專利名稱：糾錯編碼型的數(shù)字傳輸方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總地涉及糾錯編碼型的數(shù)字傳輸方法，特別是用在數(shù)字傳輸系統(tǒng)的帶有明顯擾動的信道上。具體地說，本發(fā)明涉及利用渦輪碼(turbo-code)型編碼方案的糾錯編碼型的數(shù)字傳輸方法的改進(jìn)，它允許估算解碼的信息質(zhì)量。
數(shù)字傳輸系統(tǒng)利用諸如電纜、光纖的物理媒介或在無線信道上傳播來傳送信息。用術(shù)語信道指示這種物理媒介。通常，這種系統(tǒng)特別包括在發(fā)送級的用于抵御信道缺陷的信道編碼設(shè)備，和在目的地級的解碼設(shè)備。
信道編碼設(shè)備是一種糾錯編碼。糾錯編碼功能由產(chǎn)生有關(guān)發(fā)送的冗余信息構(gòu)成，該冗余信息在目的地解碼時使得能夠從到達(dá)其目的地的、被稱為接收信息的信息中重新構(gòu)成傳輸?shù)挠杏眯畔ⅲ鼋邮招畔⒁驗樾诺莱霈F(xiàn)的擾動，特別是噪聲、衰減和干擾類型而遭到損壞。使用與對應(yīng)的目的地解碼相關(guān)聯(lián)的這種信道編碼的數(shù)字傳輸方法被稱為糾錯編碼型傳輸方法。
例如，在比特級執(zhí)行編碼操作。該操作使二進(jìn)制源信息序列與對應(yīng)的二進(jìn)制編碼的信息序列相關(guān)聯(lián)。當(dāng)二進(jìn)制源信息序列的長度固定時，稱該二進(jìn)制編碼信息序列為碼字。該二進(jìn)制編碼信息序列的長度比二進(jìn)制源信息序列大，以便引入冗余度。由于該冗余度，所以僅可能有與編碼規(guī)則一致的某些編碼信息序列。如果將要解碼的接收信息序列與這些可能的序列不同，則這是因為它們對應(yīng)于被該信道損壞的信息。因此，解碼方法的任務(wù)是在了解使用的編碼規(guī)則的情況下，根據(jù)接收的信息序列盡可能好地重新構(gòu)成傳輸?shù)挠杏眯畔?限制因素通常是解碼器的復(fù)雜程度)。理想地，在最大似然檢測中最佳解碼的情況下，該解碼器提供的序列是所有可能序列中最有可能的序列。
該組編碼和解碼操作所允許的序列之間的區(qū)別能力越大，則糾錯能力越強。
通常，對給定的信噪比Eb/No，可根據(jù)比特或分組差錯率測量糾錯編碼傳輸?shù)男阅埽渲蠩b是每個信息比特的能量，No是噪聲的功率譜密度。對給定的Eb/No比和給定的解碼復(fù)雜程度，可根據(jù)使用編碼時是否允許更低或較低的差錯率來描述該編碼的有效程度。
該編碼的效率是有用的信息比特數(shù)與編碼的信息比特數(shù)之比。通常，效率越低，編碼越可靠。
一些已知的糾錯編碼是分組碼。分組編碼由將每一個k信息比特的分組與一個n比特(n＞k)的分組相關(guān)聯(lián)而構(gòu)成，因此包含(n-k)個冗余比特。通過使k個信源比特的分組與k行和n列的矩陣相乘獲得該n個比特的分組，該k行和n列矩陣被稱為編碼的發(fā)生器矩陣。當(dāng)通過轉(zhuǎn)置以使其展現(xiàn)出單位矩陣的形式寫該發(fā)生器矩陣，以致在n比特的分組中k個信息比特與n-k個冗余比特分離時，該編碼被稱為系統(tǒng)碼。該編碼的效率等于k/n。解碼設(shè)備檢測差錯并校正這些差錯。該檢錯碼是本領(lǐng)域中熟知的，例如Hamming碼、BCH碼和Reed-Solomon碼。
借助一個或多個卷積編碼器進(jìn)行糾錯編碼也是熟知的事實。其工作原理包括把在編碼器輸入端出現(xiàn)的k個二進(jìn)制元的分組編碼成n個二進(jìn)制元的分組，并借助具有移位寄存器型寄存器的設(shè)備考慮在輸入端出現(xiàn)的分組之前的m個分組。卷積編碼器的輸出由在輸入端出現(xiàn)的k個二進(jìn)制元與n個發(fā)生器多項式定義的編碼器響應(yīng)進(jìn)行卷積而產(chǎn)生的n個編碼的二進(jìn)制元構(gòu)成。編碼器的發(fā)生器多項式的數(shù)量n被稱為編碼器的維數(shù)。編碼效率等于k/n。解碼設(shè)備通過例如順序型解碼而重新構(gòu)成原始數(shù)據(jù)，例如，如MacGraw-Hill于1995年出版的由J.G.Proakis發(fā)表的文獻(xiàn)″數(shù)字通信″中所描述的，根據(jù)最可能的碼元解碼，或根據(jù)最可能的序列解碼。例如，維特比算法根據(jù)最可能的序列提供最佳解碼。
按照這類編碼的一個變體，不是通過直接考慮將要編碼的信息之前的一系列m個源信息項進(jìn)行編碼，而是利用一系列m個輔助信息項來進(jìn)行編碼，所述輔助信息項被存儲在移位寄存器型設(shè)備中并且每個都可以通過使在輸入端可得的有用信息項與前面計算的m個輔助信息項進(jìn)行數(shù)學(xué)組合而獲得。該卷積碼被稱為遞歸卷積碼。此外，當(dāng)有用信息在編碼器的n個輸出中出現(xiàn)時，所得到的編碼被稱為遞歸系統(tǒng)卷積碼，表示為RSC(遞歸系統(tǒng)卷積碼)。
使不同的編碼器相關(guān)聯(lián)以提高編碼的性能也是已知的事實。例如，可將由第一編碼器編碼的數(shù)據(jù)饋送到第二編碼器。用第二編碼開始對稱地進(jìn)行解碼。
如C.Berrou,A.Glavieux,P.Thitimajshima在ICC-1993會議會刊第1064-1070頁上發(fā)表的″準(zhǔn)香農(nóng)限制糾錯編碼和解碼渦輪碼″一文中所描述的，已經(jīng)提出一種有效的編碼器關(guān)聯(lián)。這類編碼器關(guān)聯(lián)產(chǎn)生了本領(lǐng)域已知的名為渦輪碼的一族編碼方案。渦輪碼基于將被稱為基本碼的多個簡單碼與被稱為交錯的置換操作的干預(yù)相關(guān)聯(lián)(被稱為連接)來指定糾錯碼，交錯改變了由每個簡單碼考慮的數(shù)據(jù)的順序。例如，可借助逐行插入并逐列恢復(fù)數(shù)據(jù)的交錯矩陣以常規(guī)方式獲得交錯。該交錯被稱為均勻交錯。然而，為了性能的緣故，渦輪碼通常使用非均勻交錯。上述類型的基本碼是指效率大于或等于1的代碼。這些代碼可以是例如卷積渦輪碼的遞歸系統(tǒng)卷積碼，分組渦輪碼的Hamming或BCH分組碼?？上胂蟛煌愋偷倪B接。在并行連接中，相同信息被交錯后用每個編碼器分別對該相同的信息進(jìn)行編碼。在串行連接中，每個編碼器的輸出在交錯后被用后面的編碼器對其進(jìn)行編碼。用來實施該渦輪碼的基本編碼器的數(shù)量被稱為渦輪碼的維數(shù)。一種熟知的渦輪編碼方案由卷積碼型基本碼的并行連接構(gòu)成。用術(shù)語PCCC表示該渦輪碼。串行連接渦輪碼的例子是使用卷積碼型基本碼的SCCC和使用分組碼型基本碼的分組渦輪碼。
