專(zhuān)利名稱(chēng):Turbo碼混合交織器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明一般涉及以高處理增益在系統(tǒng)中創(chuàng)建時(shí)間分集的方法。更具體地說(shuō),本發(fā)明涉及turbo碼交織映射的系統(tǒng)和方法,其中減少了將每個(gè)組成編碼器的存儲(chǔ)寄存器刷新成全零狀態(tài)所需要的尾比特?cái)?shù)目。
背景技術(shù):
在多種數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)(包括話音或者非話音的)中,表明當(dāng)傳輸信息時(shí)信號(hào)分集或冗余改善了性能而不損害數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的其它方面。公知的添加時(shí)間分集的兩種技術(shù)是交織和前向糾錯(cuò)(FEC)編碼。
交織處理是將輸入數(shù)據(jù)序列重新排序成另一個(gè)序列。例如(01234567)←IN(30671524)]]>其中數(shù)學(xué)算符IN[J]通過(guò)交織器IN的操作將有限輸入序列的每個(gè)比特或碼元的原位置變換到一個(gè)新位置J。這種實(shí)現(xiàn)時(shí)間分集的重新排序處理被稱(chēng)作交織,并可以以多種方式來(lái)執(zhí)行。公知的兩種典型的交織方法是塊交織和隨機(jī)交織。
在傳輸目的地處,信號(hào)被再次重新排序,將數(shù)據(jù)序列按原來(lái)順序放回。這種逆處理被稱(chēng)作去交織。
表現(xiàn)出最佳性能的編碼技術(shù)中的最新發(fā)展是turbo碼。存在多種turbo碼交織器設(shè)計(jì)并在解碼時(shí)要求更低的復(fù)雜性。三種最常用的交織器是1)塊交織器;2)偽隨機(jī)交織器;和3)S隨機(jī)交織器。
最佳執(zhí)行的交織器是S隨機(jī)交織器。S隨機(jī)交織器使用不將一定序列長(zhǎng)度內(nèi)的相鄰位置映射到具有相同長(zhǎng)度的相鄰位置上的性質(zhì)。這使得序列長(zhǎng)度盡可能地大。所有的交織器設(shè)計(jì)需要一組特定的描述輸入序列大小和重新排列的規(guī)則。
與交織結(jié)合,F(xiàn)EC編碼改善了被相干解調(diào)的信號(hào)性能。FEC編碼將附加冗余添加在原始數(shù)據(jù)序列中。在經(jīng)擴(kuò)頻空中接口進(jìn)行通信的通信系統(tǒng)中,冗余已經(jīng)出現(xiàn)在共享頻譜傳輸信道中。FEC編碼器是依靠節(jié)點(diǎn)或狀態(tài)和延遲寄存器的一個(gè)有限狀態(tài)機(jī)。寄存器之間的預(yù)定轉(zhuǎn)換定義了一個(gè)給定數(shù)據(jù)輸入可以生成一個(gè)輸出的路徑。用來(lái)說(shuō)明用于卷積編碼數(shù)據(jù)的編碼和解碼技術(shù)的一種普通方法是使用本領(lǐng)域計(jì)數(shù)人員公知的格柵圖。格柵圖是狀態(tài)機(jī)圖的無(wú)限重復(fù)并在圖1中圖示。
一般使用最大似然算法來(lái)執(zhí)行解碼,該算法依賴(lài)于用于每一電平和每個(gè)選定節(jié)點(diǎn)或狀態(tài)的格柵結(jié)構(gòu)和路徑狀態(tài)或量度。卷積編碼的任一個(gè)碼字對(duì)應(yīng)于沿著格柵圖中一條路徑的碼元。在格柵的每個(gè)狀態(tài)和在每個(gè)電平上,執(zhí)行添加-比較-選擇操作以選擇最佳路徑和狀態(tài)。在多個(gè)接收碼元上裝配格柵。在積累預(yù)定數(shù)量的碼元之后,確定發(fā)現(xiàn)具有最小誤差的格柵路徑。利用編碼器通過(guò)強(qiáng)制編碼器返回初始全零狀態(tài),進(jìn)行格柵中所有比特的最終判決。通過(guò)在編碼之后將零尾比特插入有限比特流的尾部實(shí)現(xiàn)這一操作。這一處理被稱(chēng)作“拖尾”。
