專利名稱：用于把n比特源字編碼或解碼成為相應的m比特信道字或反之的設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于把二進制源信號的數(shù)據(jù)比特流編碼成為二進制信道信號的數(shù)據(jù)比特流的設備和方法，其中，源信號的比特流被分成n比特源字，此設備包括適合于把所述源字轉換成為相應的m比特信道字的轉換裝置。本發(fā)明也涉及一種用于把通過編碼設備獲得的二進制信道信號的數(shù)據(jù)比特流以便獲得二進制源信號的數(shù)據(jù)比特流進行解碼的記錄載體和設備。
本發(fā)明的目的是提供一種設備，用于以這樣一種方式把n比特源字編碼成為相應的m比特信道字該設備本身不在信道信號中產(chǎn)生直流分量，但是它卻提供可能性，即通過采取另外的措施，也提供以(d，k)序列的形式實現(xiàn)信道信號的可能性。
’奇偶性保持’是指要被轉換的n比特源字的奇偶性與它們所轉換成的相應m比特信道字的奇偶性(在模2加之后)相同。’奇偶性反轉’是指要被轉換的n比特源字的奇偶性與它們所轉換成的相應m比特信道字的奇偶性(在模2加之后)的倒置相同。結果，能夠獲得一對兩個源字的奇偶性與相應信道字的奇偶性之間唯一關系，使得在aT預編碼之后能夠對于二進制信道信號進行有效直流控制。
根據(jù)本發(fā)明的編碼設備可以與比特加法器單元組合來使用，在比特加法器單元中把一個比特加到某一長度的碼字上。所獲得的信號可以被應用到本發(fā)明的編碼設備中。編碼設備的信道信號被應用到一個1T預編碼器。比特加法器單元的目的是要把一個’0’比特或者一個’1’比特增加到轉換器的輸入信號中的數(shù)據(jù)字塊，以便獲得一個預編碼器輸出信號，它不受直流限制或者它包括一個具有某一頻率的跟蹤導頻信號。預編碼器輸出信號被記錄在記錄載體上。把一個比特加到某一長度的碼字上使得這一比特將在要被提供到轉換器的n比特源字的q比特位置上。用這種方式，可以獲得兩個不同的n比特源字。如此獲得的n比特源字只是在第q比特位置中的比特值不同。這兩個n比特源字形成一對n比特源字。在所述源字對的轉換是奇偶性保持的情況下，把一個’0’比特加到轉換器的輸入信號中導致保持1T預編碼器的輸出信號中相同的極性而一個’1’比特的增加導致1T預編碼器的輸出信號中的極性反轉。在所述源字對的轉換是奇偶性反轉的情況下，把一個’0’比特加到轉換器的輸入信號中導致1T預編碼器的輸出信號中的極性反轉而一個’1’比特的增加導致1T預編碼器的輸出信號中極性保持相同。轉換器因此以這樣一種方式改變1T預編碼器的輸出信號使得能夠控制1T預編碼器的輸出信號的運行數(shù)字和值以便使一個期望模式作為時間的功能。
最好，根據(jù)本發(fā)明的設備，其特征在于轉換裝置適合于把連續(xù)的n比特源字字塊轉換成為相應p個連續(xù)m比特信道字的字塊，在此n，m和p是整數(shù)，m＞n≥2，p≥1，而在此p可以變化。
優(yōu)選地，m等于n+1，而n等于2。當n為2時，正如稍后將變得明顯的那樣，根據(jù)本發(fā)明的設備，會同要采取的另外測量，能以一種(d，k)序列的形式被使用ng信道信號，在此d＝1。更高的n值不允許(1，k)序列的產(chǎn)生。另外，n＝2，這是指2比特源字被轉換成3比特信道字，導致由該設備產(chǎn)生的信道信號中50％的比特增加。
2比特源字到3比特信道字的各種轉換是可能的，其中，一對n比特源字是奇偶性保持或者奇偶性反轉。這樣一種轉換是權利要求5的主題?？墒?，應當指出，信道碼放入表格中的各種置換是可能的，即整個地如8。
根據(jù)本發(fā)明的設備，其中，轉換裝置適合于把2比特源字轉換成為相應的3比特信道字，以致獲得一個(d，k)序列形式的信道信號，在此d＝1，該設備還包括裝置，用于檢測源信號的比特流中的位置，在此，把單個2比特源字編碼成為相應單個信道字將在信道字邊界處導致違反d約束，以及用于響應于所述檢測提供控制信號，該設備其特征還在于如果不存在控制信號，則轉換裝置適合于把單個2比特源字轉換成為相應的單個3比特信道字。
更明確地，該設備其特征在于在所述控制信號存在時，轉換裝置還適合于把所述兩個后續(xù)2比特源字的字塊轉換成為相應的兩個后續(xù)3比特信道字的字塊。
