序列生成部，将通过所述编码得到的编码数据块以规定数的比特依次映射为实数值符号，由此生成包含NS个实数值符号的实数值符号序列；
变换部，对于以所述实数值符号序列所包含的D个所述实数值符号为要素的D维矢量各自，对该D维矢量乘以D行D列的正交矩阵，由此变换为以D个实数符号为要素的D维旋转矢量；以及
复符号序列生成部，根据所述变换的结果得到的NS个所述实数符号，生成包含NC＝NS/2个复符号的复符号序列；
所述复符号序列生成部以如下方式进行所述复符号序列的生成，即：在该复符号序列中，全部的所述D维旋转矢量的D个所述实数符号的间隔成为NC/D复符号或NC/D－1复符号，或者除了一部分所述D维旋转矢量以外的所述D维旋转矢量的D个所述实数符号的间隔成为NC/D复符号或NC/D－1复符号。
第2发送机是数字数据的发送机，具有：
编码部，按规定长度的每个数据块，利用纠错码对数据块进行编码；
实数值符号序列生成部，将通过所述编码得到的编码数据块以规定数的比特依次映射为实数值符号，由此生成包含NS个实数值符号的实数值符号序列；
变换部，对于以所述实数值符号序列所包含的D个所述实数值符号为要素的D维矢量各自，对该D维矢量乘以D行D列的正交矩阵，由此变换为以D个实数符号为要素的D维旋转矢量；以及
复符号序列生成部，根据所述变换的结果得到的NS个所述实数符号，生成包含NC＝NS/2个复符号的复符号序列；
所述复符号序列生成部为：
按每个所述D维旋转矢量，将该D维旋转矢量的D个所述实数符号映射为D个相邻的复符号，由此根据所述变换的结果得到的NS个所述实数符号生成包含NC个复符号的第1复符号序列，
执行与将所述第1复符号序列的NC个所述复符号以列方向写入到D行的交织器矩阵、并以行方向从交织器矩阵读出的处理等价的处理，由此生成所述复符号序列。
第3发送机是数字数据的发送机，具有：
编码部，按规定长度的每个数据块，利用纠错码对数据块进行编码；
实数值符号序列生成部，将通过所述编码得到的编码数据块以规定数的比特依次映射为实数值符号，由此生成包含NS个实数值符号的实数值符号序列；
变换部，对于以所述实数值符号序列所包含的D个所述实数值符号为要素的D维矢量各自，对该D维矢量乘以D行D列的正交矩阵，由此变换为以D个实数符号为要素的D维旋转矢量；以及
复符号序列生成部，根据所述变换的结果得到的NS个所述实数符号，生成包含NC＝NS/2个复符号的复符号序列；
所述复符号序列生成部为：
按每个所述D维旋转矢量，将该D维旋转矢量的D个所述实数符号映射为D/2个相邻的第1复符号，由此根据所述变换的结果得到的NS个所述实数符号生成包含NC个复符号的第1复符号序列；
在所述第1复符号序列中，在NC个所述第1复符号的实数成分与虚数成分之间以规定期间插入D/2符号量的延迟，由此生成包含NC个所述复符号的第2复符号序列；
执行与将所述第2复符号序列的NC个所述复符号以列方向写入到D行的交织器矩阵、并以行方向从交织器矩阵读出的处理等价的处理，由此生成所述复符号序列。
根据第1、第2、第3发送方法或第1、第2、第3发送机，能够使D维旋转星座块的D个实数符号均匀地且最小距离变大地分散，由此得到良好的时间分集。
第4发送方法为在第1、第2、第3发送方法的任一个方法中，
将所述复符号序列分割为NF个片，并以NF个所述片各自中该片的全部的所述复符号映射到相同帧的方式将所述NS/2个所述复符号映射为NF个帧。
第5发送方法为在第4发送方法中，
以在NF个所述片之间所述片所包含的所述复符号的个数之差最大为1的方式进行所述分割。
根据第4、第5发送方法，实现时间分集的进一步提高。
第6发送方法为在第1、第2、第3发送方法的任一个发送方法中，