可用被稱為渦輪解碼的迭代方法對用渦輪碼編碼的信息解碼。在上面提到的C.Berrou,A.Glavieux,P.Thitimajshima在ICC-1993會議會刊第1064-1070頁上發(fā)表的″準(zhǔn)香農(nóng)限制糾錯編碼和解碼渦輪碼″的文獻(xiàn)中給出了渦輪解碼的例子。該例子涉及并行連接渦輪碼的渦輪解碼。把多個基本解碼器與各個對應(yīng)于編碼設(shè)備的基本編碼器的加權(quán)輸入和輸出相關(guān)聯(lián)。通過概率、似然比或通常表示為LLR的對數(shù)似然比來實現(xiàn)加權(quán)的輸入和輸出。加權(quán)的輸入和輸出通常在基本編碼器的輸入和輸出端與多個碼元中的每一個相關(guān)聯(lián)，也就是說，例如，如果用二進(jìn)制編碼器作為基本編碼器，則與比特相關(guān)聯(lián)。解碼器在串行渦輪解碼的情況下將一個接一個地作用，或在并行渦輪解碼的情況下將同時作用。也可想象中間的連接方案。交錯器和去交錯器允許每個解碼器考慮以與對應(yīng)編碼器的輸出(在并行編碼的情況下也可在輸入處)的信息項相同的形式出現(xiàn)的信息項。每個基本解碼器僅可使用在渦輪解碼器的輸入可得的所有信息的一部分，即在對應(yīng)的基本編碼器的輸出(在并行解碼的情況下也可在輸入)的信息的損壞版本。這種被稱為先驗信息的信息一方面由在信道解碼前的步驟中，即通常是解調(diào)器的輸出中出現(xiàn)的信息構(gòu)成，另一方面，它由一個或多個以前的基本解碼器產(chǎn)生的信息構(gòu)成。借助該先驗信息和了解對應(yīng)的基本編碼器的編碼規(guī)則，基本解碼器在輸入端產(chǎn)生作為該信息的有更大可靠性的估算的后驗信息。在基本解碼器的輸入端與該信息相比較的附加信息被稱為非本質(zhì)信息。交錯或去交錯之后將該非本質(zhì)信息傳送到后面的基本解碼器。因此，每個解碼器在輸入端具有先驗信息，先驗信息的質(zhì)量通過前面的基本解碼器的工作而得以提高。該非本質(zhì)信息取決于對應(yīng)的解碼器引入的冗余信息。該迭代方法在于把由最后的解碼器或該解碼器系列計算的非本質(zhì)信息傳回到第一解碼器或解碼器系列。在同一個步驟中，和從該步驟到下一步驟中，在基本解碼器之間進(jìn)行非本質(zhì)信息的交換。因此，每個新步驟提高了輸出端產(chǎn)生的信息的可靠性。經(jīng)過特定的迭代次數(shù)之后，該方法將收斂。應(yīng)用閾值以產(chǎn)生解碼信息。
當(dāng)然，根據(jù)例如實施的渦輪編碼的類型，渦輪解碼這個名稱包括各種可想到的連接方案。例如，在對應(yīng)于串行連接渦輪碼的渦輪解碼中，基本解碼器以與基本編碼器相反的順序相關(guān)聯(lián)，每個基本解碼器接收兩個先驗加權(quán)信息項，一個對應(yīng)于對應(yīng)的基本編碼器的輸出信息，而另一個對應(yīng)于對應(yīng)的基本編碼器的輸入信息。該基本解碼器產(chǎn)生兩個后驗的加權(quán)信息項，其中一個對應(yīng)于對應(yīng)的基本編碼器的輸出，因此，在以后的迭代期間，在對應(yīng)的交錯之后，該加權(quán)信息項變成前一個基本解碼器的先驗輸入；而另一個加權(quán)信息項則對應(yīng)于對應(yīng)的基本編碼器的輸入，因此，在同一個迭代期間，在對應(yīng)的去交錯之后，該加權(quán)信息項變成下一個基本解碼器的先驗輸入。
象可能的那樣，可一直將非本質(zhì)信息定義為由與基本編碼相關(guān)聯(lián)的基本解碼提供的、相對于在基本解碼的輸入端出現(xiàn)的先驗信息項的附加信息。
此外，可通過加權(quán)的輸入和輸出將各種類型的算法用于基本解碼器?；窘獯a器使用例如MAP、LogMAP和MaxLogMAP，也被稱為APP、LogAPP和MaxLogAPP的算法，所有算法都是從了解先驗概率的后驗概率的計算得到的。該解碼算法的說明可參考例如P.Robertson,P.Hoeher,E.Villebrun在1997年三-四月的歐洲電信學(xué)報vol.8的第119-125頁上發(fā)表的題為″適合于渦輪解碼的優(yōu)化和次優(yōu)最大后驗算法″的文章。也可將改進(jìn)的Viterbi算法型的算法用于將每個判決關(guān)聯(lián)于可與LLR(對數(shù)似然比)相比的一種可靠性測量。例如，可使用SOVA算法(軟輸出Viterbi算法)。對于分組渦輪碼，如R.Pyndiah,P.Combelles和P.Adde在1996年的IEEE全球通信系統(tǒng)的第101至105頁上發(fā)表的題為″一種復(fù)雜性非常低的乘積碼的分組渦輪解碼器″的文章中描述的，可使用Chase算法。
這個事實也是已知的，即可由包括不傳輸信息序列的特定比特的穿孔操作來提高編碼效率，正如，例如J.Hagenauer在1988年的IEEE學(xué)報Vol COM-36.4的第389-400頁中發(fā)表的題為″速率可兼容穿孔(puncture)卷積(RCPC)碼和其應(yīng)用″的文章，或L.H.C.Lee在1994年的IEEE學(xué)報Vol.COM-42.2的第3073-3079頁中發(fā)表的題為″用于Viterbi解碼的新速率可兼容穿孔卷積碼″的文章中所描述。這些不傳輸?shù)谋忍赝ǔＪ侨哂嘈畔⒈忍亍Ｔ摯┛撞僮髟诰幋a操作之后在發(fā)送級進(jìn)行。在目的地級，在解碼操作之前進(jìn)行相反的去穿孔操作。由穿孔方案或矩陣定義穿孔操作，由對應(yīng)的去穿孔方案或矩陣定義去穿孔操作。冗余信息比特的穿孔降低了代碼的校正能力但提高了它的效率。
根據(jù)最新技術(shù)的渦輪碼家族的糾錯碼使其能夠獲得非常有效的糾錯，同時保持足夠高的效率，并且能提供與該代碼的復(fù)雜性相比有更低復(fù)雜性的解碼操作。原則上，渦輪解碼是次優(yōu)的，然而它導(dǎo)致了接近最優(yōu)解碼器的性能，由于它大約相當(dāng)于基本碼的解碼，所以其復(fù)雜性明顯降低。
糾錯碼的性能隨傳輸條件而改變是已知的。傳輸條件是指影響傳輸性能，特別是諸如信噪比的傳輸性能的參數(shù)。就性能而言，這是特別借助比特或分組差錯率估算的。此外，多個應(yīng)用需要在一方面是性能而另一方面是諸如系統(tǒng)的復(fù)雜性或解碼時間之類的使用參數(shù)之間建立折衷。在多種情況下，解碼不會導(dǎo)致校正所有的傳輸差錯。具有去訪問那些表征解碼信息質(zhì)量的參數(shù)的可能性被證明是有利的。
渦輪解碼由每次根據(jù)不同的冗余信息在循環(huán)中執(zhí)行一連串解碼操作而構(gòu)成，很難簡單地評估解碼信息的質(zhì)量。這提出了多個問題。