把兩個后續(xù)源字的一個(例如第二個)轉換成為與四個信道字CW1到CW4不同的一個3比特字的測量，提供在接收機側檢測把單個源字編碼成為相應單個信道字已導致d＝1約束違反的存在情形的可能性。現(xiàn)在編碼器把兩個2比特源字字塊編碼成為兩個3比特信道字字塊。兩個2比特源字字塊的每個值和字塊的另外一個值一起形成兩個2比特源字對，在此，所述兩個2比特源字對的值與兩個2比特源字之一中q比特的比特值不同。這樣，轉換器以這樣一種方式改變1T預編碼器的輸出信號使得能夠控制1T預編碼器的輸出信號的運行數(shù)字值以便使一個期望模式作為時間的函數(shù)，同時d＝1約束也同樣滿足。
為了編碼兩個2比特源字字塊，根據(jù)本發(fā)明的設備，其特征在于轉換裝置適合于根據(jù)下列表格中給出的編碼來把兩個連續(xù)的2比特源字字塊轉換成為兩個連續(xù)的3比特信道字字塊
根據(jù)本發(fā)明的設備，為了產(chǎn)生一個(d，k)序列，其中，k具有一個大于5的值，該設備還具有裝置，用于檢測源信號比特流中的位置，其中把單個2比特源字編碼成為單個3比特信道字將導致違反k約束的，以及用于響應于所述檢測提供第二控制信號，該設備其特征還在于在存在第二控制信號時，其出現(xiàn)在三個連續(xù)的2比特源字的轉換期間，轉換裝置適合于把所述三個連續(xù)的2比特源字字塊轉換成為三個相應的連續(xù)的3比特信道字字塊，該轉換裝置還適合于把字塊中三個源字的兩個轉換成為與四個信道字CW1到CW4不同的相應的3比特信道字，以便保持k約束。此測量使得能夠把三個2比特源字字塊編碼成為三個3比特信道字字塊以使?jié)M足k約束，并且以這樣一種方式以便編碼仍然使得允許1T預編碼器的運行數(shù)字和值被控制以便使一個期望模式作為時間的函數(shù)。
把三個后續(xù)源字的兩個(例如第二和第三個)轉換成為與四個信道字CW1到CW4不同的一個3比特字的測量，提供在接收機端檢測把單個2比特源字編碼成為相應單個3比特信道字導致k約束違反的存在情形的可能性。在檢測之后，解碼器能夠通過與編碼期間相反的一種方法把三個3比特信道字字塊解碼成為相應的三個2比特源字字塊。
為了編碼三個2比特源字字塊，根據(jù)本發(fā)明的設備，其特征在于轉換裝置適合于根據(jù)下列表格中給出的編碼來把三個連續(xù)的2比特源字字塊轉換成為三個連續(xù)的3比特信道字字塊
一種用于把二進制信道信號的數(shù)據(jù)比特流解碼成為二進制源信號的數(shù)據(jù)比特流的設備，其中，信道信號的比特流被分成m比特信道字，該設備包括解變換解轉換裝置，適合于把m比特信道字解轉換成為相應的n比特源字，其特征在于n比特源字的每個值和n比特源字的另外一個值形成一對源字，所述n比特源字對的源字值與n比特源字中的q比特的比特值不同，q為常數(shù)，n比特源字對被細分為第一部分和剩余部分；并且解轉換裝置適合于把m比特信道字解轉換成為n比特源字，以這樣一種方式，把m比特信道字解轉換成為形成n比特源字對的第一部分源字對的源字是奇偶性保持而把m比特信道字解轉換成為形成n比特源字對的剩余部分源字對的源字是奇偶性反轉。
應當指出，美國專利No.4,547,890公開了一種用于把n比特源字轉換成為m比特信道字的轉換器，其信道信號是自由的直流?？墒?，該轉換器并不在所有情形中把n比特源字轉換成為m比特信道字，以這樣一種方式使得形成n比特源字對的第一部分源字對的兩個源字的轉換是奇偶性保持而形成n比特源字對的剩余部分源字對的兩個源字的轉換是奇偶性反轉。此外，需要一種算法來選擇m比特信道字以便產(chǎn)生一個完全DC輸出。
最佳實施方式

圖1示出了一個設備，具有輸入端子1，用于接收二進制源信號S的數(shù)據(jù)比特流。端子1被耦合到移位寄存器2的輸入，移位寄存器2具有兩個單元X1和X2以接收源信號S的兩個連續(xù)源比特。移位寄存器2起到串行并行轉換器的作用以獲得連續(xù)的2比特源字SW。兩個單元的輸出被耦合到邏輯電路LC的兩個輸入i1，i2，用于把在單元中呈現(xiàn)的源比特的邏輯值(x1，x2)提供給邏輯電路LC。