在所述实数值符号序列生成步骤与所述变换步骤之间还具有交织步骤，该交织步骤在所述实数值符号序列中将2个所述实数值符号作为组重新排列组的排列顺序。
第4发送机为在第1、第2、第3发送机的任一个发送机中，
在所述实数值符号序列生成部与所述变换部之间还具有交织部，该交织部在所述实数值符号序列中将2个所述实数值符号作为组重新排列组的排列顺序。
根据第6发送方法或第4发送机，由于使在信道中发生的脉冲串错误在编码数据块中扩散，因此可实现针对在信道中发生的脉冲串错误的耐性的提高。
第7发送方法为在第1、第2、第3发送方法的任一个发送方法中，
所述实数值符号是对B个比特进行调制而得到的符号；
在所述编码步骤与所述实数值符号序列生成步骤之间，还具有交织步骤，该交织步骤在包含所述编码数据块的复比特的比特序列中，将2×B个所述比特作为组而重新排列组的排列顺序。
第5发送机为在第1、第2、第3发送机的任一个发送机中，
所述实数值符号是对B个比特进行调制而得到的符号；
在所述编码部与所述实数值符号序列生成部之间还具有交织部，该交织部在包含所述编码数据块的复比特的比特序列中，将2×B个所述比特作为组而重新排列组的排列顺序。
根据第7发送方法或第5发送机，由于使在信道中发生的脉冲串错误在编码数据块中扩散，因此可实现针对在信道中发生的脉冲串错误的耐性的提高。
第1接收方法是数字数据的接收方法，具有：
接收步骤，接收通过第1、第2、第3方法的任一个发送方法得到的包含NC个复符号的复符号序列；
实数符号提取步骤，按NS/D个D维旋转矢量的每个矢量，从所述复符号序列提取该D维旋转矢量的D个实数符号；
解映射步骤，对NS/D个所述D维旋转矢量依次进行解映射，由此生成编码数据块；以及
解码步骤，利用纠错码对所述编码数据块进行解码。
第1接收机是数字数据的接收机，具有：
接收部，接收通过第1、第2、第3方法的任一个发送机得到的包含NC个复符号的复符号序列；
实数符号提取部，按NS/D个D维旋转矢量的每个矢量，从所述复符号序列提取该D维旋转矢量的D个实数符号；
解映射部，对NS/D个所述D维旋转矢量依次进行解映射，由此生成编码数据块；以及
解码部，利用纠错码对所述编码数据块进行解码。
根据第1接收方法或第1接收机，D维旋转星座块的D个实数符号被均等地且最小距离变大地分散，因此可得到良好的时间分集。
第2接收方法是数字数据的接收方法，具有：
接收步骤，接收通过第6或第7发送方法得到的包含NC个复符号的复符号序列；
实数符号提取步骤，按NS/D个D维旋转矢量的每个矢量，从所述复符号序列提取该D维旋转矢量的D个实数符号；
解映射步骤，对NS/D个所述D维旋转矢量依次进行解映射，由此生成编码数据块；
解交织步骤，基于所述交织步骤中的重新排列，将所述编码数据块的比特重新排列；以及
解码步骤，利用纠错码对通过所述解交织步骤重新排列后的所述编码数据块进行解码。
第2接收机是数字数据的接收机，具有：
接收部，接收通过第4或第5发送机得到的包含NC个复符号的复符号序列；
实数符号提取部，按NS/D个D维旋转矢量的每个矢量，从所述复符号序列提取该D维旋转矢量的D个实数符号；
解映射部，对NS/D个所述D维旋转矢量依次进行解映射，由此生成编码数据块；
解交织部，基于所述交织部的重新排列，将所述编码数据块的比特重新排列；以及
解码部，利用纠错码对通过所述解交织部重新排列后的所述编码数据块进行解码。
根据第2接收方法或第2接收机，D维旋转星座块的D个实数符号被均等地且最小距离变大地分散，因此可得到良好的时间分集，并且可实现针对在信道中发生的脉冲串错误的耐性的提高。
产业上的可利用性