在最后一個(gè)節(jié)點(diǎn)上開(kāi)始執(zhí)行稱(chēng)作“鏈接返回”的處理,跟蹤判決路徑從最后一個(gè)判決返回第一個(gè)判決。這種解碼方法確定原先被發(fā)送的是哪一個(gè)碼元。格柵結(jié)構(gòu)引入了冗余并累計(jì)既往歷史。
現(xiàn)有技術(shù)的turbo編碼器在圖2中圖示。編碼器包括平行地與turbo碼交織器連接的第一和第二系統(tǒng)遞歸卷積碼(RCS)編碼器,turbo碼交織器連接在第二遞歸卷積編碼器之前。在每個(gè)編碼器中使用的兩個(gè)遞歸卷積編碼被稱(chēng)作組成編碼器。第一編碼器重新排序原先順序中的輸入信息比特 而第二編碼器重新排序由turbo碼交織器改變順序后的輸入比特 輸入信息序列 始終通過(guò)一條信道發(fā)送。根據(jù)數(shù)據(jù)傳輸速率,在傳輸 之前兩個(gè)編碼器的輸出可以被“穿孔(puncture)”。穿孔是從輸出中刪除較低抽頭的交替輸出(第一和第二編碼器 的處理。這個(gè)處理建立一個(gè)編碼速率。
turbo編碼交織器是用沒(méi)有重復(fù)的序列長(zhǎng)度的重新排序定義的一個(gè)擾碼器。一個(gè)完整的序列被輸入給交織器并以預(yù)定的順序輸出。
在圖3和圖4中圖示和描述了現(xiàn)有技術(shù)的拖尾處理。如圖3所示,用于每個(gè)編碼器的尾比特是從每個(gè)相應(yīng)編碼器反饋的寄存器獲得的。因?yàn)槊總€(gè)組成編碼器的寄存器內(nèi)容在拖尾操作的開(kāi)始時(shí)不同,每個(gè)編碼器必需被分別地刷新。如圖4所描述的,在信息比特被編碼之后每個(gè)編碼器(在圖3中)分別地和排它地被刷新。每個(gè)編碼器提取和接收它自己的尾比特。因此,如果m等于一個(gè)編碼器的狀態(tài)或寄存器存儲(chǔ)器的數(shù)量,一個(gè)編碼器需要m個(gè)尾比特,兩個(gè)編碼器需要2m個(gè)尾比特。
現(xiàn)有技術(shù)的turbo編碼解碼器在圖5中圖示。在接收到解調(diào)軟值信號(hào) 之后,來(lái)自第一組成編碼器用于系統(tǒng)(信息)和校驗(yàn)比特 的軟判決信息被輸入給第一組成解碼器。第一組成解碼器生成更新的用于信息比特的軟判決似然值 它和信息比特一起被輸入給解碼器交織器。第二組成解碼器的輸入包括交織的軟值序列 和 以及來(lái)自第二組成編碼器的奇偶校驗(yàn)比特 第二解碼器的輸出改善了從第一組成解碼器的輸出提取的軟判決似然值,并作為一個(gè)迭代處理在由turbo解碼器交織器重新排序之后反饋回第一組成解碼器。在完成解碼操作之后獲得第二組成解碼器的輸出
如上所述,turbo碼交織器的使用要求在有限序列長(zhǎng)度上執(zhí)行編碼。為了編碼這樣一個(gè)有限信息序列,turbo編碼器中的兩個(gè)組成RSC編碼器都必需在用于格柵終止的全零狀態(tài)中開(kāi)始和結(jié)束。然而,由于turbo碼交織器的存在,很難使用相同的格柵比特同時(shí)強(qiáng)制兩個(gè)組成編碼器在全零狀態(tài)中終止。大多數(shù)現(xiàn)有技術(shù)的turbo編碼器必需使用以多個(gè)尾比特終止它們的信息序列。尾比特被視為一個(gè)麻煩事,并被視為turbo碼序列的額外開(kāi)銷(xiāo)。
在現(xiàn)有技術(shù)中人們?cè)缫颜J(rèn)識(shí)到刷新turbo碼編碼器以及使它們的格柵返回初始狀態(tài)的困難。例如,Blackert等人的題為“turbo碼終止和交織器條件”的文章、Divsalar等人的題為“PSC應(yīng)用中的turbo碼”的文章、以及Barbulescu等人的題為“將turbo碼中的格柵終止于相同狀態(tài)”的文章中都認(rèn)識(shí)到將多個(gè)編碼器的格柵返回到初始狀態(tài)時(shí)存在的問(wèn)題。但是,這些現(xiàn)有技術(shù)的方案都沒(méi)有提供將多個(gè)編碼器的格柵返回到其初始狀態(tài)而不降低編碼器效率的合適方法。