該設備還包括具有個單元Y1、Y2和Y3的第二移位寄存器4。邏輯電路LC的輸出o1、o2和o3被分別耦合到移位寄存器4的三個單元Y1、Y2和Y3的輸入，用于提供信道字的邏輯值y1，y2，y3。移位寄存器4的輸出6被耦合到輸出端8。移位寄存器4起到并行串行轉換器的作用以便把邏輯電路LC提供的3比特信道字CW轉換成為二進制信道信號的串行數(shù)據(jù)比特流。
邏輯電路LC適合于把連續(xù)的2比特源字SW轉換成為3比特信道字。2比特源字SW的每一個和2比特源字的另外一個一起形成一個源字對。已經(jīng)以這樣一種方式選擇兩個2比特源字以使它們的值只是在q比特位置處的比特值不同。因此，在q比特位置是上一比特位置的情況中，值00和01形成第一對而值10和11形成剩余一對。已經(jīng)以這樣一種方式選擇2比特源字的轉換以使2比特源字的第一對的轉換是奇偶性保持而剩余一對的轉換是奇偶性反轉。如果有必要，在信道字中的’一’之上執(zhí)行模2加之后，奇偶性反轉是指在被轉換的源字中的’一’的個數(shù)與相應信道字中’一’的個數(shù)相反轉。換言之如果源字中的’一’的個數(shù)是偶數(shù)，則信道字中的’一’的個數(shù)將是奇數(shù)的，而反過來，如果源字中的’一’的個數(shù)是奇數(shù)的，則信道字中的’一’的個數(shù)將是偶數(shù)。
作為一個示例，轉換裝置LC適合于根據(jù)下列表格把2比特源字SW轉換成為3比特信道字CW
表I
由與第二比特位置(x2)不同的源字來形成2比特源字對。
在這里應當指出，源字中的第一比特首先被應用到移位寄存器2并且信道字中的第一比特首先從移位寄存器4的輸出6中被提供。
信道字的比特流是以NRZI(非歸零制倒置)符號的形式，它是指’一’導致在用于把信號記錄在磁記錄載體上的寫電流中的轉換。
圖1的設備可用于以滿足d＝1約束的(d，k)序列的形式產(chǎn)生信道信號C。這是指在信道信號的串行數(shù)據(jù)流中的兩個后續(xù)’一’之間存在至少一個’零’。那就是說，禁止信道信號中兩個或多個’一的級聯(lián)。
它可能會發(fā)生在比如通過圖1的設備兩個后續(xù)2比特源字組合的未修改轉換違反d＝1約束時。那些組合是如下組合’00 00’，通過未修改的轉換將導致兩個3比特信道字’101 101’；’00 01’，通過未修改的轉換將導致兩個3比特信道字’101 100’；’11 00’，通過未修改的轉換將導致兩個3比特信道字’001 101’；和’11 01’，通過未修改的轉換將導致兩個3比特信道字’001 100’。
應該檢測此類組合的出現(xiàn)以使允許把兩個2比特源字字塊修改編碼成為兩個3比特信道字字塊。圖2a示出了圖1設備的修改實施例，它除了把2比特源字’正?！幋a成為3比特信道字之外，還能夠檢測上面識別的組合，并且能夠以仍然滿足信道信號中d＝1約束的這樣一種方式來實現(xiàn)一個修改編碼。
圖2a的設備包括具有四個單元X1到X4的一個移位寄存器以便接收源信號S的串行比特流的四個連續(xù)的比特(x1，x2，x3，x4)。四個單元的輸出分別被耦合到邏輯電路LC’的相應輸入i1到i4。該設備還包括一個檢測器單元D1。檢測器單元D1適合于檢測源信號的串行比特流中的位置，在此，把比特流中單個源字未修改編碼成為相應單個信道字將導致信道信號C中的d＝1約束的違反，并且適合于響應于此檢測在它的輸出10處提供一個控制信號。
檢測器單元D1的輸出10被耦合到邏輯電路LC’的控制信號輸入12。邏輯電路LC’有六個輸出o1到o6，它們分別被耦合到第二移位寄存器4’的單元Y1到Y6的輸入。
如果在控制信號輸入12處不存在一個控制信號，則邏輯電路LC’按照上面給出的表I把第一個2比特源字’x1x2’轉換成為三個比特信道字’y1y2y3’。檢測器電路D1一檢測到等于上面給出的組合之一的兩個2比特源字的組合(x1，x2，x3，x4)時，邏輯電路LC’就根據(jù)如下表給出的修改編碼來轉換該組合表II
