專利名稱：交織器裝置以及用于交織數(shù)據(jù)集的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
，例如交織器也應(yīng)用于在磁帶或激光唱片上存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。
在白色附加高斯噪聲情形下，業(yè)已證明渦輪譯碼器能提供接近Shannon極限的差錯(cuò)防止，而渦輪譯碼器的關(guān)鍵器件之一就是交織器。
交織具有深度N的數(shù)據(jù)其要點(diǎn)是將數(shù)據(jù)的N個(gè)連續(xù)符號(hào)寫入容量為N符號(hào)的緩存器中，將第i個(gè)寫入符號(hào)寫于位置(i-1)，然后把它們按{0，…，N-1}的某個(gè)置換I給定的另一順序讀取。從位置I(i-1)讀出第i個(gè)讀取符號(hào)。
換言之，如果i是一個(gè)符號(hào)在輸入塊中的原始位置，則I-1(i)便是它在輸出塊中的位置，這里的I-1指I的逆置換。
去交織具有深度為N的數(shù)據(jù)其要點(diǎn)是將數(shù)據(jù)的N個(gè)連續(xù)符號(hào)寫入容量為N符號(hào)的緩存器中，將第i個(gè)寫入符號(hào)寫于位置I(i-1)，然后把它們按{0，…，N-1}的某個(gè)置換給定的另一順序讀取。從位置i-1讀出第i個(gè)讀取符號(hào)。
為了實(shí)現(xiàn)這種交織器和去交織器，需要有能提供相關(guān)映射I的功能。對(duì)于某種簡(jiǎn)單的置換I，這一映射能由任何實(shí)質(zhì)上已知的處理裝置快速計(jì)算的簡(jiǎn)單分析式算出。例如，如果此交織器是具有L行和C列的矩形交織器，則有·N＝L·C
·i∈{0，...，N-1}I-1(i)＝(i div C)+(i mod C)·L (1)上述中，(x div y)代表在歐幾里德除法中x除以y的商，而(x mody)則表示在此同一除法中的剩余。
理解上述式子的方法是頗為簡(jiǎn)單的矩形交織器包括L行和C列的陣列。輸入數(shù)據(jù)沿著行寫入而沿著列讀出。
設(shè)I是某個(gè)寫入符號(hào)的行數(shù)(從0到L-1)而C是其列數(shù)(從0到C-1)，則沿著行的寫入就會(huì)有c＝i mod C (2)I＝i div C (3)也即是i＝I·C+c (4)I和c是第(i+1)個(gè)寫入符號(hào)的坐標(biāo)。
沿著列進(jìn)行讀出則有I-1(i)＝I+c·L (5)注意，當(dāng)列與行的作用相反，式(4)與(5)事實(shí)上是類似的。將式(3)與(2)代入式(5)則可求得式(1)，這表明在矩形交織器情形可以通過(guò)簡(jiǎn)單的算術(shù)計(jì)算映射I。
但是簡(jiǎn)單如矩形交織器這樣的交織器并不總能適應(yīng)前向差錯(cuò)編碼技術(shù)。特別是在渦輪譯碼情形，矩形交織器表現(xiàn)出很差的性能。用于渦輪譯碼器的交織器必須比規(guī)則的矩形交織器更具隨性機(jī)，然而又不能是完全隨機(jī)的，因?yàn)樗仨毴匀槐３钟虚g隔交織符號(hào)的某些良好性質(zhì)。
實(shí)現(xiàn)這種交織器的最簡(jiǎn)方法是采用這樣一種表，此表中的第i個(gè)是I(i-1)的值。表的容量直接從N導(dǎo)出，這就是說(shuō)，為了實(shí)現(xiàn)此表，至少需要S(N)位，這里

log2(x)表示以2為底的x的對(duì)數(shù)，而

表示x的最高限度，即不小于x的最小整數(shù)。當(dāng)N變大，則需要存儲(chǔ)上述表的存儲(chǔ)器容量也變大。
本發(fā)明的目的在于提供這樣的交織器裝置，它能以存儲(chǔ)此交織器的定義的極小的存儲(chǔ)器工作，即使是此交織器的定義極其復(fù)雜。
為此目的，本發(fā)明涉及到如下交織器裝置。
一種用于交織數(shù)據(jù)集的交織器裝置，此裝置具有處理單元(10)，包括數(shù)據(jù)處理器(16)，用于在驅(qū)動(dòng)裝置(18)的控制下運(yùn)行交織器(I-1)；輸入裝置(12)，它用于輸入擬交織的數(shù)據(jù)集；以及輸出裝置(14)，它用于輸出已交織的數(shù)據(jù)集；其特征在于上述驅(qū)動(dòng)裝置(18)包括映射處理裝置(20)，用于運(yùn)行雙射初等函數(shù)(n)集，并將上述交織器的映射提供給數(shù)據(jù)處理器(16)，以根據(jù)此映射交織該數(shù)據(jù)集；交織器定義裝置(24)，用于給上述映射處理裝置(20)提供所述交織器(I-1)的表示為初等函數(shù)(n)的復(fù)合函數(shù)(ko…o1)的定義，各初等函數(shù)則來(lái)自上述雙射初等函數(shù)(n)集，以由上述映射處理裝置(20)運(yùn)行根據(jù)交織器定義(I-1)復(fù)合的各個(gè)函數(shù)，由此給數(shù)據(jù)處理器(16)提供所述映射，據(jù)此，該數(shù)據(jù)處理器(16)交織所述數(shù)據(jù)集，然后把已交織的數(shù)據(jù)提供給輸出裝置(14)。
根據(jù)若干具體的實(shí)施形式，這種交織器裝置可以包括從屬權(quán)利要求中所確定的一或多個(gè)特征。
本發(fā)明提出了構(gòu)制交織器的方法，使這樣的交織器不似平面矩形交織器那樣規(guī)則，但是使用的是遠(yuǎn)比一完全表格式交織器為小的存儲(chǔ)器。
在移動(dòng)電話情形，由于實(shí)時(shí)約束，必須將本發(fā)明的交織器表格化才能使用它，這是因?yàn)樘幚磉@方面的值需要太多的時(shí)間。但上述定義可以非常簡(jiǎn)明，因而只在ROM中占據(jù)極小的空間。這種交織器表在建立起連接后可以存儲(chǔ)于RAM中并且能脫機(jī)計(jì)算。在呼叫接通后，此RAM便可再次用于其他目的。這樣，即使是交織器必須表格化進(jìn)到RAM中以便有效地應(yīng)用時(shí)，由于此RAM能夠在呼叫不需交織器時(shí)用在其他方面，也仍然是有利的。
有著簡(jiǎn)明的定義能從其產(chǎn)生出很大交織器的另一優(yōu)點(diǎn)是，在ROM中能夠定義眾多的交織器而在連接時(shí)則只選擇其中的一個(gè)。
在具體的實(shí)施形式中，此交織器的定義可以作為連接參數(shù)通過(guò)無(wú)線傳輸。如果在轉(zhuǎn)移過(guò)程中，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)進(jìn)行交織的站改變了時(shí)，交織器的定義就必須依隨移動(dòng)電話。因此，在此轉(zhuǎn)移過(guò)程的準(zhǔn)備時(shí)間內(nèi)，下一個(gè)站需要足夠快地計(jì)算出或選擇前述的表。
通過(guò)閱讀下面僅僅是作為例子給出并且是參考附圖寫成的說(shuō)明，當(dāng)可更清楚地理解本發(fā)明，附圖中