本发明能够利用于使用旋转星座的通信。
附图标记说明
100A 发送机
110 FEC编码器
115 解复用器
120 PAM映射器
125 解复用器
130 星座旋转单元
140 信元映射器
150A 信元交织器
160A 帧交织器
170A 帧映射器
180 调制器
190 发送天线
300 接收机
310 接收天线
320 解调器
330 帧解映射器
340 帧解交织器
350 信元解交织器
360 信元解映射器
370 星座解映射器
380 FEC解码器
500A、500B 发送机
510 FEC编码器
520 比特交织器
520 QAM映射器
535A、535B 信元交织器
540 星座旋转单元
550A RC成分分离单元
560 时间/频率交织器
570 OFDM调制器
580 RF功率放大器
590 发送天线
700 接收机
710 接收天线
720 RF前端
730 OFDM解调器
740 时间/频率解交织器
750 RC成分结合单元
760 信元解交织器
770 星座解映射器
780 比特解交织器
790 FEC解码器

Claims (16)

1.一种发送方法，其是数字数据的发送方法，具有：
编码步骤，按规定长度的每个数据块，利用纠错码对数据块进行编码；
实数值符号序列生成步骤，将通过所述编码得到的编码数据块以规定数的比特依次映射为实数值符号，由此生成包含NS个实数值符号的实数值符号序列；
变换步骤，对于以所述实数值符号序列所包含的D个所述实数值符号为要素的D维矢量各自，对该D维矢量乘以D行D列的正交矩阵，由此变换为以D个实数符号为要素的D维旋转矢量；以及
复符号序列生成步骤，根据所述变换的结果得到的NS个所述实数符号，生成包含NC＝NS/2个复符号的复符号序列；
所述复符号序列生成步骤，在该复符号序列中，使得全部的所述D维旋转矢量的D个所述实数符号的间隔成为NC/D个复符号或NC/D－1个复符号，或者使得除了一部分所述D维旋转矢量以外的所述D维旋转矢量的D个所述实数符号的间隔成为NC/D个复符号或NC/D－1个复符号。
2.如权利要求1所述的发送方法，其特征在于，
将所述复符号序列分割为NF个片，以在NF个所述片的每一个片中该片的全部的所述复符号映射到相同帧的方式，将所述NS/2个所述复符号映射为NF个帧。
3.如权利要求2所述的发送方法，其特征在于，
以在NF个所述片之间所述片所包含的所述复符号的个数之差最大为1的方式进行所述分割。
4.如权利要求1所述的发送方法，
在所述实数值符号序列生成步骤与所述变换步骤之间还具有交织步骤，该交织步骤在所述实数值符号序列中将2个所述实数值符号作为组而重新排列组的排列顺序。
5.如权利要求1所述的发送方法，
所述实数值符号是对B个比特进行调制而得到的符号；
在所述编码步骤与所述实数值符号序列生成步骤之间，还具有交织步骤，该交织步骤在包含所述编码数据块的复比特的比特序列中，将2×B个所述比特作为组重新排列组的排列顺序。
6.一种发送方法，其是数字数据的发送方法，具有：
编码步骤，按规定长度的每个数据块，利用纠错码对数据块进行编码；
实数值符号序列生成步骤，将通过所述编码得到的编码数据块以规定数的比特依次映射为实数值符号，由此生成包含NS个实数值符号的实数值符号序列；
变换步骤，对于以所述实数值符号序列所包含的D个所述实数值符号为要素的D维矢量各自，对该D维矢量乘以D行D列的正交矩阵，由此变换为以D个实数符号为要素的D维旋转矢量；以及
复符号序列生成步骤，根据所述变换的结果得到的NS个所述实数符号，生成包含NC＝NS/2个复符号的复符号序列；
所述复符号序列生成步骤中，