例如，很難確定該解碼方法必須執(zhí)行的迭代的先驗次數(shù)。因此，通常對應(yīng)容許的復(fù)雜性和/或最大解碼時間來決定最大迭代次數(shù)，并且如果解碼過程在最大迭代次數(shù)之前似乎已收斂到傳輸?shù)男蛄校瑒t使用停止準(zhǔn)則中斷該解碼過程?？梢砸圆煌姆绞竭M(jìn)行收斂檢測。例如，可使用CRC(循環(huán)冗余檢驗)型檢錯碼，在一個分組的渦輪解碼期間，如果檢錯碼的計算表明沒有差錯，則中斷所述分組的迭代解碼。此第一種方法的一個缺陷在于必須在發(fā)送中引入所述檢錯碼，從而使信道編碼器的整個效率明顯下降。另一種方式由在一個序列的迭代解碼期間檢測基本解碼器的輸出的駐點組成。該駐點有效地表示附加解碼迭代不會進(jìn)一步減少所考慮的序列中差錯的數(shù)量。雖然這種進(jìn)行方式使其能夠相對簡單地控制解碼處理的停止，但它不給出有關(guān)解碼序列的質(zhì)量信息，也就是說，與發(fā)送的信息相比它們?nèi)园牟铄e數(shù)量的信息。
對于很多應(yīng)用而言，它們都希望能夠了解解碼信息分組中剩余的差錯量。更一般的是，了解每個基本解碼器的輸出端的及每次迭代的解碼信息的質(zhì)量是有利的。
在本發(fā)明的內(nèi)容中，已經(jīng)找到一種便于訪問，并使其能夠評估解碼序列的質(zhì)量的參數(shù)。
在這個方向正著手進(jìn)行一項研究，該研究通過LogMAP型算法用具有N比特序列的渦輪解碼的PCCC型渦輪碼為例，揭示了在一方面，即在給定的迭代期間在給定解碼器的輸出端對該序列的N個非本質(zhì)值計算而得的非本質(zhì)信息的絕對值的平均值，與另一方面，即對于該給定的迭代在該給定解碼器的輸出端得解碼的N比特序列中剩余的差錯數(shù)量，之間存在相關(guān)。平均值越高，該序列中剩余的差錯數(shù)量較小的可能性越大。
對以信噪比為特征的不同傳輸條件，已經(jīng)有可能描繪出按每個序列給出的該平均值與比特差錯的平均數(shù)量之間的對應(yīng)關(guān)系的參考表。
也已經(jīng)有可能根據(jù)表示基本解碼操作的輸出端的、用于給定數(shù)量的信息項的非本質(zhì)信息的其它數(shù)值描繪類似的參考表，例如最小、最大或階數(shù)大于1的矩。
更一般的是，對于所有類型的渦輪碼，已經(jīng)表明利用并行或串行連接總是可能根據(jù)在一個或多個基本解碼操作的輸出的特定數(shù)量的加權(quán)信息項計算一組信息項的質(zhì)量的數(shù)值特征，所述一組信息項在所考慮的最后的基本解碼操作輸出，它們對應(yīng)所述加權(quán)信息項組。
因此，本發(fā)明的一個目的是提出一種借助渦輪碼的糾錯編碼型的傳輸方法，利用該方法可在任何解碼迭代期間在任何解碼步驟得到解碼信息質(zhì)量的參數(shù)特征。
為此，提出一種糾錯編碼型的數(shù)字傳輸方法，包括在進(jìn)行信道傳輸?shù)牟襟E之前從有用的信息項產(chǎn)生包括至少一個冗余信息項的編碼信息項的編碼過程，和在進(jìn)行所述信道傳輸?shù)乃霾襟E之后，根據(jù)所述至少一個冗余信息項從接收的將要解碼的信息項獲得具有傳輸差錯校正的所述源信息項的估算，所述編碼過程包括與多個交錯步驟相關(guān)聯(lián)并以并行或串行作用的多個基本編碼步驟，所述解碼過程是迭代的，并且對于每次迭代包括多個與所述多個基本編碼步驟對應(yīng)的多個基本解碼步驟，所述多個基本編碼步驟與多個適應(yīng)的交錯和去交錯步驟相關(guān)聯(lián)，每個所述基本解碼步驟產(chǎn)生至少一個可傳送到一個或多個其它基本解碼步驟的加權(quán)輸出信息項，所述方法的特征在于它包括特征數(shù)值確定步驟，用于根據(jù)由至少一個基本解碼步驟產(chǎn)生的一組加權(quán)輸出信息項計算至少一個特征數(shù)值；和解碼信息質(zhì)量參數(shù)確定步驟，用于從所述至少一個特征數(shù)值和至少一個配置參數(shù)確定與一組解碼信息項相關(guān)聯(lián)的解碼信息質(zhì)量參數(shù)，該組解碼信息項對應(yīng)于所述加權(quán)輸出信息項組。
因而定義，本發(fā)明適用于使用渦輪編碼類型的糾錯編碼的所有類型的傳輸方法，不管這是一個串行還是并行渦輪編碼。
本發(fā)明還適用于渦輪均衡范圍，其中認(rèn)為該信道是卷積編碼器，或者適用于渦輪檢測。
在渦輪解碼之后或甚至在渦輪解碼的過程中可使用解碼信息質(zhì)量參數(shù)。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，每個所述的基本解碼步驟將所述接收信息的一部分(該接收信息對應(yīng)于包含與對應(yīng)的基本編碼步驟相關(guān)聯(lián)的冗余信息的信息項)用于產(chǎn)生包含可傳送到另一個基本解碼步驟的非本質(zhì)信息項的輸出信息項，在一個迭代期間獲得的至少一個非本質(zhì)信息項被傳送到另一個迭代，并且所述特征數(shù)值確定步驟在基本解碼步驟期間根據(jù)所述基本解碼步驟輸出的一組非本質(zhì)信息項計算所述的至少一個特征數(shù)值。
有利的是，特征數(shù)值是統(tǒng)計數(shù)值。它可以是從所述非本質(zhì)信息項組計算的非本質(zhì)信息的絕對值的平均值。它也可以是其它統(tǒng)計數(shù)值，例如方差、最小或最大值。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，所述質(zhì)量參數(shù)確定步驟根據(jù)基本解碼步驟期間從所述基本解碼步驟的一組加權(quán)輸出信息項計算的特征數(shù)值，和以前的基本解碼步驟期間從與所述基本解碼步驟的所述加權(quán)輸出信息項組對應(yīng)的加權(quán)輸出信息項組計算的其它特征數(shù)值，以及至少一個配置參數(shù)來確定所述解碼信息質(zhì)量參數(shù)，所述解碼信息質(zhì)量參數(shù)與和所述基本解碼步驟的所述加權(quán)輸出信息項組對應(yīng)的一組解碼信息項相關(guān)聯(lián)。
有利的是，所述質(zhì)量參數(shù)確定步驟根據(jù)與所述解碼過程的最后基本解碼步驟對應(yīng)的基本解碼步驟期間計算的多個特征數(shù)值確定所述質(zhì)量參數(shù)。
然而，所述質(zhì)量確定步驟還可根據(jù)所述解碼過程的最后基本解碼步驟期間計算的單個特征數(shù)值來確定所述質(zhì)量參數(shù)。
對于特定應(yīng)用，所述輸出信息質(zhì)量參數(shù)是表示所考慮的分組中可能的差錯數(shù)量的整數(shù)。
對于其它應(yīng)用，所述輸出信息質(zhì)量參數(shù)是用作加權(quán)系數(shù)的標(biāo)量。