圖1是本發(fā)明的交織器裝置的框圖；圖2是示明Mod-閾值項(xiàng)分離算法的流程圖；圖3概示應(yīng)用于數(shù)據(jù)集上的項(xiàng)分離函數(shù)；圖4概示應(yīng)用于數(shù)據(jù)集上的Div-mod因子分解函數(shù)；圖5概示應(yīng)用于數(shù)據(jù)集上的mod-mod因子分解函數(shù)；圖6概示應(yīng)用于數(shù)據(jù)集上的矩形交織器。
圖7概示應(yīng)用于數(shù)據(jù)集上的截矩的矩形交織器；圖8概示交織器的壓縮(puncturing)。
本發(fā)明的交織器可以在任何這樣的數(shù)據(jù)處理裝置上實(shí)現(xiàn)，這種數(shù)據(jù)處理裝置可以在使用后面所定義的交織器分離的軟件驅(qū)動(dòng)下運(yùn)行。
例如，這種交織器可以在移動(dòng)電話上實(shí)施。
一般地說(shuō)，如圖1所示，這種交織器裝置包括處理單元10，還包括用于輸入擬進(jìn)行交織的數(shù)據(jù)集的裝置12以及用于輸出此已交織的數(shù)據(jù)的裝置14。
處理單元10包括與用來(lái)接收擬進(jìn)行交織的數(shù)據(jù)集的輸入裝置12相連接的數(shù)據(jù)處理器16，后者還同提供此已交織數(shù)據(jù)的輸出裝置14連接。
數(shù)據(jù)處理器16適用于處理交織的I-1，后者的映射由驅(qū)動(dòng)裝置18提供。驅(qū)動(dòng)裝置18包括映射處理裝置20，后者可用來(lái)根據(jù)從ROM 22得到的初等雙射函數(shù)n(elementary bijective functionn)的集來(lái)計(jì)算交織器的映射。這種計(jì)算是依據(jù)交織器定義裝置24所接收的交織器定義I-1而進(jìn)行的。
在本實(shí)施形式中，上述初等函數(shù)是存儲(chǔ)于ROM 22中。通常，這些初等函數(shù)可不必完全限定于ROM 22中，而對(duì)它們可能需要提供0、1或多個(gè)其他參數(shù)，以對(duì)它們的變?cè)M(jìn)行運(yùn)算。
交織器定義裝置24一般包括有存儲(chǔ)器，用來(lái)將交織器I-1的定義提供給映射處理裝置20。這種定義則以存儲(chǔ)器22中存儲(chǔ)的初等函數(shù)為基礎(chǔ)。具體地說(shuō)，交織器I-1被定義為ROM 22中存儲(chǔ)的初等函數(shù)n以及甚至于還有某些適當(dāng)?shù)膮?shù)的復(fù)合函數(shù)。映射處理裝置20驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)處理器10，使其根據(jù)映射處理裝置20所計(jì)算的映射來(lái)交織數(shù)據(jù)。此映射是由各個(gè)用來(lái)限定依據(jù)交織器定義I-1復(fù)合的交織器的函數(shù)n確定的。
通常，映射處理裝置20根據(jù)來(lái)自ROM 22以及交織器定義裝置24的定義在建立連接后只計(jì)算此映射一次，然后將其保存于查找表中。在另一種實(shí)施形式中，映射處理裝置24根據(jù)I-1的定義，對(duì)每個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)直接地計(jì)算此待進(jìn)行交織(to be interleaved on the fly)的符號(hào)在位置i的像I-1(i)。
根據(jù)下面的說(shuō)明，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以易于實(shí)現(xiàn)這種交織器。
根據(jù)本發(fā)明的方法，交織器的定義是遞歸形式的。這種交織器是由擬進(jìn)行交織的數(shù)據(jù)其初始位置指標(biāo)(position index)的集{0，1，…，N-1}上的置換I-1所定義的。在其上運(yùn)算交織器I的這一位置指標(biāo)集分成兩個(gè)較小的集的和或積。這兩個(gè)較小的集的每一個(gè)于是可以或是由一較小交織器的基礎(chǔ)指標(biāo)置換進(jìn)行置換；或是將其自身再分成兩個(gè)其他較小的集的和或積；或是與先期分解集時(shí)所產(chǎn)生的較小的集合并。
本發(fā)明允許采用本發(fā)明以外的交織器來(lái)取代較小的交織器。這些外來(lái)的交織器可以表格化，或由不同于本發(fā)明的處理方法進(jìn)行計(jì)算。
在本說(shuō)明書中采用以下記號(hào)。
整數(shù)的有限基本集對(duì)于任何非零正整數(shù)x，

指下述的集

省略號(hào)記號(hào)省略號(hào)記號(hào)(…)用在序列的中間來(lái)代替整個(gè)序列。此記號(hào)不對(duì)使用它的形式序列中的文字?jǐn)?shù)作任何假定。這類約定頗為簡(jiǎn)明而有用。下面給出幾個(gè)例子·A1×…×Ap若p＝1應(yīng)理解為就是A1；

若p＝1應(yīng)理解為就是A1；

若p＝0應(yīng)理解為就是空集φ；·{x，x+1，…，y-1，y} 其中x與y為整數(shù)，若x＝y(tǒng)應(yīng)視作為{x}；·{x，x+1，…，y-1，y} 其中x與y為整數(shù)，若x＞y應(yīng)視作為空集φ。集合積設(shè)A與B為兩個(gè)集，則它們的積A×B是偶(a，b)的集(set ofcouples(a，b))且a∈A而b∈B。換言之A×B＝{(a，b)/a∈A和b∈B}上述概念可以推廣到任何有限個(gè)數(shù)的集A1×…×Ap＝{(a1，…，ap)/iai∈Ai}此外，為簡(jiǎn)單起見(jiàn)，A×(B×C)或(A×B)×C可記作A×B×C，這是因?yàn)樵谶@三個(gè)集間存在明顯的雙射，而在((a，b)，c)，(a，(b，c))與(a，b，c)之間幾乎無(wú)差別。
集合積的一個(gè)性質(zhì)是，若A1，A2，…，Ap是有限集而把它們各個(gè)的元(element)數(shù)目記為|A1|，|A2|，…，|Ap|時(shí)，則A1×…×Ap也為有限集，且其元數(shù)|A1×…×Ap|使得|A1×…×Ap|=Πi=1i=p|A1|]]>集的并兩個(gè)集的并(記為∪)乃是在這兩個(gè)集中至少一個(gè)中的元組成的集，即A∪B＝{x|x∈A或x∈B}。集的不相交并(在此也稱作集的和)設(shè)A與B為兩個(gè)集，則它們的和

是偶(t，x)的集，使得當(dāng)x屬于A或B時(shí)，t分別等于1或2。
結(jié)果有

1與2是通常的整數(shù)，用來(lái)區(qū)別上述并中A和B內(nèi)的元，使得此并成為“不相交”的這一概念可推廣到任意有限個(gè)數(shù)的集

