專利名稱：編碼線性成塊碼的方法和裝置的制作方法
發(fā)明的背景1.發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及數(shù)字信號(hào)的傳遞(即，傳輸和/或存儲(chǔ))。更具體地說，本發(fā)明涉及線性成塊碼的編碼。
2.相關(guān)技術(shù)的描述數(shù)字信號(hào)通常用于如語音、數(shù)據(jù)，和視頻通訊和圖象，數(shù)據(jù)及文檔的存儲(chǔ)，處理和歸檔等應(yīng)用場合。遺憾的是，因?yàn)榇鎯?chǔ)介質(zhì)和傳輸通道并不完美，它們?nèi)菀讓㈠e(cuò)誤引入到經(jīng)過它們的數(shù)字信息中。例如，在存儲(chǔ)介質(zhì)中，由于缺陷產(chǎn)生的錯(cuò)誤使得數(shù)字信息的一些或全部不能正確地存儲(chǔ)，保留或檢索。例如在傳輸通道中，由于其他信號(hào)的干涉或通道質(zhì)量在變壞過程的改變可以引起錯(cuò)誤。
為增加數(shù)據(jù)的可靠性可以應(yīng)用錯(cuò)誤檢測方案，其中從數(shù)字信號(hào)計(jì)算校驗(yàn)值并與數(shù)字信號(hào)一起傳輸(在一個(gè)通常的實(shí)施中，數(shù)字信號(hào)被分成若干塊，并對每個(gè)塊在傳遞之前計(jì)算校驗(yàn)值，并將其附在塊之后，在另一個(gè)方案中，數(shù)字信號(hào)和校驗(yàn)值可以交叉和/或在時(shí)序上具有某種其他的相對安排)。在信號(hào)被索取或接收時(shí)，重復(fù)該校驗(yàn)值的計(jì)算。若在傳輸前后計(jì)算的校驗(yàn)值一致，則傳輸?shù)男盘?hào)認(rèn)為是沒有錯(cuò)誤的。若校驗(yàn)值不一致，則認(rèn)為信號(hào)至少包含一個(gè)錯(cuò)誤。若在那樣的計(jì)算中使用線性成塊碼，最終的校驗(yàn)值稱為校驗(yàn)和，而若在那樣的計(jì)算中使用循環(huán)碼，最終的校驗(yàn)值稱為循環(huán)冗余校驗(yàn)和或CRC。根據(jù)所使用的碼的類型以及遇到的錯(cuò)誤的數(shù)目和/或類型，有可能校正那樣的錯(cuò)誤而不必重新發(fā)送該數(shù)字信息。
對(n，k)循環(huán)碼C，k個(gè)信息符號(hào)被編碼成n-符號(hào)碼字。例如，(48，32)循環(huán)碼產(chǎn)生包含32位原始信息符號(hào)和16位CRC的48位碼字。此類循環(huán)碼能唯一地由具有下述形式的n-k階生成多項(xiàng)式G(x)確定G(x)=1+[Σi=1n-k-1giXi]+Xn-k.]]>按那樣的碼計(jì)算的校驗(yàn)和具有n-k位的長度。(n，k)碼的示例性格式示于

圖1。
在有限域(伽羅瓦域)GF(2)上的加法減少了邏輯異或(XOR)操作，而在此有限域上的乘減少了邏輯與(AND)操作。因而，對由如上所述的生成多項(xiàng)式產(chǎn)生并在GF(2)上應(yīng)用的循環(huán)碼，編碼器能使用如圖2所示的邏輯線路實(shí)現(xiàn)。在此圖中，gi表示生成多項(xiàng)式G(x)的系數(shù)，(n-k個(gè)存儲(chǔ)單元的每一個(gè)保持一位值，而存儲(chǔ)單元的內(nèi)容協(xié)調(diào)地更新(即在每個(gè)時(shí)鐘周期，值被移位到存儲(chǔ)單元)。在前k次移位期間，切換器處于上面位置，使得信息信號(hào)能加載到編碼器(若希望還送到輸出)。在接下去的n-k移位期間，切換器移到下面位置，使得編碼器的狀態(tài)(即對應(yīng)于存儲(chǔ)單元的排序內(nèi)容的位率)作為校驗(yàn)和信號(hào)輸出。
若在編碼器設(shè)計(jì)期間生成多項(xiàng)式已知，能通過忽略第I個(gè)AND門(對gi＝0)或用連接代替它(對gi＝1)而簡化圖2的線路。例如，碼多項(xiàng)式G(x)＝X16+X15+X14+X11+X6+X5+X2+X+1(如在由Telecommunications Industry Association，Arlington，VA發(fā)表的IS-200標(biāo)準(zhǔn)第二部分2.1.3.4.2.1和2.1.3.5.2.1節(jié)中所規(guī)定的)能用圖3中示出的邏輯線路實(shí)現(xiàn)。
雖然它們具有很低的硬件要求，使用很小的存儲(chǔ)和只有少量的邏輯門，如圖2及3中的串行編碼器實(shí)現(xiàn)方法每個(gè)時(shí)鐘周期只處理一位輸入信號(hào)。那樣的性能慢得無法接收，尤其是對涉及實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流的應(yīng)用(如通訊應(yīng)用)場合。
每個(gè)時(shí)鐘周期多位操作的編碼器通過使用預(yù)先計(jì)算的查找表實(shí)現(xiàn)。在這些實(shí)現(xiàn)中，當(dāng)前周期的余項(xiàng)被用作從查找表中選擇值的索引，而選擇的值被用作計(jì)算下一周期的余項(xiàng)。雖然那樣的編碼器每周期處理多位，它需要查找表，其長度與余項(xiàng)的長度指數(shù)相關(guān)。因而，那樣的實(shí)現(xiàn)方法難以伸縮，并不適合于既要高速又要少占存儲(chǔ)器的應(yīng)用場合。
圖2是用于循環(huán)碼的一般編碼器的邏輯圖。
圖3是用于特定循環(huán)碼的編碼器的邏輯圖。