因此,需要一種并不需要多個(gè)尾比特而將每個(gè)組成編碼器強(qiáng)制到全零狀態(tài)的turbo碼交織器。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種具有迭代系統(tǒng)組成編碼器的turbo碼混合交織器。該系統(tǒng)和方法編碼一個(gè)有限比特幀,而不需要多個(gè)尾比特以將每個(gè)編碼器的寄存器刷新成全零狀態(tài)。混合交織器通過(guò)為兩個(gè)組成編碼器使用相同的尾比特減少了turbo碼開(kāi)銷(xiāo),改善了最佳turbo交織器的性能。
因此,本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種數(shù)據(jù)傳送的方法,其中至少一個(gè)大小為N個(gè)有序比特的數(shù)據(jù)序列由具有混合交織器(19)的turbo碼編碼器(17)進(jìn)行處理,該方法包括步驟a)利用具有多狀態(tài)寄存器的第一編碼器(21)編碼該輸入比特組以提供第一輸出;b)利用所述混合交織器(19)選擇性地重新排列該輸入比特組以提供一S隨機(jī)重新排列的輸入比特組,所述交織器重新排列整數(shù)I(k)使得一旦重新排列,|I(k)-I(k-nL)|的值是不可被L所除盡的,其中L=2m-1,n被定義成滿足k-nL≥0且nL≤S的一正整數(shù),且S是一預(yù)先設(shè)定的任意值;c)利用具有多狀態(tài)寄存器的第二編碼器(23)編碼該重新排列的輸入比特組以提供第二輸出;以及d)利用開(kāi)關(guān)切換該第一編碼器(21)和該第二編碼器(23)的輸入,使得第一輸入和來(lái)自該第一輸出的反饋在該第一編碼器(21)進(jìn)行切換,而第二輸入和來(lái)自該第一輸出的反饋在該第二編碼器(23)進(jìn)行切換。
本發(fā)明進(jìn)一步的目的是提供一種數(shù)據(jù)傳送的方法,其中至少一依序排列比特dk=±1的數(shù)據(jù)序列由具有混合交織器(19)的M狀態(tài)turbo碼編碼器(17)進(jìn)行處理,該方法包括步驟a)利用該交織器接收一數(shù)據(jù)序列;b)定義該混合交織器幀大小N;c)將該數(shù)據(jù)序列比特逐行地寫(xiě)成p組不交集且具有b大小的子集Si,其中,P=M-1,i是由0到p-1的整數(shù),且b是大于或等于N/p的最小整數(shù)值,其中,Si={dk|,kmod p=i}形成一個(gè)b行p列的區(qū)塊,其中k是由1到b的整數(shù),使得一子集合的每一個(gè)元素在同一列中;e)根據(jù)k為由1到b的隨機(jī)整數(shù)I(i)的一序列,置換在同一列塊中的子集比特,使其滿足條件1)|I(k)-I(k-j)|>S,其中S是一預(yù)先決定的任意值且j是定義為一滿足0<j≤S且k-j≥0的正整數(shù),2)nL≤S,其中L相等于編碼器寄存器狀態(tài)值減1,且n是一定義為一滿足k-nL≥0的正整數(shù);和3)|I(k)-I(k-nL)|≠jL,其中,如果不為“真”,則重復(fù)步驟(e);以及f)從上述塊中逐行的讀出一交織器的輸出序列。
在閱讀對(duì)優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明之后,該系統(tǒng)和方法的其它目的和優(yōu)點(diǎn)對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯然的。
圖1是用于一個(gè)4狀態(tài)RSC編碼器的現(xiàn)有技術(shù)格柵圖;