按每个所述D维旋转矢量，将该D维旋转矢量的D个所述实数符号映射为D/2个相邻的复符号，由此根据所述变换的结果得到的NS个所述实数符号生成包含NC个复符号的第1复符号序列，
执行与将所述第1复符号序列的NC个所述复符号以列方向写入到D行的交织器矩阵、并以行方向从交织器矩阵读出的处理等价的处理，由此生成所述复符号序列。
7.一种发送方法，其是数字数据的发送方法，具有：
编码步骤，按规定长度的每个数据块，利用纠错码对数据块进行编码；
实数值符号序列生成步骤，将通过所述编码得到的编码数据块以规定数的比特依次映射为实数值符号，由此生成包含NS个实数值符号的实数值符号序列；
变换步骤，对于以所述实数值符号序列所包含的D个所述实数值符号为要素的D维矢量各自，对该D维矢量乘以D行D列的正交矩阵，由此变换为以D个实数符号为要素的D维旋转矢量；以及
复符号序列生成步骤，根据所述变换的结果得到的NS个所述实数符号，生成包含NC＝NS/2个复符号的复符号序列；
所述复符号序列生成步骤中，
按每个所述D维旋转矢量，将该D维旋转矢量的D个所述实数符号映射为D/2个相邻的第1复符号，由此根据所述变换的结果得到的NS个所述实数符号生成包含NC个复符号的第1复符号序列；
在所述第1复符号序列中，在NC个所述第1复符号的实数成分与虚数成分之间以规定期间插入D/2符号量的延迟，由此生成包含NC个所述复符号的第2复符号序列；
执行与将所述第2复符号序列的NC个所述复符号以列方向写入到D行的交织器矩阵、并以行方向从交织器矩阵读出的处理等价的处理，由此生成所述复符号序列。
8.一种接收方法，其是数字数据的接收方法，具有：
接收步骤，接收通过权利要求1所述的发送方法得到的包含NC个复符号的复符号序列；
实数符号提取步骤，按NS/D个D维旋转矢量的每个矢量，从所述复符号序列提取该D维旋转矢量的D个实数符号；
解映射步骤，对NS/D个所述D维旋转矢量依次进行解映射，由此生成编码数据块；以及
解码步骤，利用纠错码对所述编码数据块进行解码。
9.一种接收方法，其是数字数据的接收方法，具有：
接收步骤，接收通过权利要求6所述的发送方法得到的包含NC个复符号的复符号序列；
实数符号提取步骤，按NS/D个D维旋转矢量的每个矢量，从所述复符号序列提取该D维旋转矢量的D个实数符号；
解映射步骤，对NS/D个所述D维旋转矢量依次进行解映射，由此生成编码数据块；
解交织步骤，基于所述交织步骤中的重新排列，将所述编码数据块的比特重新排列；以及
解码步骤，利用纠错码对通过所述解交织步骤重新排列后的所述编码数据块进行解码。
10.一种发送机，其是数字数据的发送机，具有：
编码部，按规定长度的每个数据块，利用纠错码对数据块进行编码；
实数值符号序列生成部，将通过所述编码得到的编码数据块以规定数的比特依次映射为实数值符号，由此生成包含NS个实数值符号的实数值符号序列；
变换部，对于以所述实数值符号序列所包含的D个所述实数值符号为要素的D维矢量各自，对该D维矢量乘以D行D列的正交矩阵，由此变换为以D个实数符号为要素的D维旋转矢量；以及
复符号序列生成部，根据所述变换的结果得到的NS个所述实数符号，生成包含NC＝NS/2个复符号的复符号序列；
所述复符号序列生成部，在该复符号序列中，使得全部的所述D维旋转矢量的D个所述实数符号的间隔成为NC/D个复符号或NC/D－1个复符号，或者使得除了一部分所述D维旋转矢量以外的所述D维旋转矢量的D个所述实数符号的间隔成为NC/D个复符号或NC/D－1个复符号。
11.如权利要求10所述的发送机，
在所述实数值符号序列生成部与所述变换部之间还具有交织部，该交织部在所述实数值符号序列中将2个所述实数值符号作为组而重新排列组的排列顺序。