圖4是按本發(fā)明的實(shí)施例的裝置的方框圖。
圖5是邏輯矩陣120的線路圖。
圖6示出從具有較小容量的XOR門的樹構(gòu)造的XOR門。
圖7示出產(chǎn)生查找表110方法的流程圖。
圖8描述了圖7中方法的子任務(wù)P120和P130的一次迭代。
圖9是按本發(fā)明的另一實(shí)施例的裝置的方框圖。
圖10是包含信息信號(hào)范例的數(shù)據(jù)信號(hào)的圖形表示。
圖11是產(chǎn)生查找表220的方法的流程圖，它接續(xù)著圖7示出的流程圖。
圖12描述了圖11方法的子任務(wù)P180，P190，和P200的一次迭代。
圖13是邏輯矩陣220的線路圖。
圖14A是包含數(shù)據(jù)信號(hào)的范例的信號(hào)流的圖形表示。
圖14B是編碼的信號(hào)流的圖形表示。
圖15是按本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例的裝置方框圖。
圖16是流控制塊的方框圖。
圖17是按本發(fā)明又一個(gè)實(shí)施例的裝置方框圖。
查找表110存儲(chǔ)的信息關(guān)系到對由特定生成多項(xiàng)式G(x)產(chǎn)生的循環(huán)碼的編碼器(如按圖2的線路的特定實(shí)現(xiàn)的編碼器)的激勵(lì)響應(yīng)，并具有預(yù)定的初始狀態(tài)。具體說來，查找表110存儲(chǔ)那樣的編碼器k個(gè)激勵(lì)響應(yīng)，其中第j個(gè)激勵(lì)響應(yīng)(j是從1到k的一個(gè)整數(shù))是從第j的激勵(lì)輸入中移位引起的編碼器狀態(tài)(即長度k的半，其中僅第j位具有非零值)。構(gòu)造查找表110的示例性方法在下面討論。
邏輯矩陣120從對應(yīng)于信息信號(hào)120的非零位的查找表110中選擇激勵(lì)響應(yīng)，并輸出這些響應(yīng)的總和。圖5示出邏輯矩陣120的示例性實(shí)施的方框圖，它包括k個(gè)AND門140和一個(gè)XOR門150。每個(gè)AND門140(m)(其中m是從1到k的一個(gè)整數(shù))具有1位寬的控制輸入和(n-k)位寬的數(shù)據(jù)輸入。若到門140(m)的控制輸入具有值1，則輸入傳送到輸出；否則門的輸出為0。對矩陣120中的每個(gè)門140(m)，控制輸入是信息信號(hào)120的第m位，而數(shù)據(jù)輸入是從查找表110獲得的第m個(gè)激勵(lì)響應(yīng)。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，AND門140(m)包含若干或許多具有更有限輸入容量的邏輯門(如2輸入NAND門)，它們安排成完成上述功能。
XOR門150接收k個(gè)AND門140(m)的輸出，并產(chǎn)生(n-k)位寬的輸出。若奇數(shù)個(gè)AND門140(m)的輸出的第p位的具有值1，則XOR門150的輸出的第p位(其中p是從1到(n-k)的一個(gè)整數(shù))具有(a)值1，若偶數(shù)個(gè)AND門140(m)的第p位具有值1，則具有(b)值0。換言之，XOR門150的輸出是輸入的按位XOR，輸出的第p位是輸入的第p位的XOR。
XOR門150能作為具有較小輸入容量的XOR門的樹實(shí)現(xiàn)。例如，圖6示出，4輸入的XOR門如何能從3個(gè)2輸出XOR門的樹構(gòu)成(其中每個(gè)能從其他邏輯門實(shí)現(xiàn))。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，XOR門150包含若干或許多具有更有限的輸入容量的邏輯門(如2輸入NAND門)，它們安排成完成上述邏輯功能。
注意，在實(shí)現(xiàn)上述邏輯功能時(shí)，邏輯矩陣120的實(shí)際結(jié)構(gòu)能采用許多不同于圖5所示的特定形式的其他形式，因?yàn)閷τ谌绻潭ǖ某跏季幋a器狀態(tài)和固定的G(x)，n，及k查找表110是不變的，可以事先知道輸入到AND門140(m)的某些數(shù)據(jù)位是0，因而這些門的輸出的對應(yīng)位也將是0。因?yàn)檫壿嬀仃?20的操作能使用邏輯表達(dá)式描述，應(yīng)用那樣的先驗(yàn)知識(shí)從此表達(dá)式中消除已知為零的項(xiàng)可以實(shí)現(xiàn)縮短表達(dá)式并簡化對應(yīng)的實(shí)現(xiàn)方法(如簡化邏輯門)。那樣的縮減能手工或自動(dòng)地完成。在按本發(fā)明的裝置的一個(gè)實(shí)施例中，對特定G(x)，n和k以及特定的初始編碼器狀態(tài)的邏輯矩陣120的結(jié)構(gòu)，通過使用如由Synopsis，Inc.(Mountain View，CA)生產(chǎn)的Design Compiler而縮減成更優(yōu)化的格式(如需要更少的邏輯門完成等價(jià)于圖5中示出結(jié)構(gòu)的邏輯操作的格式)。
圖7示出通過將一系列激勵(lì)輸入送到由預(yù)選的多項(xiàng)式G(x)產(chǎn)生的循環(huán)碼的編碼器中而產(chǎn)生查找表110的示例性方法的流程圖。在此方法中，編碼器能以硬件實(shí)現(xiàn)(如按圖2的線路的特定實(shí)現(xiàn))。但注意，一旦查找表110的結(jié)構(gòu)已完成，有可能實(shí)現(xiàn)本發(fā)明而不必再參考那樣的編碼器。因此，替代地可以希望至少部分編碼器以軟件實(shí)現(xiàn)。一旦存儲(chǔ)在查找表110中的信息可用，有可能實(shí)現(xiàn)本發(fā)明而不必參考以硬件或軟件方式的編碼器(如在圖4中所見的裝置)。