這種情況下，標(biāo)量越大，輸出信息越可靠。
配置參數(shù)可以是表征傳輸條件的參數(shù)，例如信噪比。
所述信息、質(zhì)量參數(shù)確定步驟可使用允許計算該信息質(zhì)量參數(shù)作為多個特征數(shù)值之一和配置參數(shù)的函數(shù)的預(yù)定算法。
該信息質(zhì)量參數(shù)確定步驟還可使用使其能夠選擇信息質(zhì)量參數(shù)作為多個特征數(shù)值和配置參數(shù)之一的函數(shù)的預(yù)定參考表。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，借助N比特解碼序列處理接收的信息，所述的解碼信息項組是包含N個比特的一系列二進(jìn)制信息項。
本發(fā)明的該實施例對于這樣的應(yīng)用特別有利，即該應(yīng)用由在解碼過程的輸出向解碼序列分配一個解碼的信息質(zhì)量參數(shù)構(gòu)成。
或者，借助N比特解碼序列處理接收的信息，所述的解碼信息項組是僅表示N比特解碼序列的一部分的一系列二進(jìn)制信息項。
本發(fā)明的該實施例對于那些由在渦輪解碼處理本身中使用解碼信息質(zhì)量參數(shù)組成的應(yīng)用是有利的，通過將該解碼信息質(zhì)量參數(shù)轉(zhuǎn)換成與解碼序列的一部分對應(yīng)的該非本質(zhì)信息項組的加權(quán)系數(shù)，而給予更大或較小范圍的特定的非本質(zhì)信息項組并改善渦輪解碼方法的收斂性。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，所述基本解碼步驟具有按照概率、似然比、或?qū)?shù)似然比加權(quán)的輸入和輸出。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，所述編碼過程包括至少一個穿孔步驟，且所述解碼過程包括至少一個對應(yīng)的去穿孔步驟。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，在使用與同一個編碼過程相關(guān)聯(lián)的多個解碼過程的傳輸組合方法中，可將為每個解碼過程獲得的解碼信息質(zhì)量參數(shù)用作解碼信息項組的加權(quán)系數(shù)，其目的在于組合這些組。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，在一種傳輸方法中還包括聯(lián)合檢測步驟，可將所述解碼信息質(zhì)量參數(shù)用作所述聯(lián)合檢測步驟的參數(shù)。
通過對下面示例實施例的與附圖相關(guān)的描述可更清楚地呈現(xiàn)出上面提到的本發(fā)明的特征以及其它特征，其中

圖1是表示二維PCCC型渦輪碼編碼設(shè)備的示意圖2是表示與圖1的編碼設(shè)備相關(guān)聯(lián)的串行模式解碼設(shè)備的示意圖；圖3是表示對于給定的解碼步驟和不同的傳輸條件，作為每個解碼序列的差錯平均數(shù)量的函數(shù)的非本質(zhì)信息的絕對值均值分布曲線圖；圖4是表示根據(jù)本發(fā)明一個實施例、帶有對解碼信息質(zhì)量參數(shù)進(jìn)行確定的解碼過程的基本原理流程圖；圖5是表示根據(jù)本發(fā)明另一個實施例、帶有對解碼信息質(zhì)量參數(shù)進(jìn)行確定的解碼過程的基本原理流程圖；圖6是表示本發(fā)明應(yīng)用于一種包括其輸出被組合的多個解碼過程的傳輸方法的流程圖；圖7是表示本發(fā)明應(yīng)用于一種包括聯(lián)合檢測步驟的傳輸方法的流程圖。
特別參考使用二維PCCC型渦輪碼的糾錯編碼型的傳輸方法說明本發(fā)明，圖1中示意性地描繪了應(yīng)用該方法的渦輪編碼設(shè)備，以及圖2中描繪了應(yīng)用該方法的渦輪解碼設(shè)備。本發(fā)明很容易推廣到使用其它類型的基本碼和/或具有不同連接的方案，特別是串行連接方案的更大維數(shù)的渦輪碼。
總體來說，具有借助PCCC渦輪碼的糾錯編碼型的數(shù)字傳輸方法包括在傳輸步驟之前的編碼過程和傳輸步驟之后的解碼過程。
通過圖1中示意性描繪的編碼設(shè)備說明該編碼過程。
總體來說，該編碼設(shè)備10包括兩個基本編碼器11和12，它們之間作用有大小為N的交錯器13。
每個基本編碼器11和12是使用遞歸系統(tǒng)卷積(RSC)碼的編碼器。如熟知的，這些基本編碼器中的每一個都使用移位寄存器型設(shè)備中存儲的一系列輔助信息項，每個輔助信息項是通過有用的信息項與前面計算的輔助信息項的數(shù)學(xué)組合獲得的。在此給出的例子中，移位寄存器23存儲由″異或″門21計算的輔助數(shù)據(jù)?！瀹惢颉彘T22實施卷積乘積，由寄存器23的輸出形成發(fā)生器的多項式。由在″異或″門22的輸出呈現(xiàn)的冗余信息項一側(cè)來系統(tǒng)地傳輸有用的信息。大小為N的交錯步驟13改變了通過每個基本碼考慮數(shù)據(jù)的順序。這樣，每個編碼器11和12產(chǎn)生與此相關(guān)聯(lián)的冗余信息項。源信息只傳輸一次。因此，編碼信息在其從編碼過程形成時是包含有用信息或系統(tǒng)部分以及兩個冗余信息項或與每個基本碼對應(yīng)的部分編碼信息的分組20。當(dāng)然，兩個基本碼可以不同。在多路復(fù)用14之后，對編碼的信息進(jìn)行穿孔15。每個基本編碼器的效率是1/2，且由于系統(tǒng)部分只傳輸一次，所以渦輪碼的效率是1/3。當(dāng)然，可通過穿孔提高該效率。因此，對每個基本碼的一半冗余比特進(jìn)行穿孔可產(chǎn)生1/2的效率。
通過長度N/R的序列20傳輸被編碼和可能已被穿孔的信息，其中R是包括穿孔在內(nèi)的渦輪碼的效率。信道會使這些序列發(fā)生改變。在可能的去穿孔之后，接下來由解碼設(shè)備接收這些序列。在去復(fù)用器31的輸入出現(xiàn)長度為N/R的加權(quán)信息序列30。這些分組30中的每一個都由將要解碼的接收信息項構(gòu)成。它們包含與被稱為系統(tǒng)信息X的有用信息對應(yīng)的接收信息、部分，與被稱為第一冗余信息Y1的第一基本碼的冗余信息對應(yīng)的第一接收信息部分，和與被稱為第二冗余信息Y2的第二基本碼的冗余信息對應(yīng)的第二接收信息部分。解碼過程通過與接收的N個分組序列對應(yīng)的N比特解碼序列來工作。