式中1，2，…，p是通常的整數(shù)。下面，對(duì)于

中的(t，x)稱t為標(biāo)記，稱x為值。此外，為簡(jiǎn)單起見(jiàn)，

與

可以合理地記為

，這是因?yàn)樵谶@三個(gè)集之間存在明顯的雙射，也就是說(shuō)在標(biāo)記集{1，(2，1)，(2，2)}、{1，(1，1)，(1，2)}和{1，2，3}間基本上沒(méi)有差別。標(biāo)記的主要用途是它能根據(jù)各個(gè)元的原始集區(qū)別各個(gè)元。
注意，不相交并一般在文獻(xiàn)中定義為能使得

，也就是說(shuō)，對(duì)于標(biāo)記集并無(wú)優(yōu)先秩序，因而沒(méi)有哪個(gè)是有序的項(xiàng)。但這一定義在此已稍加修改，因?yàn)檫@樣的性質(zhì)不利用這里的應(yīng)用。下面將用“集的和”一詞來(lái)取代“集的不相交并”。
最后，集的不相交并的一個(gè)性質(zhì)是設(shè)A1，A2，…，Ap是有限集，它們各自的元數(shù)為|A1|，|A2|…|Ap|，則

是有限的，并且其元數(shù)

可使

集的積對(duì)集的和的分配下面視

與

相同。
事實(shí)上存在明顯的雙射將

的元素(a，(t，v))映射到

的元(t，(a，v))之上。此雙射正好使標(biāo)記處于第一位置上。
類似地，視

與

相同。
下面是在后面將會(huì)以更詳細(xì)形式提供的函數(shù)的介紹性說(shuō)明A.通過(guò)在第一位置上設(shè)置下一個(gè)函數(shù)要運(yùn)算的項(xiàng)或因子以簡(jiǎn)化其他函數(shù)的定義的函數(shù)項(xiàng)置換因子置換B.將S(n-1)分解成具有更多的項(xiàng)或因子的S(n)的函數(shù)初等項(xiàng)分解初等因子分解C.確保

與

之間等價(jià)的函數(shù)因子分解分配D.使S(n-1)一部分交織的函數(shù)初等交織嵌入本發(fā)明之外的交織器，仿射-mod線性關(guān)系后取模且于S(n-1)的項(xiàng)上運(yùn)算，設(shè)想此項(xiàng)為一向量空間而其維數(shù)則是該項(xiàng)中的因子數(shù)E.使S(n-1)化簡(jiǎn)為具有較少的項(xiàng)或因子的函數(shù)初等因子合并初等項(xiàng)合并這些不同的函數(shù)如下。
項(xiàng)置換n這時(shí)· qn＝qn-1·σ為{1，...，qn}的一個(gè)置換，且

n定義為nS(n-1)→ S(n)

在上述定義中，t是(t，v)的標(biāo)記而v為值。例子


σ＝(3，2，1)例如可以有以下映射n



因子置換n因子置換n函數(shù)置換組成S(n-1)中第一項(xiàng)的積中的因子。事實(shí)上，可以用此同一原則來(lái)置換任意項(xiàng)中的因子，但由于上面定義了項(xiàng)置換函數(shù)，就不需要作這樣的定義了。
這時(shí)可以有· qn＝qn-1· p1，n＝p1，n-1·σ是{1，...，p1，n-1}的置換


n定義為nS(n-1)→ S(n)

例子 σ＝(2，1，3)例如可以有下述映射n 對(duì)于項(xiàng)置換或因子置換，可以在零處理費(fèi)用下形成n°n的唯一添加值是使得定義較簡(jiǎn)單而得以簡(jiǎn)約記號(hào)。下面的定義可以分別應(yīng)用于集的和或積中的任意項(xiàng)或因子，而由于因子置換n，可以不失去普遍性，在此情形能夠僅僅相對(duì)于第一項(xiàng)或因子或第一項(xiàng)或因子和一些后繼的項(xiàng)和因子來(lái)形成這些定義。
結(jié)果，置換σ通常是0、1或2個(gè)對(duì)換的復(fù)合結(jié)果。對(duì)換(transposition)是這樣一種置換，它交換集中的兩個(gè)元而讓其余的元不變。于是這樣一種置換σ在第一個(gè)位置處放上下一個(gè)函數(shù)n將運(yùn)算的項(xiàng)或因子。換言之，項(xiàng)或因子置換函數(shù)規(guī)定了ko…o2o1復(fù)合函數(shù)中下一個(gè)函數(shù)要運(yùn)算的項(xiàng)或系數(shù)。初等項(xiàng)分解n初等項(xiàng)分解函數(shù)n將S(n-1)的第一項(xiàng)中的第一因子分成兩個(gè)項(xiàng)的 和。事實(shí)上，此同一原則可以用于分解任何項(xiàng)的任何因子，但由于上面定義了項(xiàng)和因子置換函數(shù)，就不需這方面的定義。有關(guān)的例子給出于圖3。
S(n)使得從S(n-1)到S(n)時(shí)只需作下述改變，即第一項(xiàng)T1(n-1)中的第一因子 由雙射f分成 與 的 和，然后，如果有的話，再對(duì)其分配S(n-1)的后繼的因子。
這時(shí)·qn＝qn-1+1，即多一個(gè)項(xiàng)
·i∈{2，…，qn-1}Ti+1(n)＝Ti(n-1)，即后繼的項(xiàng)不變·A與B是兩個(gè)非零的正整數(shù)，而N1，1(n-1)＝A+B，N1，1(n)＝A以及N2，1(n)＝B·P1，n＝P2，n＝p1，n-1及j∈{2，....，P1，n-1}N1，j(n)＝N2，j(n)＝N1，j(n-1)雙射 f


這里的tf(x)和Vf(x)分別指

中的標(biāo)記和f(x)的值。注意，上面第三和第四個(gè)黑點(diǎn)·的條件使得




n構(gòu)造成nS(n-1)→ S(n)

withx＝(t，v)andv＝(x1，x2...xpt，n-1)此初等項(xiàng)分裂函數(shù)所用的f雙射可定義如下f；

主函數(shù)存在著多種可能的函數(shù)，它們都可以在當(dāng)前的任何處理器上進(jìn)行計(jì)算。
作為f的一個(gè)例子，下面說(shuō)明mod-閾值項(xiàng)分解函數(shù)。在此函數(shù)中，計(jì)算

中的元除以某個(gè)常數(shù)C的模，然后將其與閾值T比較。根據(jù)此比較結(jié)果，決定將x映射到

或

。常數(shù)C與T滿足0＜T＜C為了能更容易地了解mod-閾值函數(shù)的工作，首先給出一種化簡(jiǎn)了的算法。此化簡(jiǎn)的算法不能以隨機(jī)方式進(jìn)行映射，而只能依順序的方式，也就是只有當(dāng)映射了以前元0，1，…，x-1后，才能映射x。
在這種簡(jiǎn)化的算法中有兩個(gè)計(jì)數(shù)器nA和nB，它們保持業(yè)已分別映射到

和

上的元數(shù)。nA＝0；nB＝0；for x＝0 to A+B-1 dobeginif(nA＝A)thenbegin

滿足時(shí)則映射x到

映射x到(2，nB)；nB＝nB+1；endelse if(nB＝B)thenbegin

滿時(shí)則映射x到

映射x到(1，hA)；hA＝nA+1endelsebeginremark當(dāng)