在子任務(wù)P110中，計(jì)數(shù)器值I設(shè)成1。因?yàn)榫幋a器的響應(yīng)取決于其初始狀態(tài)，子任務(wù)P110還包括通過將預(yù)定的值半存入其存儲(chǔ)單元而初始化編碼器。注意，若按圖2的編碼器初始化成零狀態(tài)(即零初始狀態(tài)被存入其每個(gè)存儲(chǔ)單元)，則當(dāng)輸入零值串時(shí)編碼器將不改變其狀態(tài)。因?yàn)槟菢拥拇谀承?yīng)用中通常是引導(dǎo)序列，可以希望替代地用1的值串(或用某些其他非零串)來初始化編碼器。
在子任務(wù)120中，第I個(gè)激勵(lì)輸入(即插功能的為k的半，其中僅第I位具有非零值)被輸入到編碼器(或類似設(shè)備)。在子任務(wù)P130，編碼器對此輸入的響應(yīng)(即表示在激勵(lì)輸入被加載之后編碼器狀態(tài)的(n-k)位的串)被存入查找表110的對應(yīng)位置。通過子任務(wù)P140的測試和子任務(wù)150中的循環(huán)操作，子任務(wù)P110，P120，和P130重復(fù)執(zhí)行，直到對所有k個(gè)可能的激勵(lì)輸入存入激勵(lì)響應(yīng)。
圖8是子任務(wù)P120和P130的一次迭代的圖形表示。在此例子中，對第I個(gè)激勵(lì)輸入的編碼器響應(yīng)存入查找表的第I行，雖然在輸入識(shí)別符和表的位置之間任何其他預(yù)定對應(yīng)關(guān)系也能使用。除了圖7和8中示出的方法，可能有許多其他產(chǎn)生適用于裝置100的查找表110的方法。
這里描述的方法和裝置展示了卓越的伸縮能力。例如注意到，當(dāng)k為常數(shù)的n增加時(shí)(或當(dāng)(n-k)為常數(shù)而k增加時(shí))查找表110的尺寸只是線性地增加。在那樣情況，用于實(shí)現(xiàn)XOR門150的XOR門的樹的深度應(yīng)該如log2(n)那樣增加。
圖9示出按本發(fā)明的另外實(shí)施例的裝置200的方框圖。在此裝置中，作為邏輯矩陣220的輸出的響應(yīng)信號(hào)60能存入編碼器狀態(tài)寄存器340，如下所述用作在后續(xù)編碼中的初始編碼器狀態(tài)和/或作為校驗(yàn)和信號(hào)30輸出。
在某些應(yīng)用中，希望使用(n，k)循環(huán)碼從多于k位的數(shù)據(jù)信號(hào)計(jì)算(n-k)位的校驗(yàn)和。在裝置200的示例性應(yīng)用中，要編碼的數(shù)據(jù)信號(hào)分割成鄰接的不重疊的k位的串，它們作為信息信號(hào)的范例順序地輸入到裝置200(與更新信號(hào)40同步)。圖10示出信息信號(hào)20被分割成4個(gè)k位范例20-1到20-4的數(shù)據(jù)信號(hào)50的例子。
查找表210存儲(chǔ)與由特定的生成多項(xiàng)式G(x)產(chǎn)生的循環(huán)碼的編碼器(如按圖2的線路的特定實(shí)現(xiàn))相關(guān)的信息。具體說來，查找表210存儲(chǔ)具有零初始狀態(tài)的編碼器(即每個(gè)存儲(chǔ)單元保持零值)的k個(gè)激勵(lì)響應(yīng)。第j個(gè)激勵(lì)響應(yīng)(其中j是從1到k的一個(gè)整數(shù))是從移位第j次激勵(lì)輸入引起的編碼器的狀態(tài)，此輸入是長度為k的串，其中只有第j位具有非零的值。
為了考慮編碼器初始狀態(tài)的改變(如從信息信號(hào)20的一個(gè)范例變到下一個(gè))，查找表210還存儲(chǔ)編碼器的(n-k)個(gè)零響應(yīng)。具體說來，第q個(gè)零響應(yīng)(其中q是從1到(n-k)的一個(gè)整數(shù))是當(dāng)k個(gè)零值位的串移位到具有第q個(gè)分量初始狀態(tài)時(shí)導(dǎo)致的狀態(tài)，第q個(gè)分量初始狀態(tài)是長度為(n-k)的串，其中只有第q位具有非零值。
圖11示出產(chǎn)生查找表210的零響應(yīng)部分的示例性方法的流程圖。此方法包括將一個(gè)零輸入到由預(yù)選多項(xiàng)式G(x)產(chǎn)生的循環(huán)碼的編碼器，后置具有一組預(yù)定的初始狀態(tài)(注意，此方法包括在圖7的流程圖示出的方法，并從該流程圖的任務(wù)P140繼續(xù))。如上所述，該編碼器能用硬件實(shí)現(xiàn)(如按圖2的線路的特定實(shí)施)，雖然一旦查找表210的結(jié)構(gòu)完成，有可能實(shí)施本發(fā)明而不必再參照那樣的編碼器，因而，希望替代地至少部分編碼器以軟件方式實(shí)現(xiàn)，一旦存入查找表210的信息可用，有可能實(shí)施本發(fā)明而不必參考以硬件或軟件方式的那樣的編碼器(如在圖9的裝置中所見)。
在子任務(wù)P160，計(jì)數(shù)器值q被設(shè)成1。在子任務(wù)P170，計(jì)數(shù)器值I被增量(或，等價(jià)地設(shè)成值(k+q)。在子任務(wù)P180，通過將(n-k)值的串存入存儲(chǔ)單元，編碼器被初始化成第q個(gè)分量初始狀態(tài)，其中第q個(gè)值為1，所有其他值為0。
