專利名稱：具有循環(huán)冗余信息碼簽章比較的渦輪譯碼器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明是有關于誤差校正接收通信信號的通信系統(tǒng)。特別是，本發(fā)明是有關于利用這類疊代渦輪譯碼器系統(tǒng)的通信系統(tǒng)。
(2)背景技術渦輪信息碼是一種形式的誤差校正信息碼，其產生效能是接近于一種無線通信系統(tǒng)，諸如利用分碼多重存取的分時雙工(TDD/CDMA)系統(tǒng)的一個相加性白高斯噪聲(AWGN)信道的香農(Shannon)效能上限。這些信息碼的譯碼器是利用一種疊代算法，其是可以在各個疊代得到傳輸數據的改善預測。
譯碼器的一項重大設計參數是欲使用的疊代數目。譯碼器是可以利用硬件或軟件方式實施，但是，無論是在那一種實施例中，使用的疊代數目均會驅動資源處理的需求，包括達到理想數據速率所需要的處理能力、譯碼過程的消耗功率、及硬件實施所需要的硬件數量。
已知現有技術是利用兩種常見策略來決定一種譯碼器實施方式的疊代數目。首先，一個固定數目的疊代是可以決定作為這個設計的部分。這樣可以簡化實施方式，但是卻會需要額外的處理資源，因為這個固定數目必須要設定為足夠大，藉以將幾乎所有實施例的理想效能(亦即預測信號范圍的位誤差速率)設定至噪聲水準，其中，許多譯碼過程可能只會需要小于這個固定數目的疊代。
另一種策略是利用一種停止規(guī)則以在不致大幅影響效能的前提下，動態(tài)地決定譯碼過程的終結時機。其中，最簡單的停止規(guī)則是硬式決定輔助(HAD)準則。當使用這種停止規(guī)則時，譯碼過程是在兩連續(xù)疊代得到相同結果時終結。各個疊代間是不需要改變硬式決定。對于N位的一個信息碼方塊而言，這種規(guī)則的實施方式是需要N個內存位置，藉以儲存先前實施方式的結果、及先前N位結果的比較至目前N位結果。
一種典型渦輪譯碼器是可以產生渦輪譯碼器預測數據，其各個疊代是具有超過五千位的信息。因此，一個習知停止規(guī)則的這種實施方式是需要超過五千位的一個額外內存設置以儲存一個第一信息碼疊代，其是與次一個信息碼疊代比較，藉以決定是否產生相同結果。
(3)發(fā)明內容有鑒于此，本發(fā)明的主要目的是提供一種疊代渦輪譯碼器，其可以在更少于現有技術的內存需求的前提下、選擇性地實施一種停止規(guī)則。
本發(fā)明是提供一種疊代渦輪譯碼器及誤差校正通信信號數據的方法。這種譯碼器是遞歸地評估信號數據達一個選定數目的疊代。
在各個疊代期間，譯碼器電路是產生這個傳輸數據方塊的一個新預測，亦稱為非本征值。一個譯碼器數據存儲器是儲存一個譯碼疊代所產生的這個非本征值。
簽章信息碼產生電路是產生信息碼簽章，其是對應于各個譯碼器疊代的這個傳輸數據方塊的各個新預測。這些信息碼簽章最好能夠二十倍小于這個表示數據，并且實務上通常小于一百倍。一個相對小的信息碼簽章寄存器是儲存這個信息碼簽章，其是對應于一個譯碼疊代所產生的渦輪譯碼器預測數據。
一個比較器是操作地關連至這個簽章信息碼電路及譯碼器電路。這個比較器是比較一個目前譯碼器疊代所產生及儲存的這個傳輸數據方塊的一個新預測的一個產生信息碼簽章、及這個簽章寄存器的內容。倘若這個比較結果為相等，則這個譯碼器電路便會停止疊代處理。倘若這個比較結果為不等，則這個產生信息碼簽章便會儲存在這個簽章寄存器，其中，這個產生信息碼簽章是可以提供次一個譯碼器疊代、相對于一個信息碼簽章的比較使用。
這個比較器亦可以用來將這個產生信息碼儲存在這個簽章寄存器?；蛘撸@個比較器亦可以僅在這個簽章信息碼產生器輸出這個新簽章信息碼前，存取這個簽章寄存器。這樣，這個簽章信息碼產生器便可以將這個新簽章信息碼，同時輸出至這個比較器及這個簽章寄存器，如幻影所示，進而免除這個比較器執(zhí)行這個簽章信息碼緩存器的一個儲存操作的需要。