從表中可以看出，單個的兩個2比特源字的未修改轉換導致d＝1約束的違反，因為兩個’一’出現(xiàn)在所獲得的兩個信道字之間的邊界處。邏輯電路LC’因此適合于以一種修改編碼的方式把上表左欄中給出的兩個2比特源字字塊轉換成為上表II右欄中給出的兩個3比特信道字字塊?？梢钥吹剑瑳]有再出現(xiàn)d＝1約束的違反。而且，現(xiàn)在在兩個2比特源字對中修改編碼再一次是奇偶性保持或者奇偶性反轉。為了能夠獲得一個自由的直流預編碼器輸出信號通過把一個比特加到輸入信號中以便獲得提供給編碼設備的源信號比特流，這是非常有用的。這是指在目前情形中，如果形成一對的兩個2比特源字字塊中’一’的數(shù)目是奇數(shù)的(偶數(shù))，則所獲得的兩個3比特信道字字塊中’一’的數(shù)目是奇數(shù)的(偶數(shù))，或者獲得相反的情形，這取決于2比特源字字塊對的轉換是奇偶性保持還是奇偶性反轉。此外，兩個2比特源字之一(就是上表中的第二個)，被編碼成為一個3比特信道字，它不等于表I的四個信道字之一。此原因是在接收機端，此3比特信道字的檢測不屬于表I的四個3比特信道字組是可能的，因此，可以實現(xiàn)相應的解碼，該解碼與參考表II所定義的編碼相反。
按照表II通過編碼獲得的兩個3比特信道字字塊由邏輯電路LC’提供給它的輸出o1到o6，其信道字被提供給移位寄存器4’的六個單元Y1到Y6。從本發(fā)明的描述中很明顯，通過檢測器D1使用源字來檢測需要修改編碼的情形。
用于實現(xiàn)參考表II描述的修改編碼的該設備的另一種不同結構如圖2b所示。在這種情況下，利用被轉換的信道字來確定應該實現(xiàn)修改編碼的情形的檢測。圖2b的設備包括檢測器D1’，檢測器D1’具有用于接收通過未修改編碼獲得的兩個后續(xù)3比特信道字的6個輸入。檢測器D1’檢測使用未修改編碼獲得的兩個后續(xù)3比特信道字是否等于在表II的’未修改編碼’下中間一欄中給出的四個6比特序列之一。如果是，那么檢測器D1’在它的輸出10處發(fā)布一個開關信號并且在它的輸出10’處發(fā)布一個地址信號AD。開關信號被應用到移位寄存器4″的開關信號輸入45。地址信號AD被應用到ROM 47的地址信號輸入46。響應于表II中間一欄中四個6比特序列中的相應一個，檢測器D1’產(chǎn)生四個可能地址信號AD1到AD4的其中一個。作為一個示例，當檢測器D1’檢測到序列’101 101’時產(chǎn)生地址信號AD1而在檢測到6比特序列的’001 100’時產(chǎn)生地址信號AD4。如表II的右欄所示，ROM 47存儲6比特序列。一收到地址信號AD1，ROM在它的輸出o1到o6提供6比特序列’100 010’，而一收到地址信號AD2，ROM在它的輸出處提供6比特序列’101 010’。一收到地址信號AD3，ROM在它的輸出處提供6比特序列’000 010’，而一收到地址信號AD4，ROM在它的輸出處提供6比特序列’001 010’。移位寄存器4”的每個存儲位置現(xiàn)在有兩個輸入，它們中之一被耦合到邏輯電路LC’的相應輸出上，另外一個被耦合到ROM 47的相應輸出上。
在正常情形中，當d＝1約束沒有被違反時，未修改轉換被執(zhí)行，并且轉換信號不存在，所以移位寄存器接受邏輯電路LC’經(jīng)移位寄存器4″的高端輸入提供的比特。如果d＝1約束被違反，則應用到開關信號輸入45的開關信號導致移位寄存器接受6比特序列，它是修改過的序列，通過ROM被應用到移位寄存器4”的低端輸入。
(d，k)序列中的k約束是指在信道信號中的兩個后續(xù)一，之間至多允許k個’零’的級聯(lián)。
它可以在三后續(xù)2比特源字的未修改轉換將違反k約束時發(fā)生。
作為一個示例通過未修改轉換，源字’10 10 10’的序列將產(chǎn)生三個3比特信道字’000 000 000’。如果將獲得一個(d，k)序列，在此k是6，7或8，則三個3比特信道字的此類組合不應該出現(xiàn)。
另外一個示例是源字’10 10 11’的序列，通過未修改轉換，它將產(chǎn)生三個3比特信道字’000 000 001’。三個3比特信道字的這種組合不滿足ak＝6或者k＝7約束。而且，三個3比特信道字的這種組合可能接著以’0’結束的前一個信道字，因此，它將導致違反k＝8約束。另外，如果該組合后面跟著以’1’開始的一個3比特信道字，則該組合以’1’結束，因此，它將導致違反d＝1約束。對于源字’01 10 10’序列，等價推論是有效的。