在子任務(wù)P190，零輸入(即k個(gè)零位的串)被輸入到編碼器(或類似設(shè)備)。在子任務(wù)P200，編碼器對此輸入的響應(yīng)(即表示編碼器在加載了零輸入之后的狀態(tài)的(n-k)位的串)被存入查找表210的相應(yīng)位置。經(jīng)過子任務(wù)P210的測試和子任務(wù)P220的循環(huán)維持操作，重復(fù)子任務(wù)P170，P180，P190，和P200，直到對所有(n-k)個(gè)可能的分量初始狀態(tài)存入零響應(yīng)。
圖12是子任務(wù)P180，P190，和P200的一次迭代的圖形表示。在此例中，查找表210的前k行與上述查找表110的k個(gè)行相同，而具有第q個(gè)分量初始狀態(tài)的編碼器的零響應(yīng)被存入查找表210的第I行，雖然在輸入識(shí)別符與表位置之間的任何其他預(yù)定關(guān)系也能使用。除了圖7，8，11，和12中示出的方法，可能有許多其他產(chǎn)生適用于查找表210的激勵(lì)響應(yīng)和零響應(yīng)的組的方法。
圖13示出邏輯矩陣220的方框圖，它包括n個(gè)AND門140和一個(gè)XOR門250。如上所述，每個(gè)AND門140(r)(其中r是從1到n的一個(gè)整數(shù))具有1位寬的控制輸入和(n-k)位寬的數(shù)據(jù)輸入。若到門140(r)的控制輸入具有值1，則數(shù)據(jù)輸入被送到輸出；否則門的輸出是零。
對在矩陣220在的每個(gè)門140(s)(其中S是從1到k的一個(gè)整數(shù))，控制輸入是信息信號(hào)20的第S位，而數(shù)據(jù)輸入是從查找表210獲得的第S個(gè)激勵(lì)響應(yīng)。對矩陣220中的每個(gè)門140(t)(其中t是從(k+1)到n的一個(gè)整數(shù))，控制輸入是編碼器狀態(tài)信號(hào)80的第(t-k)位而數(shù)據(jù)輸入是從查找表210獲得的第(t-k)個(gè)零響應(yīng)。
XOR門250接收n個(gè)AND門140(r)的輸出并產(chǎn)生(n-k)位寬的輸出。XOR門150的輸出的第p位(其中p是從1到(n-k)的一個(gè)整數(shù))AND門140(r)的第p位具有值為1時(shí)，具有(a)值1，當(dāng)偶數(shù)個(gè)AND門140(r)的第p位具有值為1時(shí)，具有(b)值0。換言之，XOR門250的輸出是輸入的按位的XOR，輸出的第p位是輸入的第p位的XOR。XOR門250的輸出被存入CRC寄存器340以響應(yīng)更新信號(hào)40的特定的躍遷(如上升沿和/或下降沿)。
如上對XOR門150的討論，在示例性實(shí)現(xiàn)中XOR門250能包含若干或許多具有更有限輸入容量的邏輯門(如2輸入的NAND門)，它們安排成完成上述邏輯功能。此外注意，類似于邏輯矩陣120的情況，在實(shí)現(xiàn)上述邏輯功能時(shí)，邏輯矩陣220的實(shí)際結(jié)構(gòu)可以采取許多不同于圖10中所示的特定形式的形式。因?yàn)椴檎冶韺θ绻潭ǖ腉(x)，n，和k是不變的，可事先知道到AND門140(r)數(shù)據(jù)輸入的某些位將是0，因而這些門的輸出的對應(yīng)位也將是0。在按本發(fā)明的裝置的一個(gè)實(shí)施例中，通過使用如由Synopsis，Inc.(MountainView，CA)生產(chǎn)的Design Compiler那樣的電子設(shè)計(jì)工具，邏輯矩陣220的結(jié)構(gòu)能縮減成更優(yōu)化的形式(如需要更少的邏輯門來完成等價(jià)與圖13中示出的邏輯操作的形式)。
編碼器狀態(tài)信號(hào)80表示編碼器狀態(tài)寄存器340的當(dāng)前狀態(tài)。在一個(gè)實(shí)施例實(shí)現(xiàn)中，編碼器狀態(tài)寄存器340被初始化成存儲(chǔ)所希望的編碼器初始狀態(tài)。在信息信號(hào)的第一范例20-1出現(xiàn)在邏輯矩陣220的適當(dāng)輸入處時(shí)，編碼器狀態(tài)寄存器340將此希望的初始狀態(tài)通過編碼器狀態(tài)信號(hào)80的第一范例80-0提交給邏輯矩陣220的適當(dāng)輸入。在足以穩(wěn)定邏輯矩陣220的輸出(即響應(yīng)信號(hào)60)的時(shí)間之后，更新信號(hào)40的指定躍遷使編碼器狀態(tài)寄存器340存儲(chǔ)該輸出，并將其送到邏輯矩陣220作為編碼器狀態(tài)信號(hào)80的第二范例80-1。
在編碼器狀態(tài)信號(hào)80-1出現(xiàn)在邏輯矩陣220的適當(dāng)輸入時(shí)，信息信號(hào)20的下一個(gè)范例20-2出現(xiàn)在邏輯矩陣220的相應(yīng)適當(dāng)輸入。在足以穩(wěn)定響應(yīng)信號(hào)60的時(shí)間之后，更新信號(hào)40的指定躍遷使?fàn)顟B(tài)寄存器340能存儲(chǔ)那個(gè)信號(hào)，并將其作為編碼器狀態(tài)信號(hào)80的第三范例80-2送到邏輯矩陣220。此過程一直繼續(xù)到信息信號(hào)的最后范例20-x，且編碼器狀態(tài)信號(hào)80的范例80-(x-1)被提供到邏輯矩陣220的適當(dāng)輸入處。對應(yīng)于這些輸入的邏輯矩陣220的輸出(即響應(yīng)信號(hào)60)表示對原始數(shù)據(jù)信號(hào)50的希望的校驗(yàn)和，而且此信號(hào)作為校驗(yàn)信號(hào)30輸出。