圖2是現(xiàn)有技術(shù)的turbo碼編碼器的系統(tǒng)圖;圖3是顯示有拖尾的現(xiàn)有技術(shù)的四狀態(tài)編碼器的系統(tǒng)圖;圖4是現(xiàn)有技術(shù)拖尾方法的流程圖;圖5是現(xiàn)有技術(shù)turbo碼解碼器的系統(tǒng)圖;圖6是使用本發(fā)明的系統(tǒng)和方法帶有一個(gè)混合交織器的turbo碼編碼器的系統(tǒng)圖;圖7是實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的交織器方法的流程圖;圖8是由本發(fā)明生成的用于4狀態(tài)turbo碼編碼器的16幀大小的交織序列,S=2和L=4;圖9是圖8交織序列的映射;圖10是被驗(yàn)證的圖8的16幀大小的交織序列;圖11是實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的拖尾方法的流程圖;和圖12是一個(gè)可選實(shí)施例的流程圖。
具體實(shí)施例方式
如圖6所示根據(jù)本發(fā)明教導(dǎo)的帶有混合交織器19的turbo編碼器17使用單個(gè)拖尾比特操作25將第一和第二RCS組成編碼器21和23終止到全零狀態(tài)。本發(fā)明17使用每個(gè)組成編碼器21和23的循環(huán)性質(zhì),并保持最佳turbo交織器的性能。帶有混合交織器19的turbo碼編碼器17減少了每個(gè)組成編碼器21和23格柵終止所必需的附加尾比特開(kāi)銷(xiāo)。
圖6和圖7描述了混合turbo碼交織器19的系統(tǒng)和方法。過(guò)程51以接收用于編碼的輸入數(shù)據(jù)序列27開(kāi)始。選擇編碼序列幀的大小N(步驟55)。狀態(tài)大小和穿孔速率(編碼速率)與混合交織器19無(wú)關(guān)?;旌辖豢椘?9生成用于重新排序的隨機(jī)整數(shù)I(k)(步驟57)。
如圖8和圖9所示,為每個(gè)幀29的位置311-N逐比特地執(zhí)行隨機(jī)整數(shù)序列的生成。表示為I(k)的隨機(jī)整數(shù)的生成(步驟57)是
1≤I(k)≤N 等式(1)其中對(duì)于交織器序列中的每個(gè)映射33的位置351-N,k=1,2,……,N。當(dāng)前選擇I(k)必需符合下述條件A(步驟59),B(步驟63)和C(步驟65)。
條件A|I(k)-I(k-j)|>S 等式(2)其中0<j≤S 等式(3)和k-j≥0 等式(4)條件A的等式(2)表示S隨機(jī)交織器的性質(zhì)。S是一個(gè)任意值。
條件B|I(k)-I(k-n·L)|≠j·L 等式(5)(步驟63)其中n和j是符合下式的正整數(shù)k-n·L≥0; 等式(6)和n·L≤S; 等式(7)(步驟61)由在turbo碼編碼器中使用的組成編碼器確定L。例如,在八狀態(tài)turbo編碼器中使用L=7。
條件Ckmod2m-1=I(k)mod2m-1k 等式(9)(步驟65)其中m是組成編碼器中存儲(chǔ)器的大小。對(duì)于4和8狀態(tài)編碼器,m分別等于2和3。重復(fù)上述步驟直到選擇(步驟67)和輸出(步驟69)用于混合交織器19的所有整數(shù)I(k),k=1,2,…,N(步驟66)。
上述系統(tǒng)和方法的一個(gè)例子在圖8、9和10中圖示。根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo),使用帶有混合交織器19的4狀態(tài)turbo碼編碼器17的大小為16的有序幀被重新排序,其中S等于2和L等于4?;旌辖豢椘?9滿足條件A和B。在圖10中使用條件C驗(yàn)證混合交織器19的輸出37,以便在將輸入27信息序列的索引號(hào)除以2m-1之后,結(jié)果剩余序列39A等于由于交織映射索引33的相應(yīng)剩余序列39B。一旦如51所示指定turbo碼混合交織器19,根據(jù)混合交織器19重新排序信息比特27,以便第二組成編碼器23接收輸出37。
圖6和圖11中描述了為第一和第二組成編碼器21和23使用相同尾比特終止格柵的本發(fā)明的方法。如上所述,用兩個(gè)編碼器編碼信息比特。第一組成編碼器21在信息比特27的原先順序上對(duì)其進(jìn)行編碼。第二組成編碼器23對(duì)根據(jù)混合交織器19重新排序37的信息比特進(jìn)行編碼。第一和第二組成編碼器21和23的輸出被穿孔和多路復(fù)用,生成一個(gè)輸出(參見(jiàn)圖2)。