另外一個示例是源字’01 10 11’的序列，通過未修改轉換，它將產(chǎn)生三個3比特信道字’100 000 001’。這種組合可能以與上面相同的方式導致違反d＝1約束。
應該檢測此種組合的出現(xiàn)以使修改編碼可以生效。圖3示出了一個設備的實施例，它除了把2比特源字’正常’編碼成為3比特信道字之外，能夠檢測上面識別的組合，并且能夠實現(xiàn)修改編碼。
圖3的設備包括具有六個單元X1到X6的一個移位寄存器2”以便接收源信號S的串行比特流的六個連續(xù)的比特。六個單元的輸出分別被耦合到邏輯電路LC″的相應輸入i1到i6。該設備還包括檢測器裝置D2。該檢測器裝置D2適合于檢測源信號的串行比特流中的位置，在此，比特流的未修改編碼將導致違反信道信號C中的k約束，并且適合于響應于此檢測在它的輸出15處提供一個控制信號。
六個單元的輸出也分別被耦合到邏輯電路LC″的六個輸入i1到i6。檢測器裝置D2的輸出15被耦合到邏輯電路LC″的控制信號輸入16。邏輯電路LC″具有九個輸出o1到o9，它們分別被耦合到第二移位寄存器4″的單元Y1到Y9的輸入上。
如果在控制信號輸入12和16處不存在一個控制信號，則邏輯電路LC’按照上面給出的表I把單個2比特源字’x1x2’轉換成為單個3比特信道字’y1y2y3’。檢測器電路D1一檢測到兩個2比特源字字塊’x1x2，x3x4’，(其等于上表II中給出的組合之一)，則邏輯電路LC″根據(jù)如表II中給出的轉換規(guī)則來轉換該組合以便獲得兩個3比特信道字字塊’y1y2y3y4y5y6’。
檢測器D2一檢測到三個2比特源字字塊’x1x2x3x4，x5x6’，(其等于上表II中給出的s個組合)，則邏輯LC″根據(jù)如表II中給出的修改編碼來轉換該字塊以便獲得三個3比特信道字字塊’y1y2y3y4y5y6’表III
邏輯電路LC”適合于以一種修改編碼的方式把上表III左欄中給出的三個2比特源字字塊轉換成為上表右欄中給出的三個3比特信道字字塊。通過如表III中所示實現(xiàn)修改編碼，則獲得滿足k＝8約束的信道信號。而且，在兩個源字對中修改編碼同樣是奇偶性保持或者奇偶性反轉。為了能夠獲得一個自由的直流預編碼器輸出信號通過把一個比特加到輸入信號中以便獲得提供給編碼設備的源信號比特流，這是非常有用的。這是指在目前情形中，如果形成一對的三個2比特源字字塊中’一’的數(shù)目是奇數(shù)的(偶數(shù))，則所獲得的三個3比特信道字字塊中’一’的數(shù)目是奇數(shù)的(偶數(shù))，或者獲得相反的情形，這取決于2比特源字字塊對的轉換是奇偶性保持還是奇偶性反轉。此外，三個2比特源字中的兩個(就是上表中的第二個和第三個)，被編碼成為一個3比特信道字，它不等于表I的四個信道字之一。這些兩個連續(xù)的原因是在接收機端，這兩個連續(xù)的3比特信道字的檢測不屬于表I的四個3比特信道字組是可能的，因此可以實現(xiàn)相應的解碼，該解碼與參考表III所定義的編碼相反。
邏輯電路LC″把按照表III通過編碼獲得的三個3比特信道字的組合提供給它的輸出o1到o9，其信道字被提供給移位寄存器4″的九個單元Y1到Y9。信道信號C的串行數(shù)據(jù)流被提供給輸出端8。
很顯然，用與參考圖2b描述的相同方式，代替在源信號電平處檢測，能夠在信道信號電平處完成k約束違反的檢測。
如以上所述，用于把單個2比特源字轉換成為單個3比特信道字的其它轉換規(guī)則是可能的。那些轉換規(guī)則在下列七個表格中被給出。
表IV
表V
表VI
表VII
表VIII
表IX
表X
很顯然，利用上面給出的教導，可以獲得用于把二或三個2比特源字字塊編碼成為二或三個3比特信道字字塊的那些轉換規(guī)則的擴展。
參考下表XI解釋編碼器的另外一個實施例。這個表示出了能夠把3比特源字編碼成為4比特信道字的編碼器的轉換規(guī)則。
表XI
在表XI中，屬于(SW1，SW2)和(SW3，SW4)源字對的源字轉換是奇偶性保持而屬于(SW5，SW6)和(SW7，SW8)源字對的源字轉換是奇偶性反轉。在這種情況下，源字對的值只是比特X3的值不同?？墒牵粋€表可用于形成在其中只有比特x2值不同的一對源字對。例如，通過(SW1，SW3)，(SW2，SW4)，(SW5，SW7)和(SW6，SW8)可以形成源字對，其中，開頭兩對和最后二對的轉換分別是奇偶性保持和奇偶性反轉。應當指出，根據(jù)本發(fā)明的轉換表，奇偶性保持的源字對數(shù)目不必與奇偶性反轉的源字對數(shù)目相等。因此，3比特源字轉換成為4比特信道字可以包括三對源字對是奇偶性保持而一對源字對是奇偶性反轉。