對大多數(shù)應(yīng)用，裝置200不必要輸出響應(yīng)信號(hào)60的任何其他范例作為校驗(yàn)和信號(hào)30。但是在另外的實(shí)現(xiàn)中，在裝置200的輸出處提供寄存器和/或門(如由基于更新信號(hào)的適當(dāng)定時(shí)信號(hào)控制)，以防止響應(yīng)喜好60的其他范例出現(xiàn)在校驗(yàn)和信號(hào)30上。
在數(shù)據(jù)信號(hào)50中的總位數(shù)不必是k的倍數(shù)，例如，數(shù)據(jù)信號(hào)50可以插入0使達(dá)到k的倍數(shù)的長度。但注意，在那樣情況在校驗(yàn)和信號(hào)30的最后范例上必須完成反向循環(huán)移位(移位位置的數(shù)目對應(yīng)于插入0的個(gè)數(shù))以獲得等價(jià)與通過將未插入0的數(shù)據(jù)信號(hào)50移位到如圖2所示的編碼器而產(chǎn)生的結(jié)果。
圖14A示出信號(hào)流，其中信號(hào)流的每個(gè)數(shù)據(jù)信號(hào)包含寬度為k的信息信號(hào)22的一系列范例。圖14B示出一個(gè)例子，說明在編碼成包括校驗(yàn)和信號(hào)30之后如何構(gòu)造此信號(hào)流。
圖15示出按本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例的裝置。關(guān)于編碼器狀態(tài)寄存器340，時(shí)鐘信號(hào)70在此裝置中完成類似于在圖9的裝置中更新信號(hào)40的功能。希望時(shí)間信號(hào)70的周期至少與在信息信號(hào)22的新范例和分級編碼器狀態(tài)信號(hào)85在其輸入處出現(xiàn)之后邏輯矩陣220達(dá)到穩(wěn)定所需要的最大時(shí)間一樣長。
我們開始描述在信息信號(hào)22a1到達(dá)邏輯矩陣220的輸入時(shí)如圖15所示的裝置的示例性應(yīng)用。配置流控制410(如下面所述)使得具有希望的編碼器初始狀態(tài)的分級編碼器狀態(tài)信號(hào)85與信息信號(hào)22a1一起出現(xiàn)在邏輯矩陣220的輸入端。在允許裝置200的狀態(tài)穩(wěn)定的足夠時(shí)間之后，邏輯矩陣220的最終輸出(即響應(yīng)信號(hào)60)經(jīng)過時(shí)鐘信號(hào)70的選通被定時(shí)地進(jìn)入編碼器狀態(tài)寄存器340(并加到編碼器狀態(tài)信號(hào)80)。流控制410配置成將編碼器狀態(tài)信號(hào)80(作為分級的編碼器狀態(tài)信號(hào))送到邏輯矩陣220的輸入端。
現(xiàn)在信息信號(hào)22a2到達(dá)邏輯矩陣220的輸入端。在足夠的穩(wěn)定時(shí)間后，響應(yīng)信號(hào)60通過時(shí)鐘信號(hào)70的另外選通定時(shí)進(jìn)入編碼器狀態(tài)寄存器?，F(xiàn)在希望的校驗(yàn)和30a(即對應(yīng)于用由G(x)產(chǎn)生的循環(huán)碼數(shù)據(jù)信號(hào)50a的編碼)出現(xiàn)在編碼器狀態(tài)寄存器340的輸出端，并在需要時(shí)由裝置300輸出。
以類似的方式，信息信號(hào)22b1到達(dá)邏輯矩陣220的輸入端，而流控制410被配置成使得分級的編碼器狀態(tài)信號(hào)85表示在邏輯矩陣220的另外輸入端的希望的編碼器初始狀態(tài)。矩陣220的最終輸出(即響應(yīng)信號(hào)60)通過時(shí)鐘信號(hào)70的選通定時(shí)地進(jìn)入編碼器狀態(tài)寄存器340(并加到編碼器80)。流控制410配置成將編碼器狀態(tài)信號(hào)80(作為分級編碼器狀態(tài)信號(hào)85)送到邏輯矩陣220的輸入端。隨后信息信號(hào)22b2到達(dá)邏輯矩陣220的輸入端。在足夠的穩(wěn)定時(shí)間之后，時(shí)鐘信號(hào)70確定將響應(yīng)信號(hào)60定時(shí)進(jìn)入編碼器狀態(tài)寄存器340，并從而送到寄存器340的輸出端，作為希望的校驗(yàn)和30b的輸出。在示例性應(yīng)用中，數(shù)據(jù)信號(hào)和對應(yīng)的校驗(yàn)和隨后如圖14B中所示那樣地組裝。
定時(shí)地將初始編碼器狀態(tài)提供到邏輯矩陣220的輸入端是由流控制塊410自動(dòng)完成的。如圖16所示，塊410可以包含多路復(fù)用器，它將分級編碼器狀態(tài)信號(hào)85送到邏輯矩陣220的輸入(即到示出的(n-k)行，以便接收圖10中的編碼器狀態(tài)信號(hào)80)。根據(jù)從計(jì)數(shù)器420接收的信號(hào)，多路復(fù)用器440使得分級編碼器狀態(tài)信號(hào)85傳送編碼器狀態(tài)信號(hào)或(n-k)位寬的初始編碼器狀態(tài)(存儲(chǔ)在初始值寄存器430)。
計(jì)數(shù)器420按預(yù)定參數(shù)Z操作，其中Z=[DK]]]>(即不小于D/K的最小整數(shù))，而D是數(shù)據(jù)信號(hào)50的位長度。在圖16的例子中Z＝2。在每個(gè)時(shí)鐘信號(hào)周期70計(jì)數(shù)器420被增量并每隔Z個(gè)時(shí)鐘周期復(fù)位。當(dāng)計(jì)數(shù)器420的計(jì)數(shù)值為0時(shí)，計(jì)數(shù)器420使多路復(fù)用器440傳送從寄存器430來的初始編碼器狀態(tài)。其他情況，計(jì)數(shù)器420使多路復(fù)用器傳送編碼器狀態(tài)信號(hào)80?？赡苡性S多其他合適的安排將編碼器狀態(tài)信號(hào)80和初始編碼器值放到分級的編碼器狀態(tài)信號(hào)85上。