解碼設(shè)備由串聯(lián)連接的與第一基本編碼器11對應(yīng)的基本解碼器32和與第二基本編碼器12對應(yīng)的基本解碼器33構(gòu)成。在此考慮的實例中，使用LogMAP型算法的基本解碼器具有以對數(shù)似然比(LLR)的形式加權(quán)的輸入和輸出。為此，將非本質(zhì)信息初始化成0，并通過相加進(jìn)行非本質(zhì)信息與系統(tǒng)信息的組合。當(dāng)然，如果基本解碼器處理的數(shù)值是一些別的東西，則需要對其進(jìn)行對應(yīng)的變化。例如，如果它們是似然比，則將非本質(zhì)信息初始化成1，并通過乘積進(jìn)行組合。如果它們是概率，則將非本質(zhì)信息初始化成0.5，并同樣通過乘積進(jìn)行組合。
此外，把與源信息對應(yīng)的接收信息部分X傳送到基本解碼器32和33。在基本解碼器32的方向，加法器37將非本質(zhì)信息項e2k′-1加入該系統(tǒng)信息X。在基本解碼器33的方向，加法器39向由與交錯器13對應(yīng)的大小為N的交錯器34交錯的該系統(tǒng)信息X加入由與交錯器13對應(yīng)的大小為N的交錯器35交錯的非本質(zhì)信息項e1k′。此外，把與第一基本碼的冗余信息對應(yīng)的接收信息部分Y1傳送到解碼器32，且與第二基本碼的冗余信息對應(yīng)的接收信息部分Y2被傳送到解碼器33。
下標(biāo)k′表示解碼過程當(dāng)前的迭代，因此，計算非本質(zhì)信息e2k′-1的迭代期間在計算非本質(zhì)信息e1k′的迭帶期間之前。
在迭代k′期間，通過在減法器38減去系統(tǒng)信息X和非本質(zhì)信息e2k′-1而在基本解碼器32的輸出端獲得非本質(zhì)信息elk′。
在迭代k′期間，通過在減法器40減去交錯的系統(tǒng)信息X′和交錯的非本質(zhì)信息e′1k′而在基本解碼器33的輸出端以交錯的形式e′2k′獲得非本質(zhì)信息e2k′。在傳遞到后面的迭代之前，由與交錯器13對應(yīng)的大小為N的去交錯器36進(jìn)行去交錯。
在解碼過程結(jié)束時，也就是說在迭代給定次數(shù)k后，由判決方塊41去交錯和分析在第二基本解碼器33的輸出端的解碼序列以形成被解碼序列。
開始時，將非本質(zhì)信息e20初始化成0。在第一次迭代時，系統(tǒng)信息X形成第一基本解碼器32的先驗輸入信息。第一基本解碼從第一冗余信息Y1產(chǎn)生與第一解碼序列估算對應(yīng)的加權(quán)的輸出信息項D11，該第一解碼序列估算以系統(tǒng)信息和非本質(zhì)信息e11組合的形式寫出，后者對應(yīng)于與第一基本解碼相關(guān)聯(lián)的可靠性的增加。這樣便給出D11=X+e11，非本質(zhì)信息e11被寫為第一解碼器的加權(quán)輸出信息(在此是在輸出端的對數(shù)似然比)與第一解碼器的加權(quán)輸入信息(在此是在輸入端的對數(shù)似然比)之間的差值。被交錯并被加到已交錯的系統(tǒng)信息X′的該非本質(zhì)信息e11形成第二基本解碼器33的先驗輸入信息。第二基本解碼從第二冗余信息Y2產(chǎn)生加權(quán)的輸出信息項D′21，該加權(quán)的輸出信息項D′21對應(yīng)于第二解碼序列估算，且它是以交錯的系統(tǒng)信息、交錯的非本質(zhì)信息e′11和交錯的非本質(zhì)信息e′21組合的形式寫出的，后者對應(yīng)于與第二基本解碼相關(guān)聯(lián)的可靠性的增加。這樣便給出D′21=X′+e′11+e′21，交錯的非本質(zhì)信息e′21被寫為第二解碼器的加權(quán)輸出信息(在此是在輸出端的對數(shù)似然比)與第二解碼器的加權(quán)輸入信息(在此是在輸入端的對數(shù)似然比)之間的差值。去交錯之后，交錯的非本質(zhì)信息e′21形成非本質(zhì)信息e21，該非本質(zhì)信息e21加到系統(tǒng)信息X，形成第一基本解碼器32用于第二次迭代的先驗輸入信息。此后，仍來自第一冗余信息Y1的基本解碼產(chǎn)生與提高了可靠性的新解碼序列估算對應(yīng)的加權(quán)輸出信息項D12。與解碼器32相關(guān)聯(lián)的新非本質(zhì)信息項e12被交錯并被加到已交錯的系統(tǒng)信息X′，形成第二基本解碼器33的先驗輸入信息。仍來自第二冗余信息Y2的第二基本解碼產(chǎn)生與提高了可靠性的新解碼序列估算對應(yīng)的加權(quán)輸出信息項D′22。與解碼器33相關(guān)聯(lián)的新非本質(zhì)信息項e22加到系統(tǒng)信息X，形成第一基本解碼器32用于第三次迭代的先驗輸入信息。此后，該處理以相同的方式繼續(xù)，非本質(zhì)信息增加了可靠性，也就是說，隨著迭代的進(jìn)行，在目前用對數(shù)似然比對其進(jìn)行表示的情況下增加了幅度。在給定的迭代次數(shù)k結(jié)束時，對在第二基本解碼器33的輸出端由加權(quán)的輸出信息項D2i構(gòu)成的交錯解碼序列去交錯并定出閾值，以便產(chǎn)生解碼的序列。
圖5描繪了本發(fā)明應(yīng)用于象剛描述的2維PCCC這樣的i維PCCC的情況的實施例。根據(jù)本發(fā)明，特征數(shù)值確定步驟86執(zhí)行一種算法，該算法由以下內(nèi)容構(gòu)成，即在解碼過程的最后基本解碼步驟83，也就是說與第k次迭代的第i個基本解碼對應(yīng)的步驟期間，對第k次迭代期間在第i個解碼器的輸出端的N個非本質(zhì)值序列計算的非本質(zhì)信息計算其絕對值的平均值E｜eik｜。在所描述的2維PCCC的情況下，該步驟86在由第二解碼器33于第k次迭代期間執(zhí)行的基本解碼中，對第k次迭代期間在第二解碼器33的輸出端的N個非本質(zhì)值序列計算的非本質(zhì)信息計算其絕對值的平均值E｜e2k｜。
解碼信息質(zhì)量參數(shù)確定步驟85接收特征數(shù)值E｜eik｜。它還接收作為配置參數(shù)的其它參數(shù)，即那些使得能夠表征正為其進(jìn)行解碼信息質(zhì)量評估的系統(tǒng)的參數(shù)。這些參數(shù)可以特別是估算的信號/噪聲比、解碼序列的大小為N、值i和值k。它們也可以是表征穿孔的參數(shù)或能夠改進(jìn)解碼信息質(zhì)量的任何其它參數(shù)。
為了在基本解碼步驟83結(jié)束時從特征數(shù)值E｜eik｜和配置參數(shù)確定與N個解碼的信息項序列相關(guān)聯(lián)的解碼信息質(zhì)量參數(shù)，該N個解碼信息項序列與在第i個基本解碼器輸出端的N個非本質(zhì)值序列對應(yīng)，該確定步驟采用預(yù)定算法或預(yù)定參考表。該算法或這些參考表是針對不同的配置參數(shù)，根據(jù)預(yù)先研究的作為每個解碼序列的差錯平均數(shù)的函數(shù)的非本質(zhì)信息的絕對值均值分布預(yù)定的。