為兩個(gè)組成編碼器使用相同尾比特的格柵終止過(guò)程81開(kāi)始于得知所有的信息比特已經(jīng)由第一和第二組成編碼器21和23編碼(步驟83)。此時(shí),在編碼方法中,兩個(gè)編碼器的寄存器內(nèi)容是相同的。第一和第二編碼器21和23將原始信息27和重新排序比特流37的輸入切換成來(lái)自第一編碼器21的反饋41。用于拖尾處理的第一編碼器21輸出 和第二編碼器23輸出 與信息輸出 的穿孔在信息比特27和37的編碼21和23的過(guò)程中相同。在開(kāi)關(guān)43和45切換之后,第一編碼器21從它自己的寄存器接收經(jīng)過(guò)反饋41的尾比特(步驟85)。到第二編碼器的尾比特沒(méi)有通過(guò)混合交織器19交織,并與在第一編碼器21中用于格柵終止的尾比特41相同(步驟87)。
對(duì)于M狀態(tài)編碼器,需要log2M個(gè)尾比特以將第一21和第二23編碼器中所有的寄存器刷新成全零狀態(tài)。使用L=log2M,表1顯示所需要的尾比特?cái)?shù)量和對(duì)于4和8狀態(tài)編碼器的尾編碼碼元的總數(shù)。
表1對(duì)于帶有4狀態(tài)組成編碼器的1/2速率和1/3速率turbo碼編碼器,本發(fā)明17分別消除了4個(gè)和6個(gè)尾比特。與現(xiàn)有技術(shù)所需要的相比,對(duì)于帶有8狀態(tài)組成編碼器的1/2速率和1/3速率的turbo碼編碼器,本發(fā)明17分別消除了6個(gè)和9個(gè)尾比特。
帶有混合交織器的turbo碼編碼器產(chǎn)生比現(xiàn)有技術(shù)的S隨機(jī)交織器更好的性能,因?yàn)樵跅l件B中提出的規(guī)則避免了turbo碼低加權(quán)分配的最壞情況,而條件A保留了最佳特性。因?yàn)榛旌辖豢椘?9導(dǎo)致對(duì)于第一和第二組成解碼器21和23在尾部開(kāi)始時(shí)相同的格柵狀態(tài)序列,使用單個(gè)m比特尾部序列來(lái)將第一和第二編碼器21和23刷新成全零狀態(tài)是可以接受的。包括從第一組成解碼器生成的尾比特的非固有信息
被傳送給第二組成解碼器,這提高了整體性能(參見(jiàn)圖5)。
舉例來(lái)說(shuō),如果原始信息序列是x→N={1011010001110101}.]]>
由混合交織器19重新排序后的信息序列是x→IN={0001011110101011}.]]>該信息序列由第一和第二組成編碼器21和23編碼。第一組成編碼器21對(duì)在原始順序中的輸入 進(jìn)行編碼,而第二組成編碼器對(duì)交織器19輸出的重新排序后的 進(jìn)行編碼。
從第一編碼器21獲得的格柵狀態(tài)序列是{2 3 3 3 1 0 0 0 0 2 1 0 0 2 3 3 1 0}。
從第二編碼器23獲得的格柵狀態(tài)序列是{0 0 0 2 3 3 3 3 3 0 0 2 3 3 3 1 0}。
如上所示,由于混合交織器19每個(gè)格柵狀態(tài)序列的最后兩個(gè)狀態(tài)(四個(gè)比特)是相同的。這允許第一和第二組成編碼器21和23接收導(dǎo)致turbo編碼處理開(kāi)銷(xiāo)減少的相同尾比特。
條件C導(dǎo)致在編碼信息比特之后兩個(gè)組成編碼器的格柵狀態(tài)是相同的。這允許相同的尾比特用于兩個(gè)組成編碼器,導(dǎo)致因?yàn)槲脖忍氐膖urbo編碼開(kāi)銷(xiāo)的減少。另外,如上所述使用相同的尾比特對(duì)于一個(gè)交織解碼器是所希望的,其中交織器的設(shè)計(jì)基于一個(gè)S隨機(jī)交織器。雖然本發(fā)明改善了turbo碼性能,它的存儲(chǔ)器要求與S隨機(jī)交織器是相同的,存儲(chǔ)器存儲(chǔ)要求與交織器大小成比例。
在圖12中描述了一個(gè)可選實(shí)施例。
用D表示塊大小為N的二進(jìn)制比特的信息序列,以便