如圖17所示，按本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例的裝置400能包括輸入寄存器230，它接收數(shù)據(jù)信號(hào)52并輸出信息信號(hào)22的k位寬的范例。輸入寄存器230能以串行和/或并行方式接收單獨(dú)的數(shù)據(jù)信號(hào)52的值。希望的數(shù)據(jù)信號(hào)52以足夠的速度提供數(shù)據(jù)給輸入寄存器230，使輸入寄存器230能在每個(gè)時(shí)鐘信號(hào)周期70提供信息信號(hào)22的下一范例。在示例性實(shí)現(xiàn)中，輸入寄存器230能構(gòu)造成環(huán)行隊(duì)列或“環(huán)形緩沖器”。在另一個(gè)應(yīng)用中，輸入寄存器230能構(gòu)造成雙緩沖器。在對輸入寄存器230的讀寫訪問可能沖突的實(shí)例中，輸入寄存器230能使用雙口存儲(chǔ)單元實(shí)現(xiàn)。
已提供了所述實(shí)施例的上面說明，使本專業(yè)熟悉者能作出或使用本發(fā)明。對這些實(shí)施例的各種修改是可能的，這里提出的一般原理也能應(yīng)用到其他實(shí)施例。例如，本發(fā)明能部分地或整體地以下列方式實(shí)行作為硬件線路，作為制造在專用集成電路的線路結(jié)構(gòu)，或作為加載在非易失性存儲(chǔ)器中的固件程序，或作為以機(jī)器可讀碼形式存入數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器并從中讀出的軟件程序，那樣的碼是可由如微處理器，微控制器，或其他信號(hào)處理單元執(zhí)行的指令。因此，本發(fā)明不僅限于上面示出的實(shí)施例，而是符合這里揭示的任何原理和新穎特征的最廣泛的范圍。
權(quán)利要求
1.一種方法，其特征在于，包括接收信息信號(hào)，所述信息信號(hào)包含k位的串，它包括p個(gè)具有非零值的位，k和p是整數(shù)；接收p個(gè)激勵(lì)響應(yīng)，所述p的激勵(lì)響應(yīng)中的每一個(gè)對應(yīng)于所述p位中的1位；和獲得校驗(yàn)和，所述校驗(yàn)和包括所述p個(gè)激勵(lì)響應(yīng)的總和。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述p個(gè)記錄響應(yīng)的每一個(gè)表示線性成塊碼的編碼器對k位的串的響應(yīng)，所述串包括(k-1)個(gè)零位以及在第p位置處非零位。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述校驗(yàn)和包含(n-k)位的串，n是整數(shù)，且其中線性成塊碼由下述形式的生成多項(xiàng)式表征G(x)=1+[Σi=1n-k-1giXi]+Xn-k.]]>
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述校驗(yàn)和包含p個(gè)激勵(lì)響應(yīng)的總和的模數(shù)2。
5.一種方法，其特征在于，包含接收信息信號(hào)，所述信息信號(hào)包含k位的串，它包括p個(gè)具有非零值的位，k和p是整數(shù)；接收p個(gè)激勵(lì)響應(yīng)，所述p個(gè)激勵(lì)響應(yīng)中的每一個(gè)對應(yīng)于所述p位中的一位；接收編碼器狀態(tài)信號(hào)，所述編碼器狀態(tài)信號(hào)包含(n-k)位的半，它包括r個(gè)具有非零值的位，n和r是整數(shù)；接收r個(gè)零響應(yīng)，所述r個(gè)零響應(yīng)中的每一個(gè)對應(yīng)于所述r位中的一位；和獲取校驗(yàn)和，所述校驗(yàn)和是所述p個(gè)激勵(lì)響應(yīng)，和所述r個(gè)零響應(yīng)的總和。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述p個(gè)激勵(lì)響應(yīng)中的每一個(gè)表示線性成塊碼的編碼器對k位的串的響應(yīng)，所述串包括(k-1)個(gè)零位以及在第p位置處的非零位。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，該線性成塊碼由下述形式的生成多項(xiàng)式表征G(x)=1+[Σi=1n-k-1giXi]+Xn-k.]]>
8.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述校驗(yàn)和包含所述p個(gè)激勵(lì)響應(yīng)和所述r個(gè)零響應(yīng)的總和的模數(shù)2。