作為例子，圖3以曲線的形式表示了對本實施例的PCCC的研究結(jié)果。這是在第二個解碼器輸出端，作為每個解碼序列差錯的平均數(shù)的函數(shù)的、第10次迭代的非本質(zhì)信息的絕對值的平均值E｜e210｜分布，該序列的長度(對應(yīng)于交錯器的大小)是N=640。該分布是針對信噪比的三個值描繪的第一條線對應(yīng)于0dB的信噪比，第二條線對應(yīng)于0.25dB的信噪比，第三條線對應(yīng)于0.5dB的信噪比。利用BPSK調(diào)制來調(diào)制在渦輪編碼器輸出端的信號并在有加性白高斯噪聲(AWGN)的信道上傳輸。對足夠多的序列計算數(shù)值E｜e210｜以獲得″平滑″分布。在x軸上，以10為間隔表示差錯的數(shù)量，以便在每個間隔中具有充分的統(tǒng)計。由于對應(yīng)于0差錯的情況中E｜e210｜的對應(yīng)值比其它情況高得多，所以分開考慮對應(yīng)于0差錯的情況。在y軸上，以log(E｜e210｜)的形式表示非本質(zhì)信息的絕對值。
利用例如借助參考表獲得的分布圖使其對給定的信噪比能夠形成配置參數(shù)，以便從與N個解碼的數(shù)據(jù)項序列相關(guān)聯(lián)的特征數(shù)值推斷出該序列中可能的剩余差錯數(shù)量。在此，該差錯數(shù)量根據(jù)本發(fā)明形成與解碼信息序列相關(guān)聯(lián)的信息質(zhì)量參數(shù)。例如，對于0dB的信噪比，特征數(shù)值E｜e210｜的值為2.51，其對數(shù)是0.4，表示在640個解碼比特中剩余約30個差錯。取決于應(yīng)用，該質(zhì)量參數(shù)可以是不同種類的。
當(dāng)然，信息質(zhì)量參數(shù)確定步驟可以以類似圖3描繪的并對應(yīng)于各種配置參數(shù)值的多個特征數(shù)值分布為基礎(chǔ)。
圖4是以更一般的方式說明通過根據(jù)本發(fā)明一個實施例、帶有對解碼信息質(zhì)量參數(shù)進(jìn)行確定的解碼過程的基本原理流程圖。
根據(jù)本發(fā)明，特征數(shù)值確定步驟54執(zhí)行一種算法，包括在解碼過程的基本解碼步驟期間(象所描繪的分別與第k’次迭代的第i′個基本解碼、第k次迭代的第(i-1)個基本解碼和第k次迭代的第i個基本解碼，也就是說最后的基本解碼對應(yīng)的步驟51,52和53期間)，計算函數(shù)f(aj1)j=1...i,l=1...k’該函數(shù)給出與在這些基本解碼步驟中的每一步驟的輸出端的所有或部分解碼序列對應(yīng)的一組加權(quán)的信息項aj1,j=1...i,l=1...k的特征數(shù)值的。該特征數(shù)值可以是統(tǒng)計數(shù)值，例如幅度平均值、變量、最小值、最大值等。函數(shù)f可以給出在解碼過程的最后基本解碼步驟的輸出端的一組加權(quán)信息項的多個特征數(shù)值。它也可以給出在解碼過程的最后基本解碼步驟的輸出端的一組加權(quán)信息項的一個特征數(shù)值，不管這是處于解碼迭代的結(jié)束還是處于解碼迭代之中。
解碼信息質(zhì)量參數(shù)確定步驟55接收特征數(shù)值f(aj1)j=1...i,l=1...k和配置參數(shù)。在此，這些同樣可以特別是估算的信號/噪聲比、解碼序列的大小為N、值i和值k、表征進(jìn)行的一個或一些穿孔的參數(shù)，表征使用的一個或一些交錯的參數(shù)等。
為在基本解碼步驟53結(jié)束時根據(jù)特征數(shù)值f(aj1)j=1...i,l=1...k和配置參數(shù)確定與該組解碼的信息項相關(guān)聯(lián)的解碼信息質(zhì)量參數(shù)，該組解碼的信息項與第k次迭代期間在第i個基本解碼器的輸出的該組加權(quán)的信息項aik相對應(yīng)，信息質(zhì)量參數(shù)確定步驟使用預(yù)定的算法或預(yù)定的參考表。該算法或這些參考表是對不同的配置參數(shù)根據(jù)作為解碼的信息質(zhì)量參數(shù)的函數(shù)預(yù)先研究的特征數(shù)值分布來預(yù)定的。該質(zhì)量參數(shù)可以是表示該組解碼的信息項中可能的差錯量的整數(shù)，或者是用作給定的應(yīng)用所需的加權(quán)系數(shù)或任何其它參數(shù)的標(biāo)量。
在剛才描述的實施例中，根據(jù)本發(fā)明的解碼信息質(zhì)量參數(shù)是特別為渦輪解碼過程的下行流應(yīng)用設(shè)計的，下面給出該應(yīng)用的一些實例。這種情況下，通常計算與一個完整的解碼序列對應(yīng)的一組解碼信息項。此外，通常是在作為解碼過程中最后步驟的基本解碼步驟期間，或甚至在解碼過程中的最后基本解碼步驟期間對其進(jìn)行計算。然而，甚至在渦輪解碼處理中也可以使用該解碼的信息質(zhì)量參數(shù)。與解碼的信息質(zhì)量參數(shù)相關(guān)聯(lián)的一組解碼信息項是指在一個不必是解碼過程中最后步驟的基本解碼步驟結(jié)束處的任何解碼信息項組。例如，可在基本解碼步驟結(jié)束時計算該解碼信息質(zhì)量參數(shù)，以改善后面的基本解碼步驟。這種情況下也可計算與解碼序列部分對應(yīng)的一組解碼信息項，以便例如將不同的權(quán)重給予一個解碼序列的某些數(shù)目的子集，從而在例如后續(xù)步驟期間根據(jù)其包含的信息質(zhì)量而支持這個或那個子集。
本發(fā)明適用于采用渦輪編碼型的糾錯編碼的所有類型的傳輸方法，不管它是串行還是并行渦輪編碼，或可能甚至是具有混合串行連接或并行連接的混合連接方案的渦輪碼。
簡要描述本發(fā)明應(yīng)用于串行渦輪碼的實施例。
例如，在串行連接渦輪碼中，每個基本編碼器根據(jù)從前一個基本編碼器發(fā)出的基本編碼信息項產(chǎn)生基本編碼的信息項，由(i-1)交錯器分離i個基本編碼器?？稍诰幋a過程中分布穿孔步驟，可在由第(j+1)個編碼器編碼之前由第j個交錯器交錯、由第j個穿孔矢量穿孔第j個編碼器的輸出。每個交錯器的大小取決于前一個編碼步驟，特別是取決于前一個基本編碼器穿孔后的效率。
在與剛剛描述的串行連接渦輪編碼對應(yīng)的渦輪解碼的例子中，基本解碼器以與基本編碼器相反的順序相關(guān)聯(lián)，每個基本解碼步驟接收兩個先驗的加權(quán)信息項，被稱為第一輸入信息的一個加權(quán)信息項對應(yīng)于對應(yīng)的基本編碼器的輸出信息，被稱為第二輸入信息的另一個加權(quán)信息項對應(yīng)于對應(yīng)的基本編碼器的輸入信息。該基本解碼步驟產(chǎn)生兩個后驗的加權(quán)信息項，被稱為第一輸出信息的加權(quán)信息項對應(yīng)于對應(yīng)的基本編碼器的輸出，因此，該加權(quán)信息項在下一個迭代期間，在交錯和對應(yīng)的穿孔之后變成前一個基本解碼器的先驗輸入；并且被稱為第二輸出信息的另一個加權(quán)信息項對應(yīng)于對應(yīng)的基本編碼器的輸入，因此，該加權(quán)信息項在同一個迭代期間，在去交錯和對應(yīng)的去穿孔之后變成后面的基本解碼器的先驗輸入。第一輸入信息對應(yīng)于將由該基本解碼步驟解碼的信息。第二輸出信息對應(yīng)于已由該基本解碼步驟解碼的信息，并由第二輸入信息和非本質(zhì)信息項的組合構(gòu)成。