D={d1,d2,...,dN}其中dk=±1 等式(10)提供一個(gè)M狀態(tài)turbo編碼器,其中M等于4或8,我們可以將信息序列D劃分成p個(gè)不相交子集S,其中p=M-1,如下式這樣S0={dk|,kmodp=0} 等式(11)S1={dk|,kmodp=1} 等式(12)…Sp-1={dk|,kmodp=p-1} 等式(13)其中對(duì)于4狀態(tài)和8狀態(tài)turbo碼,p被分別設(shè)置為3和7。上述劃分方法類(lèi)似于上述陪集劃分。p的值對(duì)于每種狀態(tài)的turbo碼是指定的。
每個(gè)子集具有[N/p]的塊大小,其中[N/p]表示大于或等于N/p的最小整數(shù)。使用任意交織器映射重新排列每個(gè)子集。然后,我們可以組合所有的單個(gè)子集以獲得表示為I的整個(gè)交織器輸出,如下<pre listing-type="program-listing">count=0;for k=1Block_size of subsetfor I=1pifI=p I(count)=S0(k) else I(count)=Si(k) end if Count=count+1 if count=N exit end end</pre>
其中Si(k)是子集Si的第k個(gè)交織輸出比特,S0(k)是子集S0的第k個(gè)交織輸出比特。包括劃分和組合子集的上述程序可以使用[N/p]行和p列的塊交織器被重新圖示如下1)信息比特被以行方式在塊交織器中存儲(chǔ)如下寫(xiě)
S1S2S3S02)根據(jù)給定的交織器類(lèi)型(原則上可以是任意一種候選交織器),在每個(gè)列塊中重新排列比特。例如,將條件A和B應(yīng)用于每個(gè)列塊;在這些情況下不需要條件C。
2)按順序如下所示逐列讀取該陣列,以將其輸入是交織輸出序列的第二組成編碼器驅(qū)動(dòng)成如同沒(méi)有交織原始信息序列的狀態(tài)。
讀
S1S2S3S0雖然已經(jīng)以優(yōu)選實(shí)施例的形式描述了本發(fā)明,在權(quán)利要求書(shū)中所定義本發(fā)明范圍內(nèi)的其它變型對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)的。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)據(jù)傳送的方法,其中至少一個(gè)大小為N個(gè)有序比特的數(shù)據(jù)序列由具有混合交織器(19)的turbo碼編碼器(17)進(jìn)行處理,該方法包括步驟a)利用具有多狀態(tài)寄存器的第一編碼器(21)編碼該輸入比特組以提供第一輸出;b)利用所述混合交織器(19)選擇性地重新排列該輸入比特組以提供一S隨機(jī)重新排列的輸入比特組,所述交織器重新排列整數(shù)I(k)使得一旦重新排列,|I(k)-I(k-nL)|的值是不可被L所除盡的,其中L=2m-1,n被定義成滿足k-nL≥0且nL≤S的一正整數(shù),且S是一預(yù)先設(shè)定的任意值;c)利用具有多狀態(tài)寄存器的第二編碼器(23)編碼該重新排列的輸入比特組以提供第二輸出;以及d)利用開(kāi)關(guān)切換該第一編碼器(21)和該第二編碼器(23)的輸入,使得第一輸入和來(lái)自該第一輸出的反饋在該第一編碼器(21)進(jìn)行切換,而第二輸入和來(lái)自該第一輸出的反饋在該第二編碼器(23)進(jìn)行切換。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,更包含步驟針對(duì)各該輸入比特組產(chǎn)生一組尾比特;以及應(yīng)用該尾比特組重新設(shè)定該第一與第二編碼器的寄存器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中該選擇性的重新排列包含步驟a)接收復(fù)數(shù)個(gè)N信息比特,其中N為一正整數(shù);b)定義該混合交織器幀大小N;c)產(chǎn)生隨機(jī)整數(shù)I(k),k為1到N,以滿足條件1)|I(k)-I(k-j)|>S,其中S是一預(yù)先決定的任意值且j是定義為一滿足0<j≤S且k-j≥0的正整數(shù),2)nL≤S,其中L等于編碼器寄存器狀態(tài)值減1,且n是一定義為k-nL≥0的正整數(shù),如果不為“真”,則進(jìn)行步驟4;3)|I(k)-I(k-nL)|≠jL,如果不為“真”,則重復(fù)步驟(c1)到(c3),否則進(jìn)行步驟4;4)針對(duì)每一個(gè)隨機(jī)整數(shù)I(k),k