9.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述r個(gè)零響應(yīng)中的每一個(gè)表示具有第r個(gè)分量初始狀態(tài)的線性成塊碼的編碼器對k個(gè)零位的串的響應(yīng)，其中所述第r個(gè)分量初始狀態(tài)是包括(n-k-1)個(gè)零位和在第r位置的非零位的長度為(n-k)的串。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，該線性成塊碼由下述形式的生成多項(xiàng)式表征G(x)=1+[Σi=1n-k-1giXi]+Xn-k.]]>
11.一種方法，其特征在于，包括接收用于編碼的信號(hào)；接收多個(gè)激勵(lì)響應(yīng)；接收多個(gè)零響應(yīng)；和獲取校驗(yàn)和，其中所述校驗(yàn)和包含至少兩個(gè)響應(yīng)的總和，和其中所述至少兩個(gè)響應(yīng)中的每一個(gè)表示所述多個(gè)激勵(lì)響應(yīng)和所述多個(gè)響應(yīng)I中的一個(gè)的成員，和其中所述至少兩個(gè)響應(yīng)中的每一個(gè)對應(yīng)于在用于編碼的所述信號(hào)中的預(yù)定位置。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述至少兩個(gè)響應(yīng)中的每一個(gè)對應(yīng)于在用于編碼的所述信號(hào)中的一個(gè)位置，它由具有非零值的位占據(jù)。
13.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述校驗(yàn)和包含總和的模數(shù)2。
14.一種方法，其特征在于，包括接收第一信息信號(hào)，所述第一信息信號(hào)包含k位的串，它包括p個(gè)具有非零值的位，k和p是整數(shù)；接收p個(gè)激勵(lì)響應(yīng)，所述p個(gè)激勵(lì)響應(yīng)中的每一個(gè)對應(yīng)于所述p個(gè)位的一個(gè)；接收第一編碼器狀態(tài)信號(hào)，所述第一編碼器狀態(tài)信號(hào)包含(n-k)位的串，它包括r個(gè)具有非零值的位，n和r是整數(shù)；接收r個(gè)零響應(yīng)，所述r個(gè)零響應(yīng)中的每一個(gè)對應(yīng)于所述r個(gè)位中的一個(gè)；獲取第二編碼器狀態(tài)信號(hào)，所述第二編碼器狀態(tài)信號(hào)包含所述p個(gè)激勵(lì)響應(yīng)和所述r個(gè)零響應(yīng)之總和；接收第二信息信號(hào)，所述第二信息信號(hào)包含k位的串；和獲取校驗(yàn)和，所述校驗(yàn)和至少部分地根據(jù)所述第二編碼器狀態(tài)信號(hào)和所述第二信息信號(hào)。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述p個(gè)激勵(lì)響應(yīng)中的每一個(gè)表示線性成塊碼的編碼器對k位的串的響應(yīng)，所述的串包括(k-1)個(gè)零位和在第p位置處的非零位。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，該線性成塊碼由下述方式的生成多項(xiàng)式表征G(x)=1+[Σi=1n-k-1giXi]+Xn-k.]]>
17.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述r個(gè)零響應(yīng)中的每一個(gè)表示具有第r分量初始狀態(tài)的線性成塊碼的編碼器對k個(gè)零位的串的響應(yīng)，其中所述第r分量初始狀態(tài)是包括(n-k-1)個(gè)零位和在第r位置處的非零位的長度為(n-k)的串。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，該線性成塊碼由下述方式的生成多項(xiàng)式表征G(x)=1+[Σi=1n-k-1giXi]+Xn-k.]]>
19.一種方法，其特征在于，包含接收第一信息信號(hào)，所述第一信息信號(hào)包含k位的串，它包括p個(gè)具有非零位的位，k和p是整數(shù)；接收p個(gè)激勵(lì)響應(yīng)，所述p個(gè)激勵(lì)響應(yīng)中的每一個(gè)對應(yīng)于所述p個(gè)位的一個(gè)；接收第一編碼器狀態(tài)信號(hào)，所述第一編碼器狀態(tài)信號(hào)包含(n-k)位的串，它包括r個(gè)具有非零值的位，n和r是整數(shù)；接收r個(gè)零響應(yīng)，所述r個(gè)零響應(yīng)中的每一個(gè)對應(yīng)于所述r個(gè)位中的一個(gè)；獲取第二編碼器狀態(tài)信號(hào)，所述第二編碼器狀態(tài)信號(hào)是所述p個(gè)激勵(lì)響應(yīng)和所述r個(gè)零響應(yīng)之總和，并包含(n-k)位的串，它包括S個(gè)具有非零值的位；接收第二信息信號(hào)，所述第二信息信號(hào)包括k個(gè)位的串，它包括q個(gè)具有非零值的位；接收q個(gè)激勵(lì)響應(yīng)，所述q個(gè)激勵(lì)響應(yīng)中的每一個(gè)對應(yīng)于所述q個(gè)位中的一個(gè)；接收S個(gè)零響應(yīng)，所述S個(gè)零響應(yīng)中的每一個(gè)對應(yīng)于所述S位中的一個(gè)；和獲取校驗(yàn)和，所述校驗(yàn)和是所述q個(gè)激勵(lì)響應(yīng)和S個(gè)零響應(yīng)的總和。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，所述p個(gè)激勵(lì)響應(yīng)中的每一個(gè)表示線性成塊碼的編碼器對k位的串的響應(yīng)，所述串包括(k-1)個(gè)零位和在第p位置的非零位。