12.如权利要求10所述的发送机，
所述实数值符号是对B个比特进行调制而得到的符号；
在所述编码部与所述实数值符号序列生成部之间还具有交织部，该交织部在包含所述编码数据块的复比特的比特序列中，将2×B个所述比特作为组而重新排列组的排列顺序。
13.一种发送机，其是数字数据的发送机，具有：
编码部，按规定长度的每个数据块，利用纠错码对数据块进行编码；
实数值符号序列生成部，将通过所述编码得到的编码数据块以规定数的比特依次映射为实数值符号，由此生成包含NS个实数值符号的实数值符号序列；
变换部，对于以所述实数值符号序列所包含的D个所述实数值符号为要素的D维矢量各自，对该D维矢量乘以D行D列的正交矩阵，由此变换为以D个实数符号为要素的D维旋转矢量；以及
复符号序列生成部，根据所述变换的结果得到的NS个所述实数符号，生成包含NC＝NS/2个复符号的复符号序列；
所述复符号序列生成部为：
按每个所述D维旋转矢量，将该D维旋转矢量的D个所述实数符号映射为D/2个相邻的复符号，由此根据所述变换的结果得到的NS个所述实数符号生成包含NC个复符号的第1复符号序列，
执行与将所述第1复符号序列的NC个所述复符号以列方向写入到D行的交织器矩阵、并以行方向从交织器矩阵读出的处理等价的处理，由此生成所述复符号序列。
14.一种发送机，其是数字数据的发送机，具有：
编码部，按规定长度的每个数据块，利用纠错码对数据块进行编码；
实数值符号序列生成部，将通过所述编码得到的编码数据块以规定数的比特依次映射为实数值符号，由此生成包含NS个实数值符号的实数值符号序列；
变换部，对于以所述实数值符号序列所包含的D个所述实数值符号为要素的D维矢量各自，对该D维矢量乘以D行D列的正交矩阵，由此变换为以D个实数符号为要素的D维旋转矢量；以及
复符号序列生成部，根据所述变换的结果得到的NS个所述实数符号，生成包含NC＝NS/2个复符号的复符号序列；
所述复符号序列生成部为：
按每个所述D维旋转矢量，将该D维旋转矢量的D个所述实数符号映射为D/2个相邻的第1复符号，由此根据所述变换的结果得到的NS个所述实数符号生成包含NC个复符号的第1复符号序列；
在所述第1复符号序列中，在NC个所述第1复符号的实数成分与虚数成分之间以规定期间插入D/2符号量的延迟，由此生成包含NC个所述复符号的第2复符号序列；
执行与将所述第2复符号序列的NC个所述复符号以列方向写入到D行的交织器矩阵、并以行方向从交织器矩阵读出的处理等价的处理，由此生成所述复符号序列。
15.一种接收机，其是数字数据的接收机，具有：
接收部，接收通过权利要求10所述的发送机得到的包含NC个复符号的复符号序列；
实数符号提取部，按NS/D个D维旋转矢量的每个矢量，从所述复符号序列提取该D维旋转矢量的D个实数符号；
解映射部，对NS/D个所述D维旋转矢量依次进行解映射，由此生成编码数据块；以及
解码部，利用纠错码对所述编码数据块进行解码。
16.一种接收机，其是数字数据的接收机，具有：
接收部，接收通过权利要求13所述的发送机得到的包含NC个复符号的复符号序列；
实数符号提取部，按NS/D个D维旋转矢量的每个矢量，从所述复符号序列提取该D维旋转矢量的D个实数符号；
解映射部，对NS/D个所述D维旋转矢量依次进行解映射，由此生成编码数据块；
解交织部，基于所述交织部的重新排列，将所述编码数据块的比特重新排列；以及
解码部，利用纠错码对通过所述解交织部重新排列后的所述编码数据块进行解码。
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