mod 2m-1=I(I)mod 2m-1,其中2m為編碼器其中之一的寄存器狀態(tài)值,如果不為“真”,則重復(fù)步驟(c1)到(c4);以及d)輸出被置換的順序交織器數(shù)據(jù)序列以供編碼。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法,其中更包括步驟a)確認(rèn)經(jīng)由該第一與第二編碼器的編碼已經(jīng)完成;b)切換該第一與第二編碼器的輸入分別從一信息比特流與一置換順序比特流到來(lái)自該第一編碼器最后一級(jí)的共同反饋;以及c)遞增由該回授所接收的尾比特的數(shù)目直到該尾比特的數(shù)目大于該第一編碼器所用暫存器的數(shù)目,否則,重復(fù)步驟(b)到(c)。
5.如權(quán)利要求1所述的方法,其中dk是該N比特組的一輸入比特且dk=±1,該選擇性重新排列更包括步驟針對(duì)一M狀態(tài)turbo編碼器將該比特組排列成p個(gè)不交集且具有b大小的子集Si,其中,P=M-1,i是由0到p-1的整數(shù),且b是大于或等于N/p的最小整數(shù)值,Si={dk|,k mod p=i};組合子集Si以形成一個(gè)b行p列的區(qū)塊,其中k是由1到b的整數(shù),使得一子集合的每一個(gè)元素在同一列中;在該列重新排列之后輸出該行以產(chǎn)生一交織器重新排列的輸入比特組。
6.一種數(shù)據(jù)傳送的方法,其中至少一依序排列比特dk=±1的數(shù)據(jù)序列由具有混合交織器(19)的M狀態(tài)turbo碼編碼器(17)進(jìn)行處理,該方法包括步驟a)利用該交織器接收一數(shù)據(jù)序列;b)定義該混合交織器幀大小N;c)將該數(shù)據(jù)序列比特逐行地寫(xiě)成p組不交集且具有b大小的子集Si,其中,P=M-1,i是由0到p-1的整數(shù),且b是大于或等于N/p的最小整數(shù)值,其中,Si={dk|,k mod p=i}形成一個(gè)b行p列的區(qū)塊,其中k是由1到b的整數(shù),使得一子集合的每一個(gè)元素在同一列中;e)根據(jù)k為由1到b的隨機(jī)整數(shù)I(i)的一序列,置換在同一列塊中的子集比特,使其滿足條件1)|I(k)-I(k-j)|>S,其中S是一預(yù)先決定的任意值且j是定義為一滿足0<j≤S且k-j≥0的正整數(shù),2)nL≤S,其中L相等于編碼器寄存器狀態(tài)值減1,且n是一定義為一滿足k-nL≥0的正整數(shù);和3)|I(k)-I(k-nL)|≠jL,其中,如果不為“真”,則重復(fù)步驟(e);以及f)從上述塊中逐行的讀出一交織器的輸出序列。
全文摘要
一種帶有混合交織器的turbo碼編碼器,所述混合交織具有兩個(gè)迭代系統(tǒng)組成碼(RSC)編碼器。該系統(tǒng)對(duì)有限信息比特序列編碼,而不需要多個(gè)尾比特來(lái)將每個(gè)編碼器的寄存器刷新成全零狀態(tài)。該混合交織器通過(guò)僅使用單個(gè)尾比特序列減少了turbo碼開(kāi)銷(xiāo)。通過(guò)僅使用單個(gè)m比特尾部,混合交織器改善了誤比特率(BER)。
文檔編號(hào)H03M13/29GK1614898SQ20041008334
公開(kāi)日2005年5月11日 申請(qǐng)日期1999年10月12日 優(yōu)先權(quán)日1998年10月13日
發(fā)明者辛承爀 申請(qǐng)人:交互數(shù)字技術(shù)公司