根據(jù)本發(fā)明，特征數(shù)值確定步驟在基本解碼步驟期間根據(jù)在該基本解碼步驟的輸出的一組加權(quán)的信息項計算特征數(shù)值。例如，如果參考前面描述的渦輪解碼實例，則從對應(yīng)于解碼序列或解碼序列部分的第二輸出信息的一組值進(jìn)行特征數(shù)值計算。解碼信息質(zhì)量參數(shù)確定步驟從特征數(shù)值和配置參數(shù)確定與一組解碼信息項相關(guān)聯(lián)的解碼信息質(zhì)量參數(shù)，該組解碼信息項與所述加權(quán)信息項組相對應(yīng)。解碼信息項是指由所考慮的基本解碼步驟解碼的信息項。如果所考慮的基本解碼步驟是解碼過程中的最后步驟，則這是與有用的信息對應(yīng)的解碼信息。
本發(fā)明在例如加權(quán)組合結(jié)構(gòu)的方法中找到應(yīng)用，其中它們在發(fā)送上相同，但被不同地傳輸和解碼，例如在軟切換型的方法中。
圖6示意性地描繪了本發(fā)明應(yīng)用于加權(quán)組合結(jié)構(gòu)的方法的基本原理。這涉及到使用與同一編碼過程相關(guān)聯(lián)的多個解碼過程的傳輸組合方法。對由渦輪碼型編碼過程60編碼的序列進(jìn)行重復(fù)步驟，其結(jié)果是該編碼序列在n個不同的信道62上發(fā)送。在此，信道是指在廣義上表示包括穿孔、調(diào)制、物理信道本身或解調(diào)和檢測效果的信道。由對應(yīng)信道修改的每個序列經(jīng)過相應(yīng)的渦輪解碼型迭代解碼63。從其得到n個解碼序列。本發(fā)明適用于每個解碼過程，使其能夠?qū)⑦@n個序列中的每一個與由解碼信息質(zhì)量參數(shù)確定步驟確定的相應(yīng)加權(quán)系數(shù)相關(guān)聯(lián)。組合步驟64通過向每一個序列施加其相應(yīng)的加權(quán)系數(shù)來組合n個序列，以便獲得表示源信息序列的最終解碼序列。如果將符號αk賦予與解碼序列dk相關(guān)聯(lián)的加權(quán)系數(shù)，其中k=1...n，并且如果將符號d賦予由加權(quán)的組合獲得的序列，則可以給出d=f(αk,dk)k=1...n。
本發(fā)明的這種應(yīng)用在移動電話領(lǐng)域中，例如，當(dāng)移動電話與多個基站通信時特別有利。
本發(fā)明還在例如包括聯(lián)合檢測步驟的傳輸方法中找到應(yīng)用。圖7示意性地描繪了本發(fā)明應(yīng)用于具有聯(lián)合檢測功能塊的迭代解碼方法的基本原理。聯(lián)合檢測功能塊是可控制效率和復(fù)雜性的次優(yōu)檢測功能塊。對應(yīng)的聯(lián)合檢測步驟70接收例如被ISI(符號間干擾)或MAI(多址干擾)損壞的加權(quán)比特序列，并將它們轉(zhuǎn)換成傳送到渦輪解碼型迭代解碼過程71的對應(yīng)的加權(quán)比特序列。在解碼過程結(jié)束時，解碼信息質(zhì)量參數(shù)確定步驟產(chǎn)生與解碼序列對應(yīng)的質(zhì)量指示。切換步驟72將質(zhì)量指示與預(yù)定閾值比較，且在不滿足該質(zhì)量時，將加權(quán)的比特序列返回解碼步驟70，同時根據(jù)質(zhì)量指示命令重新設(shè)定該檢測功能塊的復(fù)雜性和效率。
權(quán)利要求
1．糾錯編碼型的數(shù)字傳輸方法，包括在進(jìn)行信道傳輸?shù)牟襟E之前，從源信息項產(chǎn)生包括至少一個冗余信息項的編碼信息項的編碼過程，和在進(jìn)行所述信道傳輸?shù)乃霾襟E之后，根據(jù)所述至少一個冗余信息項從將要解碼(50)的接收信息項獲得具有傳輸差錯校正的所述源信息項的估算的解碼過程，所述編碼過程包括與多個交錯步驟相關(guān)聯(lián)并以并行或串行作用的多個基本編碼步驟，所述解碼過程是迭代的，并且對于每次迭代包括與所述多個基本編碼步驟對應(yīng)的多個基本解碼步驟(51,52,53；83)，所述多個基本編碼步驟與多個自適應(yīng)的交錯和去交錯步驟相關(guān)聯(lián)，所述基本解碼步驟(51,52,53；83)中的每一個步驟產(chǎn)生至少一個可傳送到一個或多個其它基本解碼步驟的加權(quán)輸出信息項，所述方法的特征在于它包括特征數(shù)值確定步驟(54；86)，用于根據(jù)由至少一個基本解碼步驟(51,52,53；83)產(chǎn)生的一組加權(quán)輸出信息項計算至少一個特征數(shù)值；和解碼信息質(zhì)量參數(shù)確定步驟(55；85)，用于根據(jù)所述至少一個特征數(shù)值和至少一個配置參數(shù)確定與一組解碼信息項相關(guān)聯(lián)的解碼信息質(zhì)量參數(shù)，該組解碼信息項對應(yīng)于所述加權(quán)輸出信息項組。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的糾錯編碼型的數(shù)字傳輸方法，其特征在于在所述解碼過程之后使用所述解碼信息質(zhì)量參數(shù)。
3．根據(jù)權(quán)利要求1所述的糾錯編碼型的數(shù)字傳輸方法，其特征在于在所述解碼過程期間使用所述解碼信息質(zhì)量參數(shù)。
4．根據(jù)前面任何一項權(quán)利要求所述的糾錯編碼型的數(shù)字傳輸方法，其特征在于每個所述的基本解碼步驟使用部分所述的接收信息產(chǎn)生輸出信息，所述接收信息與和對應(yīng)的基本編碼步驟相關(guān)聯(lián)的冗余信息項相對應(yīng)，該輸出信息包括可傳送到一個或多個其它基本解碼步驟的非本質(zhì)信息項，在一次迭代期間獲得的至少一個非本質(zhì)信息項被傳送到另一次迭代，并且所述特征數(shù)值確定步驟(86)在基本解碼步驟(83)期間根據(jù)所述基本解碼步驟(83)輸出的一組非本質(zhì)信息項計算所述至少一個特征數(shù)值。
5．根據(jù)前面任何一項權(quán)利要求所述的糾錯編碼型的數(shù)字傳輸方法，其特征在于所述特征數(shù)值是統(tǒng)計數(shù)值。