21.如權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，該線性成塊碼由下述形式的生成多項(xiàng)式表征G(x)=1+[Σi=1n-k-1giXi]+Xn-k.]]>
22.如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，所述校驗(yàn)和包含所述q個(gè)激勵(lì)響應(yīng)和所述S個(gè)零響應(yīng)的總和的模數(shù)2。
23.如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，所述r個(gè)零響應(yīng)中的每一個(gè)表示具有第r分量初始狀態(tài)的線性成塊碼的編碼器對k個(gè)零位的串的響應(yīng)，其中所述第r分量初始狀態(tài)是包括(n-k-1)零位和在第r位置處非零位的長度為(n-k)的串。
24.如權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于，該線性成塊碼由下述形式的生成多項(xiàng)式表征G(x)=1+[Σi=1n-k-1giXi]+Xn-k.]]>
25.一種方法，其特征在于，包括接收信息信號(hào)，所述信息信號(hào)包含k位的串，它包括p個(gè)具有非零值的位，k和p是整數(shù)；接收k個(gè)激勵(lì)響應(yīng)，所述k個(gè)激勵(lì)響應(yīng)中的每一個(gè)對應(yīng)于所述k位中的一個(gè)；和獲取校驗(yàn)和，所述校驗(yàn)和包含所述k個(gè)激勵(lì)響應(yīng)中p個(gè)的總和。
26.如權(quán)利要求25所述的方法，其特征在于，所述k個(gè)激勵(lì)響應(yīng)中的每一個(gè)表示線性成塊碼的編碼器對k位的串的響應(yīng)，所述串包括(k-1)個(gè)零位和一個(gè)非零位。
27.如權(quán)利要求26所述的方法，其特征在于，該線性成塊碼由下述形式的生成多項(xiàng)式表征G(x)=1+[Σi=1n-k-1giXi]+Xn-k.]]>
28.如權(quán)利要求25所述的方法，其特征在于，所述校驗(yàn)和包含所述p個(gè)激勵(lì)響應(yīng)的總和的模數(shù)2。
29.一種裝置，其特征在于，包含配置成并安排成接收信息信號(hào)并輸出校驗(yàn)和的邏輯矩陣；和配置成并安排成存儲(chǔ)線性成塊碼的編碼器的多個(gè)響應(yīng)的查找表，其中所述多個(gè)響應(yīng)的每一個(gè)包含該編碼器對預(yù)定輸入串的響應(yīng)，和其中所述校驗(yàn)和包含所述多個(gè)響應(yīng)中的至少兩個(gè)的總和，和其中所述多個(gè)響應(yīng)中的至少兩個(gè)至少部分地根據(jù)所述信息信號(hào)至少一部分選擇。
30.如權(quán)利要求29所述的裝置，其特征在于，所述信息信號(hào)包含k位的串，k是一個(gè)整數(shù)，和其中所述多個(gè)響應(yīng)包括k個(gè)激勵(lì)響應(yīng)，所述k個(gè)激勵(lì)響應(yīng)中的每一個(gè)對應(yīng)于所述信息信號(hào)中的一個(gè)位置。
31.如權(quán)利要求30所述的裝置，其特征在于，所述k個(gè)激勵(lì)響應(yīng)中的每一個(gè)包含具有零初始狀態(tài)的編碼器對k位的串的響應(yīng)。其中所述k位的串包括在對應(yīng)于所述信息信號(hào)中的位置上非零值的一個(gè)位和(k-1)個(gè)零值的位。
32.如權(quán)利要求29所述的裝置，其特征在于，所述的邏輯矩陣還配置和安排成接收編碼器狀態(tài)信號(hào)，和其中所述多個(gè)響應(yīng)中的至少兩個(gè)至少部分地根據(jù)所述編碼器狀態(tài)信號(hào)的至少一部分選擇。
33.如權(quán)利要求32所述的裝置，其特征在于，所述編碼器狀態(tài)信號(hào)包括(n-k)位的串，n是整數(shù)，和其中所述多個(gè)響應(yīng)包括(n-k)個(gè)零響應(yīng)，所述(n-k)個(gè)零響應(yīng)中的每一個(gè)對應(yīng)于在所述編碼器狀態(tài)信號(hào)中的一個(gè)位置。
34.如權(quán)利要求33的狀態(tài)，其特征在于，所述(n-k)個(gè)零響應(yīng)包含具有一個(gè)分量初始狀態(tài)的編碼器對k個(gè)具有零值的位的串的響應(yīng)，其中所述分量初始狀態(tài)是一個(gè)位串，包括在對應(yīng)于所述編碼器狀態(tài)信息中的位置上具有非零值的一個(gè)位和(k-1)個(gè)具有零值的位。
全文摘要
有效編碼線性成塊碼的方法和裝置使用包括一組激勵(lì)響應(yīng)的查找表，通過并行地編碼而支持更快的性能。其優(yōu)點(diǎn)包括在現(xiàn)有的方案中所缺乏的可伸縮性。
文檔編號(hào)H03M13/00GK1476675SQ01819519
公開日2004年2月18日 申請日期2001年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2000年9月26日
發(fā)明者J·Y·赫特, J·A·萊文, N·舍勒格爾, J Y 赫特, 嶄穸 , 萊文 申請人:高通股份有限公司