如以上所述，如上所述的設備非常適當與轉換器單元組合在一起，其中，在每r個比特之后把一個比特插入在串行數(shù)據(jù)流中以便實現(xiàn)或者不實現(xiàn)極性轉換。圖4示出了這種組合，在此，轉換器單元40后面跟著根據(jù)本發(fā)明41的設備7’，此設備7’后面跟著本技術熟知的一個1T預編碼器42。1T預編碼器42的輸出信號被應用到控制信號產(chǎn)生器43，控制信號產(chǎn)生器43產(chǎn)生轉換器單元40的控制信號，以便控制是把一個’0’還是把一個’1’插入在應用到設備7’上的串行數(shù)據(jù)流中。插入一個’0’或者一個’1’比特總是分別導致預編碼器42的輸出處運行數(shù)字和值中的增加和減少，或者減少和增加。通過如圖4所示的配置，可把某一頻率的跟蹤音調嵌入在串行數(shù)據(jù)流中，或者可保持數(shù)據(jù)流的直流內容為零。此外，正如上面所解釋的，當設備7’適合于產(chǎn)生一個(d，k)序列時，它使得圖4配置的輸出信號是一個(d，k)RLL輸出信號。轉換器40的例子在Bell System TechnicalJournal(貝爾系統(tǒng)技術期刊)(第53卷，No.6，第1103-1106頁)中給出。
圖5示出了一個解碼設備，用于把通過圖3編碼設備獲得的串行數(shù)據(jù)流進行解碼以便獲得二進制源信號。該解碼設備具有一個輸入端子50，用于接收信道信號，其輸入端子50被耦合到包括九個單元Y1到Y9在內的移位寄存器51的輸入56。移位寄存器51起到串行并行轉換器的作用以使三個3比特信道字字塊被應用到邏輯電路52的輸入i1到i9。邏輯電路52包括三個表I、II和III。邏輯電路52的輸出o1到o6被耦合到移位寄存器54的單元X1到X6的輸入，它具有耦合到輸出端55的一個輸出57。檢測器電路53具有輸入i1到i6和輸出o1和o2，這些輸入i1到i6分別被耦合到移位寄存器51的單元Y4到Y9的輸出，這些輸出o1和o2分別被耦合到邏輯電路52的控制輸入c1和c2。檢測器電路53能夠檢測移位寄存器51的單元Y4、Y5和Y6的’010’比特模式并且能夠檢測移位寄存器51的單元Y4到Y9中的比特模式’010010’。
在’010010’比特模式的檢測之后，檢測器電路53在它的輸出o2處產(chǎn)生一個控制信號，并且在單元Y4、Y5和Y6中’010’檢測到比特模式之后，同時在單元Y7、Y8和Y9中沒有’010’比特模式時，它在它的輸出o1處產(chǎn)生一個控制信號。
如果控制信號不存在，則邏輯電路52根據(jù)轉換表I把儲存在單元Y1、Y2和Y3中的3比特信道字轉換成為它相應的2比特源字，并且把該2比特源字提供給單元X1和X2。當在輸入c1處存在控制信號時，邏輯電路52根據(jù)轉換表II把儲存在單元Y1到Y6中的兩個3比特信道字字塊轉換成為兩個2比特源字字塊，并且把該兩個2比特源字提供給單元X1到X4。當在輸入c2處存在控制信號時，邏輯電路52根據(jù)轉換表III把儲存在單元Y1到Y9中的三個3比特信道字字塊轉換成為三個2比特源字字塊，并且把該三個2比特源字提供給單元X1到X6。這樣，信道信號的串行數(shù)據(jù)流被轉換成源信號的串行數(shù)據(jù)流。
提供給輸入50的編碼信息可以已經(jīng)通過從記錄載體(比如磁記錄載體23或光學記錄載體23’)中消息的復制而獲得。為此，圖5的設備包括讀取單元62，用于從記錄載體上的軌跡中讀取信息，其單元62包括讀出頭64，用于從所述軌跡中讀取信息。
雖然參考本發(fā)明優(yōu)選實施例描述了本發(fā)明，但是要理解這些是非限制的示例。因此，不偏離如權利要求所定義的本發(fā)明的范圍，對本領域技術人員來說各種改進是可想像的。作為一個示例，圖5的解碼設備可以被修改成為這樣一種設備其中，代替從編碼信息中而來(如圖5所公開)，檢測器53檢測從譯碼信息中而來的各種修改解碼情形。此外，應當指出，作為一個示例，轉換器單元7’和預編碼器42可以被合并為一個單元，在此，取決于引入的n比特源字，通過轉換表把這些n比特源字直接轉換成為合成器的3比特輸出字。此外，本發(fā)明也適用于8比特源字到15比特信道字的轉換器中。