或

兩者都尚不滿時(shí)，則根據(jù)模的閾值映射xc＝x mod C；ifc＜T then
begin映射x到(1，nA)；nA＝nA+1；endelsebegin映射x到(2，nB)nB＝nB+1endendend現(xiàn)在提供一種能與輸入的x的隨機(jī)值(x不是按順序方式給定)工作的算法。
根據(jù)下面的定義與公式，由A、B、C與T求出三個(gè)常數(shù)xM、vM與tMxM是在

與

兩者在上述簡(jiǎn)化的算法中都尚不滿時(shí)最大的x。
tM是集(

或

)在x于上述簡(jiǎn)化的算法中已達(dá)到xM后尚不滿時(shí)的標(biāo)記。
vM是在此簡(jiǎn)化算法中的兩個(gè)集都尚不滿時(shí)尚未滿的上述集的最大值。
xM、tM與vM可以換一種方式由下述公式定義




以及


以及

這里的|·|表示集中元數(shù)。
上述表示還可以更簡(jiǎn)單地計(jì)算如下

最后，xA和xB可以由下述算法更簡(jiǎn)單地計(jì)算c＝(D-1)mod C；ifc＜T thenbeginxA＝(D-1)；xB＝(D-1)-(c+1)；endelsebeginxB＝(D-1)；xA＝(D-1)-(c+1)+T；end例如D＝10、C＝5與T＝2將得出xB＝9、xA＝6、IA＝1、CA＝1、IB＝1、cB＝4、A＝4與B＝6。
選擇A與B使得算法簡(jiǎn)化而能以較低的處理能力來(lái)編制出交織器表，或?qū)崟r(shí)地計(jì)算交織器，或減少集成電路的表面，如果此實(shí)時(shí)項(xiàng)分解過(guò)程是用專用集成電路(ASIC)進(jìn)行的話。
初等因子分解n初等因子分解n函數(shù)是將S(n-1)第一項(xiàng)中的第一因子分成兩個(gè)集的積。事實(shí)上，此同一原則可以用于分解任何項(xiàng)的任何因子，但由于以上所定義的項(xiàng)和因子的置換函數(shù)，就不需這方面的定義。S(n)使得從S(n-1)到S(n)時(shí)只需改變由雙射g分解成

和

的×積中的此第一項(xiàng)的第一因子。
這時(shí)· qn＝qn-1，即相同的項(xiàng)數(shù)；·i∈{2，...，qn-1}Tj(n)＝Ti(n-1)，即繼后的項(xiàng)未變；· p1，n＝p1，n-1+1，即第一項(xiàng)中多一個(gè)因子；

·A與B由

所定義，這樣AB＝N1(n-1)；·雙射g


n構(gòu)造成nS(n-1)→S(n)

withx＝(t，v)andv＝(x1，x2...xρt，n-1)此初等因子分解函數(shù)所用的g雙射可以定義如下g

主要因子分解函數(shù)存在著多種可能的函數(shù)，它們都可以在當(dāng)前任何的處理器上計(jì)算。
這里給出幾個(gè)例子下面對(duì)于所有x與y的整數(shù)，使y＞0；現(xiàn)以x div y表示在歐幾里得除法中x由y所除的商，而以x mod y表示在歐幾里得除法中x由y所除的余數(shù)。注意，

，即使x≤0DIV-MOd因子分解函數(shù)g


此函數(shù)顯然為雙射的且有g(shù)-1((a，b))＝a·B+b這一div-mod因子分解函數(shù)示明于圖4。MOD-MOD因子分解函數(shù)此函數(shù)只可以用在當(dāng)A與B的最大公因子為1(即AΛB＝1)時(shí)。g


A與B的最大公因子為1的事實(shí)，保證存在兩個(gè)整數(shù)A′與B′可使B·B′+A·A′＝1。
這樣就易將g的逆構(gòu)造成g-1((a，b))＝b+(((a-b)·B′)mod A)·B＝(a·B·B′+b·A·A′)mod(A·B)此mod-mod因子分解函數(shù)示于圖5中。
因子分解n因子分解n函數(shù)將集的和中若干個(gè)相等的項(xiàng)組合成集的積。這時(shí)將顯然的雙射用在以下兩者之間

和

之間。
這一雙射只將標(biāo)記一值偶(t，v)映射到僅僅是值表(t-1，v)之上，使得標(biāo)記t為

中的一個(gè)元t-1。
此因子分解n于是便為S(n-1)分解A第一項(xiàng)。事實(shí)上，此同一原則可以用于在S(n-1)中分解任意多個(gè)項(xiàng)，只要它們是相等的，但由于上面定義了項(xiàng)置換函數(shù)，就不需要這方面的定義。
S(n)與S(n-1)使得·A是非零整數(shù)且滿足qn＝qn-1-A+1，這是因?yàn)镾(n-1)的A個(gè)項(xiàng)合并為一個(gè)；·vi∈{1，...，A}Ti(n-1)＝T1(n-1)，這就是說(shuō)S(n-1)的A第一項(xiàng)是一致的；·i∈{2，...，qn}Ti(n)＝Ti+A-1(n-1)，這就是說(shuō)S(n-1)的A第一項(xiàng)后面的項(xiàng)不受影響n構(gòu)造成nS(n-1)→ S(n)

withx＝(t，v)andv＝(x1，x2...xpt，n-1)分配n分配n函數(shù)進(jìn)行上一節(jié)所述的因子分解n的逆運(yùn)算。這就是說(shuō)，S(n-1)第一項(xiàng)中的第一因子成為和中的一個(gè)標(biāo)記。
事實(shí)上，此同一原則可以用于S(n-1)中任意次的任意因子上，只要含有這一因子的項(xiàng)具有至少兩個(gè)因子，但由于上面定義過(guò)項(xiàng)置換函數(shù)，故不需要這方面的定義。
S(n)與S(n-1)使得·A是非零整數(shù)且有N1，1(n-1)＝A；·qn＝qn-1+A-1，這就是說(shuō)S(n-1)的一項(xiàng)分配到S(n)的A個(gè)項(xiàng)上；·p1，n-1＞1(S(n-1)的第一項(xiàng)具有至少兩個(gè)因子)·i∈{1，...，A}pi，n＝p1，n1-1，S(n)的A個(gè)第一項(xiàng)比S(n-1)的第一項(xiàng)少了一個(gè)因子，即被分配的這個(gè)因子；·i∈{1，...，A}j∈{1，...，p1，n-1}Ni，j(n)＝N1，j+1(n-1)，S(n)的A個(gè)第一項(xiàng)都是一致的且等于沒(méi)有其第一因子的S(n-1)的第一項(xiàng)；·j∈{2，...，qn-1}Ti+A-1(n)＝Ti(n-1)，S(n-1)的這qn-1-1個(gè)后繼的項(xiàng)不受影響。
n構(gòu)造成n S(n-1)→ S(n)