6．根據(jù)權(quán)利要求4所述的糾錯編碼型的數(shù)字傳輸方法，其特征在于所述特征數(shù)值是對所述非本質(zhì)信息項組計算的非本質(zhì)信息的絕對值的平均值。
7．根據(jù)權(quán)利要求4所述的糾錯編碼型的數(shù)字傳輸方法，其特征在于所述特征數(shù)值是表征所述非本質(zhì)信息項組的統(tǒng)計數(shù)值。
8．根據(jù)前面任何一項權(quán)利要求所述的糾錯編碼型的數(shù)字傳輸方法，其特征在于所述質(zhì)量參數(shù)確定步驟(55)根據(jù)在基本解碼步驟(53)期間由所述特征數(shù)值確定步驟(54；86)從所述基本解碼步驟(53)的一組加權(quán)輸出信息項計算的特征數(shù)值，和前面的基本解碼步驟(51,52)期間從與所述基本解碼步驟(53)的所述加權(quán)輸出信息項組對應(yīng)的加權(quán)輸出信息項組計算的其它特征數(shù)值，以及至少一個配置參數(shù)來確定所述解碼的信息質(zhì)量參數(shù)，所述解碼信息質(zhì)量參數(shù)與和所述基本解碼步驟(53)的所述的加權(quán)輸出信息項組對應(yīng)的一組解碼信息項相關(guān)聯(lián)。
9．根據(jù)權(quán)利要求8所述的糾錯編碼型的數(shù)字傳輸方法，其特征在于所述質(zhì)量參數(shù)確定步驟(55)根據(jù)與所述解碼過程中的最后基本解碼步驟(51,52,53)對應(yīng)的基本解碼步驟期間計算的多個特征數(shù)值來確定所述質(zhì)量參數(shù)。
10．根據(jù)權(quán)利要求8所述的糾錯編碼型的數(shù)字傳輸方法，其特征在于所述質(zhì)量參數(shù)確定步驟(55)根據(jù)所述解碼過程中的最后基本解碼步驟(53)期間計算的單個特征數(shù)值來確定所述質(zhì)量參數(shù)。
11．根據(jù)前面任何一項權(quán)利要求所述的糾錯編碼型的數(shù)字傳輸方法，其特征在于所述輸出信息質(zhì)量參數(shù)是表示存在于所述的解碼信息項組中可能的差錯數(shù)量的整數(shù)。
12．根據(jù)前面任何一項權(quán)利要求所述的糾錯編碼型的數(shù)字傳輸方法，其特征在于所述輸出信息質(zhì)量參數(shù)是用作加權(quán)系數(shù)的標(biāo)量。
13．根據(jù)前面任何一項權(quán)利要求所述的糾錯編碼型的數(shù)字傳輸方法，其特征在于配置參數(shù)是表征解碼條件的參數(shù)。
14．根據(jù)前面任何一項權(quán)利要求所述的糾錯編碼型的數(shù)字傳輸方法，其特征在于配置參數(shù)是表征傳輸條件的參數(shù)。
15．根據(jù)前面任何一項權(quán)利要求所述的糾錯編碼型的數(shù)字傳輸方法，其特征在于配置參數(shù)是信噪比。
16．根據(jù)前面任何一項權(quán)利要求所述的糾錯編碼型的數(shù)字傳輸方法，其特征在于所述信息質(zhì)量參數(shù)確定步驟(55；85)使用允許計算所述信息質(zhì)量參數(shù)作為所述配置參數(shù)和多個所述特征數(shù)值之一的函數(shù)的預(yù)定算法。
17．根據(jù)前面任何一項權(quán)利要求所述的糾錯編碼型的數(shù)字傳輸方法，其特征在于所述信息質(zhì)量參數(shù)確定步驟(55；85)使用一種預(yù)定的參考表選擇信息質(zhì)量參數(shù)作為所述配置參數(shù)和多個所述特征數(shù)值之一的函數(shù)。
18．根據(jù)前面任何一項權(quán)利要求所述的糾錯編碼型的數(shù)字傳輸方法，其特征在于通過N比特解碼序列處理所述接收信息(50)，并且所述的解碼信息項組是包含N個碼元的一系列二進(jìn)制信息項。
19．根據(jù)前面任何一項權(quán)利要求所述的糾錯編碼型的數(shù)字傳輸方法，其特征在于通過解碼序列處理所述接收信息(50)，并且所述的解碼信息項組是表示一個解碼序列部分的一系列二進(jìn)制信息項。
20．根據(jù)前面任何一項權(quán)利要求所述的糾錯編碼型的數(shù)字傳輸方法，其特征在于所述基本解碼步驟(51,52,53；86)具有根據(jù)概率、似然比、或?qū)?shù)似然比加權(quán)的輸入和輸出。
21．根據(jù)前面任何一項權(quán)利要求所述的糾錯編碼型的數(shù)字傳輸方法，其特征在于所述編碼過程包括至少一個穿孔步驟，并且所述解碼過程包括至少一個對應(yīng)的去穿孔步驟。
22．根據(jù)前面任何一項權(quán)利要求所述的糾錯編碼型的數(shù)字傳輸方法，其特征在于在使用與同一編碼過程(60)相關(guān)聯(lián)的多個解碼過程(63)的傳輸組合方法中，在每個解碼過程結(jié)束時分別獲得的解碼信息質(zhì)量參數(shù)形成對應(yīng)的解碼信息項組的加權(quán)系數(shù)，其目的在于加權(quán)組合(64)這些組。
23．根據(jù)前面任何一項權(quán)利要求所述的糾錯編碼型的數(shù)字傳輸方法，其特征在于在傳輸方法中還包括聯(lián)合檢測步驟(70)，所述解碼信息質(zhì)量參數(shù)用作所述聯(lián)合檢測步驟(70)的控制參數(shù)。
全文摘要
一種糾錯編碼型的數(shù)字傳輸方法，包括傳輸前的編碼過程，和用于獲得傳輸差錯校正的解碼過程。所述編碼過程包括多個并行或串行關(guān)聯(lián)的基本編碼步驟。解碼過程是迭代的，且對于每次迭代，它包括對應(yīng)于所述多個基本編碼步驟的多個基本解碼步驟(51,52,53)，以及每個解碼步驟產(chǎn)生至少一個可傳送到一個或多個其它基本解碼步驟的加權(quán)輸出信息項。根據(jù)本發(fā)明，特征數(shù)值確定步驟(54)根據(jù)由至少一個基本解碼步驟(51,52,53；83)產(chǎn)生的一組加權(quán)輸出信息項來計算至少一個特征數(shù)值，并且解碼信息質(zhì)量參數(shù)確定步驟(55；85)根據(jù)所述至少一個特征數(shù)值和至少一個配置參數(shù)確定與和所述的加權(quán)輸出信息項組對應(yīng)的一組解碼信息項相關(guān)聯(lián)的解碼信息質(zhì)量參數(shù)。在所述解碼過程的下行流或者甚至在該解碼過程中可使用所述解碼信息質(zhì)量參數(shù)。
文檔編號H03M13/29GK1316829SQ01111390
公開日2001年10月10日 申請日期2001年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2000年1月21日
發(fā)明者A·格古恩 申請人:三菱電機株式會社