動詞″包括″和它的結合的使用不排除除了在權利要求中規(guī)定的那些元件或步驟的存在。此外，在一個元件前面使用冠詞″一個″不排除多個這種元件的存在。在權利要求中，放置在括弧之間的任何參考符號不應該被解釋為限制權利要求的范圍。本發(fā)明可以通過硬件以及軟件來實現(xiàn)。幾個″裝置″可以通過同一項的硬件來表示。此外，本發(fā)明存在于每個新穎性特征或特征組合中。
權利要求
1.一種用于把二進制源信號的數(shù)據(jù)比特流編碼成為二進制信道信號的數(shù)據(jù)比特流的設備，其中，源信號的比特流被分成n比特源字，此設備包括適合于把所述源字轉換成為相應的m比特信道字的轉換裝置，其特征在于n比特源字的每個值和n比特源字的另外一個值形成一對源字，n比特源字的所述一對源字的值與n比特源字中第q比特的比特值中不同，q是一個常數(shù)，n比特源字對被細分為第一部分和剩余部分，并且轉換裝置適合于把n比特源字轉換成為m比特信道字，按照這樣一種方式，形成n比特源字對的第一部分源字對的兩個源字的轉換是奇偶性保持而形成n比特源字對的剩余部分源字對的兩個源字的轉換是奇偶性反轉。
2.如權利要求1所述的設備，其特征在于該轉換裝置適合于把p個連續(xù)的n比特源字字塊轉換成為相應的p個連續(xù)的m比特信道字字塊，在此，n，m和p是整數(shù)，m＞n≥2，p≥1，并且在此，p可以變化。
3.如權利要求2所述的設備，其特征在于m＝n+1。
4.如權利要求3所述的設備，其特征在于n＝2。
5.如權利要求4所述的設備，其特征在于該設備適合于根據(jù)下表把單個源字轉換成為相應的單個信道字
6.如權利要求4或者5所述的設備，其中，該轉換裝置適合于把2比特源字轉換成為相應的3比特信道字，以便獲得(d，k)序列形式的信道信號，在此，d＝1，該設備還包括裝置，用于檢測源信號的比特流中的位置，在此，把單個2比特源字編碼成為相應的單個信道字將在信道字邊界處導致違反d約束，以及響應于所述檢測用于提供一個控制信號，其特征在于如果不存在控制信號，該轉換裝置適合于把單個2比特源字轉換成為相應的單個3比特信道字。
7.如權利要求6所述的設備，其中，在存在控制信號時，這發(fā)生在兩個連續(xù)源字的轉換期間，則該轉換裝置適合于把所述兩個連續(xù)的2比特源字字塊轉換成為兩個相應的連續(xù)的3比特信道字字塊，以這樣一種方式，源字字塊中兩個源字之一被轉換成與四個信道字CW1到CW4之一不同的一個3比特信道字，以便保護d＝1約束，其特征在于在存在所述控制信號時，該轉換裝置還適合于把所述兩個后續(xù)2比特源字字塊轉換成為相應的兩個后續(xù)3比特信道字字塊。
8.如權利要求1或7所述的設備，其特征在于該轉換裝置適合于根據(jù)下表中給出的編碼把兩個連續(xù)的2比特源字字塊轉換成為兩個連續(xù)的3比特信道字字塊
9.如權利要求6、7或8所述的設備，在此，k有一個大于5的值，該裝置還具有裝置，用于檢測源信號的比特流中的位置，在此把單個2比特源字編碼成為單個3比特信道字將導致違反k約束，以及響應于所述檢測用于提供第二控制信號，其特征在于在存在第二控制信號時，其出現(xiàn)在三個連續(xù)的2比特源字的轉換期間，轉換裝置適合于把所述三個連續(xù)的2比特源字字塊轉換成為三個相應的連續(xù)的3比特信道字字塊，該轉換裝置還適合于把字塊中三個源字的兩個轉換成為與四個信道字CW1到CW4不同的相應的3比特信道字，以便保護k約束。
10.如權利要求1或9所述的設備，其特征在于該轉換裝置適合于根據(jù)下表中給出的編碼把三個連續(xù)的2比特源字字塊轉換成為三個連續(xù)的3比特信道字字塊
11.如前面權利要求的任何一個所述的設備，其特征在于該轉換裝置適合于在二進制源信號上執(zhí)行一個信號處理操作，此操作等于在所述信道字的一個aT預編碼后面跟著把連續(xù)的源字轉換成為連續(xù)的信道字。