withx＝(t，v)andv＝(x1，x2...xpt，n-1)初等交織n初等交織n函數(shù)置換S(n-1)的第一項(xiàng)中第一因子的元。事實(shí)上，此同一原則可以用于置換任意項(xiàng)的交織的任何因子中的元，但由于上面已定義了項(xiàng)和因子置換函數(shù)，就不需作這方面的定義。
S(n)和S(n-1)自然是相等的。
這時(shí)·S(n)＝S(n-1)·A是一個(gè)整數(shù)且A＝N1，1(n)·雙射τ

n構(gòu)造成nS(n-1)→ S(n)

withx＝(t，v)andv＝(x1，x2...xpt，n-1)下面給出初等置換函數(shù)所用τ雙射的幾個(gè)例子。
表格化的τ函數(shù)這種情形下的τ是由在處理單元的存儲(chǔ)器中的表實(shí)現(xiàn)。表中有A個(gè)元，而τ(x)則寫在第(x+1)個(gè)元中。
于是這個(gè)表需要有S(A)位(其中S定義于式(6)中)。
仿射-Modn(affine-Modn)仿射-modn函數(shù)作用于S(n-1)的第一項(xiàng)就象它是P1，n-1的向量空間。事實(shí)上，此同一原則可以應(yīng)用于任一項(xiàng)，但由于上面定義了項(xiàng)置換函數(shù)，就不需這方面的定義。
S(n)與S(n-1)自然是相等的。
這時(shí)·S(n)＝S(n-1)，

·m行m列矩陣U＝[ui，j]使得∈{1，...，m}j∈{1，...，m}ui，j是整數(shù)(可能是負(fù)數(shù))，·m行向量V＝[vi]使得i∈{1，...，m}vi是整數(shù)(可能是負(fù)數(shù))，n構(gòu)造成n S(n-1)→ S(n)

with for t＝1x＝(x1， x2...，xm)y＝(y1，y2...，ym)such thatz1··zm=U·x1··xm+V]]>andi∈{1，...，m}yi＝zjmod Ni(n)此外，U與V可使所得的n為雙射的。為使仿射-modn是雙射的，U和V必須滿足一個(gè)充分條件U是兩個(gè)矩陣U(1)和U(2)的積。這些矩陣的元記為k∈{1，2}U(k)＝[ui，j(k)]U(1)是下對(duì)角矩陣，對(duì)角線的元為1或-1，即

U(2)是對(duì)角矩陣，對(duì)于所有的i，第i個(gè)對(duì)角元與N1，i(n)互素(primarywith N1，i(n))，這就是說(shuō)

Uj，i(2)與N1，i(n)的的最大公約數(shù)為1矩陣積的次序?yàn)閁＝U(2)·U(1)。
注意U(1)也可以是上對(duì)角矩陣(對(duì)角線下的元全為零)而不是下對(duì)角矩陣，這同樣是由于置換n函數(shù)的定義所致。
有美仿射-Mod函數(shù)的附記下面給出以前為構(gòu)造此仿射-modn函數(shù)所給條件為充分的證明。首先回憶仿射-mod函數(shù)的定義，在此我們略去不再攜載任何信息的指標(biāo)n，而代之以一個(gè)U指標(biāo)，表明此是由某個(gè)矩陣U生成。為了約簡(jiǎn)這種記號(hào)，在此還略去了項(xiàng)的指標(biāo)(說(shuō)明現(xiàn)在是相對(duì)于S(n-1)的第一項(xiàng)工作)。U


這樣z1··zm=U·x1··xp+V]]>及i∈{1，...，p}yi＝zimod Ni由于集是一一映射且有限，顯然，為了證明U是雙射的，必須且只需證明U是內(nèi)射的(injective)。
設(shè)Z表示帶記號(hào)的整數(shù)集，則u的雙射性等價(jià)于下述的雙射性定義，即

然后，通過(guò)簡(jiǎn)單的減法，利用U的線性性并對(duì)xi-yi作某些變數(shù)變換，即知u的雙射性等價(jià)于

在上述方程中，所有的[a，b]都指連同a與b在內(nèi)包括在a與b之間的帶記號(hào)的整數(shù)的區(qū)間。
現(xiàn)在設(shè)U是下對(duì)角矩陣，對(duì)角線上的元為1或-1，即

(自然U的所有元為整數(shù))。
如果上述條件滿足，則U顯然是可逆的，而U的逆矩陣U-1也是下對(duì)角矩陣而對(duì)角線上的元為1或-1，同時(shí)所有的元仍為整數(shù)。這可以由將Gauss旋轉(zhuǎn)算法應(yīng)用到逆矩陣U上容易地求得。
方程U·x1··xp=q1·N1··qp·Np]]>可以寫作x1··xp=U-1q1·N1··qp·Np]]>現(xiàn)以Ui，j′記U-1中的元，即U-1＝[Ui，j′]U-1是下對(duì)角矩陣，其中所有的元為整數(shù)而對(duì)角線上的元為1或-1。
然后，根據(jù)遞推·x1顯然為零，因?yàn)閤1＝u1，1′·q1·N1，q1與u1，1′是整數(shù)，而0是[-N1+1，N1-1]中唯一的倍數(shù)N1·現(xiàn)在對(duì)于所有的j，1≤j＜p，若是i1≤i≤j，xi＝0，則有xj+1＝u′j+1，j+1·q1j+1·Nj+1，類似地可以推斷Xj+1也為零。
現(xiàn)在設(shè)U＝U(2)·U(1)，其中U(1)是下對(duì)角矩陣，所有的元為整數(shù)且對(duì)角線上的元為1或-1，而U(2)是對(duì)角矩陣，且其對(duì)所有的i，第i個(gè)對(duì)角線元與Ni互素。
設(shè)對(duì)于某些(q1，，qp)整數(shù)，對(duì)于一些(x1，…，xp)，相對(duì)于有[-N1+1，N1-1]×…×[-Np+1，Np-1]有U·x1··xp=q1·N1··qp·Np]]>由于y1··yp=U(1)x1··xp]]>這樣U(2)·y1··yp=q1·N1··qp·Np]]>即u1,1·y1(2)··up,p·yp(2)=q1·N1··qp·Np]]>對(duì)于所有從1到m的i，Ni可整除ui，i(2)·yi但由U(2)的定義與ui，i(2)互素，于是據(jù)Guass定理，它也可整除yi。換言之，可以求得某些q1′，…，qp′整數(shù)，使得y1··yp=q1′·N1··qp′·Np]]>即U(1).x1··xp=q1′·N1··qp′·Np]]>現(xiàn)在，U(1)是整數(shù)元的下對(duì)角矩陣，對(duì)角線上的元為1或-1。然后，正如上面業(yè)已證明的，這涉及

，而由于(q1，…，qp)是任意的整數(shù)，而(x1，…，xp)是[-N1+1，N1-1]×…×I-Np+1，Np-1]的任意元，這就需要u是內(nèi)射的，因而是雙射的，于是完成了本證明。初等因子合并n為了在結(jié)束時(shí)返回

，有時(shí)還必須合并集的某些×積。初等因子合并n函數(shù)將S(n-1)第一項(xiàng)中的兩個(gè)第一因子合并。事實(shí)上，此同一原則適用于具有至少兩個(gè)因子的任何項(xiàng)中任何成對(duì)的因子，但由于前面已定義過(guò)項(xiàng)和因子的置換函數(shù)，就不需要這方面的定義這時(shí)·qn＝qn-1即項(xiàng)數(shù)相同?！1，n-1≥2和p1，n＝p1，n-1，即第一項(xiàng)中少一個(gè)因子，·i∈{2，...，qn}Ti(n-1)＝Ti(n-1)，即除第一項(xiàng)外其余的項(xiàng)不變；·j∈{3，...，p1，n-1}N1，j-1(n)＝N1，j(n-1)，即T1(n-1)的p1，n-1-2個(gè)最后的因子不受影響，·A與B由

定義從而A·B＝N1，1(n)·雙射 h


n構(gòu)造成nS(n-1)→ S(n)

withx＝(t，v)andv＝(x1，x2…xpt，n-1)此初等合并函數(shù)所用h雙射可以定義如下h

主因子合并函數(shù)存在有多種可能的函數(shù)，它們可以在任何現(xiàn)行的處理器上計(jì)算。下面是其一個(gè)例子以下對(duì)于所有的x和y整數(shù)使得y＞0；x div y表示歐幾里得除法中x除以y的商；x mod y表示歐幾里得除法x除以y的余數(shù)。注意x y y＞0，

，即使是x≤0。此DIV-MOD因子合并函數(shù)為h


此函數(shù)顯然為雙射的，它的逆映射則是在初等因子分解n函數(shù)的定義中例示的div-mod因子分解g雙射。
注意需要定義一mod-mod因子合并h函數(shù)，它將是為初等因子分解函數(shù)n所定義的mod-mod因子分解g函數(shù)的逆函數(shù)，即g(x)＝(x mod A，x mod B)g-1((a，b))＝b+(((a-b)·B′)mod A)·B事實(shí)上，此可由mod-mod因子合并h得出的n是下述由分塊定義的矩陣

的仿射-modn、以及應(yīng)用div-mod因子合并h函數(shù)的初等因子合并函數(shù)兩者的合成。
上面的Id、Ov與OH分別是(m-2)×(m-2)單位矩陣(對(duì)角線上之元全為1)、(m-2)×2零矩陣和2×(m-2)零矩陣。
初等項(xiàng)合并n為了在結(jié)束時(shí)返回到

，有時(shí)還必須合并集的某些

和。此初等項(xiàng)合并n函數(shù)當(dāng)S(n-1)的兩個(gè)第一項(xiàng)分別有相同的后繼因子因而可以因子分解時(shí)，合并這兩個(gè)第一項(xiàng)。事實(shí)上，此同一原則適用于s(n-1)的任意項(xiàng)對(duì)中的任意因子對(duì)，只要它們能因子分解成

在此情形下·qn-1≥2及qn＝qn-1-1，即少一個(gè)項(xiàng)，·j∈{3，...，Pn-1}Tj-1(n)＝Tj(n-1)，即其余的項(xiàng)不變，·P1，n-1＝P2，n-1＝p1，n，即S(n-1)的兩個(gè)第一項(xiàng)有相同個(gè)數(shù)的因子，并且S(n-1)的第一項(xiàng)也有相同個(gè)數(shù)的因子，·j∈{2，...，P1，n-1)N1，j(n-1)＝N2，j(n-1)，即這兩個(gè)第一項(xiàng)可以因子分解，·A和B可以由

定義，因而A+B＝N1，1(n)?！るp射κ

n構(gòu)造成nS(n-1)→ S(n)

Withx＝(t，v)andv＝(x1，x2...xpt，n-1)初等項(xiàng)合并函數(shù)所用的項(xiàng)合并κ雙射可以定義如下κ

主項(xiàng)合并函數(shù)存在有多種可能的函數(shù)，它們都能用任何現(xiàn)有的處理器計(jì)算。
作為k的一個(gè)例子，下面將說(shuō)明mod-閾值項(xiàng)合并函數(shù)在此函數(shù)中，合并函數(shù)是作為業(yè)已闡明的mod-閾值項(xiàng)分解函數(shù)的逆函數(shù)。
類似地，有兩個(gè)常數(shù)C與T合于0＜T＜C。κ.


由下面的算法定義三個(gè)常數(shù)xM、vM與tM是根據(jù)下面的定義和公式(公式與mod-閾值分解函數(shù)的相同)，從A、B與C求得的xM是在

或

均非空時(shí)的最大的x，tM是集(

或

)非空時(shí)的標(biāo)記，vM是兩個(gè)集都不空時(shí)，上述不空的集的最大值。



然后，這一將(t，v)映射到x上的算法如下ifv≤vMor t≠tMthenbeginremark當(dāng)

與

均非空，則據(jù)標(biāo)記進(jìn)行識(shí)別，ift＝1 thenx＝(v div T)·C+(v mod T)；elsex＝T+(v div(C-T))·C+(v mod(C-T))；endelsebeginremark

或

已空時(shí)，則不進(jìn)行識(shí)別，此仍非空的集的其余元映射到

x＝v-vM+xM；end實(shí)施內(nèi)容本發(fā)明的方法實(shí)質(zhì)上不局限于任何特定的實(shí)施型式。此方法借助一個(gè)較少制表但較多處理的定義，僅僅從數(shù)學(xué)出發(fā)定義了一種置換。
正如前面已指出過(guò)的，I-1根據(jù)它的k°k-1…°1定義可以由普通的處理計(jì)通常在連接時(shí)進(jìn)行計(jì)算，以制備用于交織時(shí)的查找表。但同樣，這種計(jì)算也可以由專門的硬件電路系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行，直接根據(jù)它的k°k-1… °1定義進(jìn)行計(jì)算，以便在數(shù)據(jù)的第(i+1)個(gè)符號(hào)擬進(jìn)行交織時(shí)，對(duì)此符號(hào)進(jìn)行交織。通常，一個(gè)硬件電路系統(tǒng)可以采用一種管道結(jié)構(gòu)，管道中的各個(gè)節(jié)距大致對(duì)應(yīng)于一個(gè)n或一個(gè)復(fù)合函數(shù)n+p°…°n。這種結(jié)構(gòu)是有適用性的。這是由于為了直接計(jì)算I-1(i)，重要的并非是I-1(i)的總的計(jì)算時(shí)間而是它們可以計(jì)算出的速率。原因是I-1(i)的變?cè)癷”是處于預(yù)定的秩序。
當(dāng)采用硬件結(jié)構(gòu)時(shí)，所進(jìn)行的作業(yè)并不必需采用n的數(shù)字定義。


以及<p>能夠用本發(fā)明的方法構(gòu)造一個(gè)函數(shù)n和它的逆，然后就能將幾個(gè)n的復(fù)合函數(shù)插入定義I-1的復(fù)合函數(shù)中(只要這幾個(gè)n的復(fù)合函數(shù)能歸結(jié)為該相一致的函數(shù)即可)，并且不會(huì)產(chǎn)生總合效應(yīng)，例如當(dāng)I-1＝k°…21是相對(duì)于