12.如權利要求1或11所述的設備，其特征在于它還包括比特增加裝置，用于把一個比特加到源信號r比特的后續(xù)字塊中。
13.如前面權利要求的任何一個所述的設備，其特征在于它還包括裝置，用于把二進制信道信號的數(shù)據(jù)比特流記錄在記錄載體上的軌跡中。
14.一種用于把二進制源信號的數(shù)據(jù)比特流編碼成為二進制信道信號的數(shù)據(jù)比特流的方法，其中，源信號的比特流被分成n比特源字，該方法包括把所述源字轉換成為相應的m比特信道字的步驟，其特征在于n比特源字的每個值和n比特源字的另外一個值形成一對源字，n比特源字的所述一對源字的值與n比特源字中第q比特的比特值中不同，q是一個常數(shù)，n比特源字對被細分為第一部分和剩余部分，并且轉換步驟包括把n比特源字轉換成為m比特信道字，按照這樣一種方式，形成n比特源字對的第一部分源字對的兩個源字的轉換是奇偶性保持而形成n比特源字對的剩余部分源字對的兩個源字的轉換是奇偶性反轉。
15.一種提供有二進制信道信號的記錄載體，通過相應二進制源信號的轉換已經(jīng)獲得此二進制信道信號，其中，二進制信道信號的比特流已經(jīng)被分成m比特信道字，二進制源信號已經(jīng)被分成n比特源字并且通過把n比特源字轉換成為相應的m比特信道字已經(jīng)獲得該m比特信道字，其特征在于n比特源字的每個值和n比特源字的另外一個值形成一對源字，n比特源字的所述一對源字的值與n比特源字中第q比特的比特值中不同，q是一個常數(shù)，n比特源字對被細分為第一部分和剩余部分，并且如此把n比特源字轉換成為m比特信道字以使形成n比特源字對的第一部分源字對的兩個源字的轉換是奇偶性保持而形成n比特源字對的剩余部分源字對的兩個源字的轉換是奇偶性反轉。
16.一種提供有1T預編碼信道信號的記錄載體，通過二進制信道信號的1T預編碼已經(jīng)獲得了此1T預編碼信道信號，通過相應二進制源信號的轉換已經(jīng)獲得此二進制信道信號，其中，二進制信道信號的比特流已經(jīng)被分成m比特信道字，二進制源信號已經(jīng)被分成n比特源字并且通過把n比特源字轉換成為相應的m比特信道字已經(jīng)獲得m比特信道字，其特征在于n比特源字的每個值和n比特源字的另外一個值形成一對源字，n比特源字的所述一對源字的值與n比特源字中第q比特的比特值中不同，q是一個常數(shù)，n比特源字對被細分為第一部分和剩余部分，并且如此把n比特源字轉換成為m比特信道字以使形成n比特源字對的第一部分源字對的兩個源字的轉換是奇偶性保持而形成n比特源字對的剩余部分源字對的兩個源字的轉換是奇偶性反轉。
17.一種用于把二進制信道信號的數(shù)據(jù)比特流解碼成為二進制源信號的數(shù)據(jù)比特流的設備，其中，信道信號的比特流被分成m比特源字，此設備包括適合于把比特信道字轉換成為相應的n比特源字的解轉換裝置，其特征在于n比特源字的每個值和n比特源字的另外一個值形成一對源字，n比特源字的所述一對源字的值與n比特源字中第q比特的比特值中不同，q是一個常數(shù)，n比特源字對被細分為第一部分和剩余部分，并且解轉換裝置適合于把m比特源字解轉換成為n比特源字，以這樣一種方式，把m比特信道字解轉換形成n比特源字對的第一部分源字對的源字是奇偶性保持而把m比特信道字轉換成為形成n比特源字對的剩余部分源字對的源字是奇偶性反轉。
18.如權利要求17所述的解碼，其特征在于該解轉換裝置適合于把p個連續(xù)的m比特信道字字塊解轉換成為相應的p個連續(xù)的n比特源字字塊，在此，n，m和p是整數(shù)，m＞n＞2，p≥1，并且在此，p可以變化。
19.如權利要求17或18所述的解碼，其特征在于該解轉換裝置適合于根據(jù)如說明書中所示的至少一個表格來把m比特信道字解轉換成為n比特源字。
全文摘要
一種用于把二進制源信號的數(shù)據(jù)比特流(S)編碼成為二進制信道信號(C1)的數(shù)據(jù)比特流的設備被公開,其中,源信號的比特流被分成n比特源字(x
文檔編號H03M7/14GK1383659SQ01801796
公開日2002年12月4日 申請日期2001年4月2日 優(yōu)先權日2000年4月25日
發(fā)明者J·A·H·M·卡爾曼 申請人:皇家菲利浦電子有限公司