的交織器而N＝L·C，則如果k+1定義為映射

到

的div-mod因子分解函數(shù)而k+2定義為映射

到

的div-mod因子合并函數(shù)，則I-1也可以定義為I-1＝k+2°k+1°…°2°1，這是因?yàn)閺?fù)合函數(shù)k+2°k+1不具有總合效應(yīng)。
n的分類未必是唯一的，某些n可以在兩個(gè)類別中找到。例如當(dāng)所有的Ni，j(n)相等，則“因子置換”n也可以定義為“仿射-mod”n，具有v＝0和置換矩陣0。
本發(fā)明的方法應(yīng)用于若干已知交織器的例子本發(fā)明的方法可以通過(guò)混合制表(或在本發(fā)明中未定義的處理)和處理(已在本發(fā)明中定義的)來(lái)構(gòu)造交織器。這里說(shuō)明，某些周知的交織器可以使用在本發(fā)明的交織器裝置中實(shí)施的本發(fā)明的方法定義。
1.矩形交織器根據(jù)本發(fā)明，具有L行和C列結(jié)構(gòu)的深度N＝L·C的經(jīng)典矩形交織器I可寫成I-1＝3°2°1式中·1是div-mod初等因子分解函數(shù)，分解

到

·2是對(duì)于σ＝(2，1)的因子置換函數(shù)，即2映射

到

上；·3是div-mod初等因子合并函數(shù)，合并

到

此矩形交織器示明于圖6。
2.對(duì)角線交織器這種常規(guī)的對(duì)角線交織器，深度N＝L·C，具有L行和C列結(jié)構(gòu)，其中的行首先寫入而后讀出對(duì)角線，并在第j個(gè)對(duì)角元開(kāi)始于第j行的第一個(gè)元處時(shí)，寫作
I-1＝3°2°1式中·1是div-mod初等因子分解函數(shù)，分解

到

·2是仿射-mod函數(shù)，具有v＝0和U=1101;]]>·3是div-mod初等因子合并函數(shù)，合并

到

3.截矩的矩形交織器截短的矩形交織器用于MIL交織器，后者定義在“NTT DoCoMo”在ETSI SMG2 UMTS-L1 EG Tdoc 98/273“用于渦輪碼的多級(jí)交織(MIL)的方法”中。在截短的矩形交織器中，N個(gè)輸入數(shù)據(jù)沿著L′行和C′列結(jié)構(gòu)中的行寫入。這里的C′不是N的因子(而且L′足夠地大，滿足L′·C′≥N)。然后沿列讀出數(shù)據(jù)。
這種截短的矩形交織器以N＝20和C′＝6示明于圖7中。此截短的矩形交織器由本發(fā)明的方法定義為兩個(gè)矩形交織器的

和。
I-1＝8°(7°6°5)°(4°3°2)°1式中·1是mod-閾值初等項(xiàng)分解函數(shù)，這里C＝C′而T＝Nmod C′；1

到

，且N1＝(N div C′+1)·(N mod C′)，及N2＝(N div C′)·(C′-(N mod C′))·(4°3°2)是第一個(gè)矩形交織器，應(yīng)用到

上，使用參數(shù)L＝(N div C′+1)和C＝(N mod C′)；·(7°6°5)是第二個(gè)矩形交織器，應(yīng)用到

上，使用參數(shù)L＝(N div C′)和C＝C′-(N mod C′)；·8是項(xiàng)合并函數(shù)，且C＝N1+N2和T＝N1。4.MIL交織器“NTT DoCoMo”在ETSI SMG2 UMTS-L1 EG T doc 98/273


以及我們可以參閱其中所用的過(guò)程沿著行將符號(hào)寫入矩形塊中，這相當(dāng)于

到

的div-mod因子分解然后對(duì)各個(gè)行分別運(yùn)算，這相當(dāng)于在L項(xiàng)和

中分配


積；根據(jù)Galois域運(yùn)算導(dǎo)出的某些規(guī)則移位各個(gè)行，這相當(dāng)于將初等交織施加到構(gòu)成此行的項(xiàng)上；置換這些行，這可以表示為項(xiàng)置換或表示為再次因子分解為


，并就

的大小作初等交織處理；根據(jù)列進(jìn)行讀出，這也在說(shuō)明于發(fā)明的方法中，我們首先由因子置換于

中交換這兩個(gè)因子，然后進(jìn)行div-mod因子合并。
本發(fā)明提供的某種方法學(xué)允許用統(tǒng)一的形式語(yǔ)言來(lái)定義交織器。這樣就容易通過(guò)定義n的復(fù)合或序列來(lái)說(shuō)明交織器。這種說(shuō)明不存在多義性，甚至能表示為可由機(jī)器直接處理的語(yǔ)言。這樣的序列能夠以專用的二進(jìn)制格式例如TLV格式編碼，這里的T(標(biāo)記)給出了n的類型(因子分解、項(xiàng)分解、仿射-mod等)，而LV(長(zhǎng)度+值)則給出了n的特征例如n是否是仿射-mod、矩陣U以及向量V。這種編碼格式可以用來(lái)在極低的ROM存儲(chǔ)器費(fèi)用下的裝置中，定義多種多樣的交織器。此外，這同一格式可以用在接口上來(lái)協(xié)商去采用哪種交織器。
項(xiàng)分解也是至關(guān)重要的。有許多的運(yùn)算交織器(例如GF交織器，如由“Hughes Network Systems”定義于ETSI SMG2 UMTS-L1 EGTdoc 98/337“具有近似最佳性能的一般渦輪交織器的設(shè)計(jì)技術(shù)”中的N＝2m)，主要定義用于具有某些良好性質(zhì)的N。當(dāng)需要以不具備這種良好性質(zhì)的N來(lái)構(gòu)造一種交織器時(shí)，則可以先構(gòu)造具有N′的運(yùn)算交織器，這里，N′＞N且N′具有良好的性質(zhì)，然后壓縮到N。當(dāng)這種交織器在于改進(jìn)RAM表時(shí)，它的壓縮可不需在很高的處理本領(lǐng)下完成。但這樣就要迫使作出某種實(shí)施。其中首先于RAM表中制備交織器，然后應(yīng)用這一RAM表。對(duì)于交織器函數(shù)是由ASICS進(jìn)行實(shí)時(shí)計(jì)算下的上述實(shí)施，實(shí)際上是不能考慮壓縮的。借助于項(xiàng)分解函數(shù)而不用尋求具有良好運(yùn)算性質(zhì)的大于N的N′，可以求得具有良好運(yùn)算性質(zhì)且小于N的N′，然后把運(yùn)算交織器應(yīng)用到大小為N′的項(xiàng)上，這樣就能不用任何壓縮。
交織器的壓縮示明于圖8中，深度為8的交織器I8經(jīng)壓縮到深度5而形成一交織器I5。圖8的上部的表中示明了I8-1的值。此表的項(xiàng)目號(hào)(在表的上方)是i的值，而項(xiàng)目值(在表內(nèi))則是I8-1(i)的值。換言之，我們有I8-1(0)＝3、I8-1(1)＝0、...，等等。于是所有使得I8-1(i)≥5的項(xiàng)目都被壓縮。這些個(gè)項(xiàng)于圖中由三角形標(biāo)出。壓縮就是移動(dòng)表的某些部分，例如位置4中的項(xiàng)目移至位置2而使得I5(2)＝I8(4)＝1。
經(jīng)壓縮后，此表中的5個(gè)第一項(xiàng)目就只包括從0到4這幾個(gè)號(hào)。
權(quán)利要求
1.一種用于交織數(shù)據(jù)集的交織器裝置，此裝置具有處理單元(10)，包括數(shù)據(jù)處理器(16)，用于在驅(qū)動(dòng)裝置(18)的控制下運(yùn)行交織器(I-1)；輸入裝置(12)，它用于輸入擬交織的數(shù)據(jù)集；以及輸出裝置(14)，它用于輸出已交織的數(shù)據(jù)集；其特征在于上述驅(qū)動(dòng)裝置(18)包括映射處理裝置(20)，用于運(yùn)行雙射初等函數(shù)(n)集，并將上述交織器的映射提供給數(shù)據(jù)處理器(16)，以根據(jù)此映射交織該數(shù)據(jù)集；交織器定義裝置(24)，用于給上述映射處理裝置(20)提供所述交織器(I-1)的表示為初等函數(shù)(n)的復(fù)合函數(shù)(ko…o1)的定義，各初等函數(shù)則來(lái)自上述雙射初等函數(shù)(n)集，以由上述映射處理裝置(20)運(yùn)行根據(jù)交織器定義(I-1)復(fù)合的各個(gè)函數(shù)，由此給數(shù)據(jù)處理器(16)提供所述映射，據(jù)此，該數(shù)據(jù)處理器(16)交織所述數(shù)據(jù)集，然后把已交織的數(shù)據(jù)提供給輸出裝置(14)。
2.權(quán)利要求1所述的交織器裝置，其特征在于，上述驅(qū)動(dòng)裝置(18)包括ROM(22)，可從后者導(dǎo)出所述的雙射初等函數(shù)(n)集。
3.權(quán)利要求1或2所述的交織器裝置，其特征在于，所述交織器定義裝置包括用來(lái)接收交織器定義(I-1)的裝置。
4.上述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的交織器裝置，其特征在于，所述初等函數(shù)(n)集至少包括有下述的函數(shù)，它們的原像集與目的集兩者都可以表示為全都是連續(xù)整數(shù)集的因子集的×積的
和初等項(xiàng)分解函數(shù)，它將一個(gè)集中一項(xiàng)的一個(gè)因子分成兩個(gè)集的
和；初等項(xiàng)分解函數(shù)，它將一個(gè)集中一項(xiàng)的一個(gè)因子分成兩個(gè)集的×積；初等置換函數(shù)，它將一個(gè)集中一項(xiàng)的一個(gè)因子中的元置換；初等仿射-mod函數(shù)，它經(jīng)仿射映射作用到一個(gè)集的一個(gè)項(xiàng)上，就象該項(xiàng)是維數(shù)等于因子數(shù)的矢量空間子集，接著按各因子集的大小取各個(gè)坐標(biāo)的模；初等因子合并函數(shù)，它通過(guò)合并一個(gè)項(xiàng)中的兩個(gè)因子將若干集的×積合并成一個(gè)集；初等項(xiàng)合并函數(shù)，它通過(guò)將一個(gè)集的兩個(gè)項(xiàng)中各兩個(gè)因子在這兩個(gè)項(xiàng)的其余因子相同時(shí)合并，而將若干集的
和合并成一個(gè)集。
5.權(quán)利要求4所述的交織器裝置，其特征在于，所述初等函數(shù)(n)集還包括有下述函數(shù)，這些函數(shù)的原像集與目的集兩者都可以表示為全屬連續(xù)整數(shù)集的因子集的×積的
和初等項(xiàng)置換函數(shù)；初等因子置換函數(shù)；初等項(xiàng)分解函數(shù)，它將一個(gè)集中第一項(xiàng)的第一因子分成兩個(gè)集的
和；初等因子分解函數(shù)，它將一個(gè)集中第一項(xiàng)的第一因子分成兩個(gè)集的×積；初等置換函數(shù)，它將一個(gè)集中第一項(xiàng)的第一因子中的元置換；初等因子合并函數(shù)，它通過(guò)將一個(gè)集中第一項(xiàng)的兩個(gè)第一因子合并而將幾個(gè)集的×積合并成一個(gè)集；初等項(xiàng)合并函數(shù)，它通過(guò)將一個(gè)集的兩個(gè)第一項(xiàng)中兩個(gè)第一因子在這兩個(gè)第一項(xiàng)具有相同的后繼因子時(shí)合并，而將若干集的
和合并成一個(gè)集。
6.權(quán)利要求4或5所述的交織器的裝置，其特征在于，所述初等因子分解函數(shù)是把原像集中一個(gè)項(xiàng)的因子
由下述映射進(jìn)行分解
7.權(quán)利要求4或5所述的交織器裝置，其特征在于，所述初等因子分解函數(shù)是把原像集中一個(gè)項(xiàng)的一因子
由下述映射進(jìn)行分解
8.權(quán)利要求4至7中任一項(xiàng)所述的交織器裝置，其特征在于，所述初等因子合并函數(shù)是把原像集中一個(gè)項(xiàng)的兩個(gè)因子
和
由下述映射進(jìn)行合并
9.權(quán)利要求4至8中任一項(xiàng)所述的交織器裝置，其特征在于，所述初等仿射-mod函數(shù)是由作為兩個(gè)矩陣U(1)＝[uij](1)和U(2)＝[uj](2)之積U＝U(2)·U(1)的仿射函數(shù)所定義，其中U(1)是下對(duì)角矩陣而對(duì)角線上的元為1或-1，即
U(2)是對(duì)角矩陣，對(duì)于所有的j，第j個(gè)對(duì)角線上的元與Ni，j(n)互素，即
10.權(quán)利要求4至9中任一項(xiàng)所述的交織器裝置，其特征在于，所述初等項(xiàng)分解函數(shù)是由下述方式將一個(gè)因子
分解成
，即由某個(gè)固定的常數(shù)，至少是對(duì)于此
輸入值的某個(gè)常數(shù)，與此
輸入的模的常閾值作比較，據(jù)此來(lái)選擇像的標(biāo)記。
11.權(quán)利要求4至10中任一項(xiàng)所述的交織器裝置，其特征在于，所述初等項(xiàng)合并函數(shù)是將其他因子各相同的項(xiàng)中取出的兩個(gè)因子
和
合并成
，使得其逆雙射在
中選擇像的標(biāo)記時(shí)，所根據(jù)的是某個(gè)固定常數(shù)至少是對(duì)于此
輸入值的某個(gè)常數(shù)與此
輸入的模的常閾值的比較結(jié)果。
12.根據(jù)交織器(I-1)交織數(shù)據(jù)集的方法，其特征在于，將此交織器(I-1)定義為雙射初等函數(shù)(n)的復(fù)合函數(shù)(ko…o1)，各初等函數(shù)(n)來(lái)自雙射初等函數(shù)(n)集，同時(shí)此方法的特征還在于它包括下述步驟，其中將根據(jù)此交織器定義(I-1)復(fù)合的初等函數(shù)隨后施加到數(shù)據(jù)集上以提供已交織的數(shù)據(jù)集。
全文摘要
一種交織器裝置,它包括在驅(qū)動(dòng)裝置控制下運(yùn)行交織器(Ｉ
文檔編號(hào)H04Q7/32GK1269680SQ0010382
公開(kāi)日2000年10月11日 申請(qǐng)日期2000年3月3日 優(yōu)先權(quán)日1999年3月5日
發(fā)明者文森特·A·比萊齊 申請(qǐng)人:三菱電機(jī)法國(guó)公司