較佳者，這個比較器是操作地關連至這個譯碼器電路，藉以僅僅在發(fā)生一個選定最小數目的疊代后，控制譯碼器電路疊代處理。另外，這個譯碼器電路最好能夠在發(fā)生一個預定上限的疊代后停止疊代處理。這個疊代上限最好是至少三倍大于這個選定最小數目的一個整數。在一個較佳實施例中，這個選定最小數目為四(4)、且這個上限為八(8)。
(4)


本發(fā)明的其它目的及優(yōu)點是利用較佳實施例，配合附圖詳細說明如下，其中圖1是表示根據本發(fā)明方法制成的渦輪譯碼器的電路示意圖。
(5)具體實施方式
請參考圖1，其是表示一個渦輪譯碼器10，其具有一個通信信號輸入12及一個輸出14。這個渦輪譯碼器10是具有渦輪譯碼疊代處理電路20及關連的渦輪數據寄存器22。這個譯碼器處理電路20是經由輸入12接收通信信號的數據方塊、并產生這個傳輸數據方塊的一個新預測以儲存在這個寄存器22。這個處理電路20是遞歸地關連至這個渦輪數據寄存器22，藉以使這個處理器20能夠使用渦輪譯碼處理的第二個及各個連續(xù)疊代的這個渦輪數據寄存器22的內容。
這個渦輪譯碼處理電路20最好能夠利用一個預定上限架構，其是有關于發(fā)生于通信數據的任何給定方塊的這個疊代處理數目，藉以使這個渦輪譯碼器輸出能夠基于這個渦輪譯碼器寄存器在最后一個譯碼疊代后的內容。較佳者，這個處理器20所執(zhí)行的這個最大疊代處理數目為八(8)。
這個處理器20亦可以實施一種停止規(guī)則，其僅僅需要更少于這個最大數目的疊代。當這個譯碼器決定連續(xù)疊代的產生預測數據沒有改變時，則疊代處理便會停止。相對于提供一個相對大數量的額外內存以儲存一種習知預測數據疊代，一個相對簡單的簽章信息碼產生器24及一個相對小的信息碼簽章寄存器26是提供作為一個比較器28的輸入，其是操作地關連至這個疊代處理器20以實施這種停止規(guī)則。
較佳者，這個比較器28是操作地關連至這個譯碼器電路20，藉以僅僅在發(fā)生一個選定最小數目的疊代后，控制譯碼器電路疊代處理。另外，這個譯碼器電路20最好能夠在發(fā)生一個預定疊代上限時停止疊代處理。這個疊代上限最好是至少三倍大于這個選定最小數目的一個整數。在一個較佳實施例中，這個選定最小數目為四(4)、且這個上限為八(8)。
對于產生單一疊代的5114位二進制預測數據的一個渦輪譯碼器而言，這個簽章信息碼產生器最好能夠包括一個簡單十六位二進制除數，其是將這個5114位二進制的數據字符串除以一個選定十六位的二進制數目、并將這個除法結果的余數輸出至這個比較器28。這個余數必定不會超過十六位，因為這個除數的長度為十六位。
對于一個十六位除數而言，這個較佳實施例最好使用這個二進制數目1000000000000011。這類除數是對應于一個二進制多項式，其表示為1+X14+X15。信息碼產生器24所執(zhí)行的這個二進制除法，其數學上是對應于將5114位疊代預測數據表示一個二進制多項式除以利用二進制(亦即模數2)數學運算的多項式1+X14+X15。這個二進制除法的余數是對應于這個余數多項式。預測數據的兩個連續(xù)5114位字符串具有相同余數的機率大約1/216，其已經由發(fā)明人決定為一個可接受的風險因子。
數算運算及使用多項式表示以產生信號信息碼是已知于現有技術、并討論在皮爾森W.W和布郎D.T.(Pearson，W.W.and Brown，D.T.)，于1961年月的IRE會議論文“用于誤差檢測的信號碼”(″Signal Codes For ErrorDetection″，Proceedings of the IRE，January 1961。)發(fā)明人已知，這種形式的編碼是可以應用于渦輪譯碼器中。
操作中，這個渦輪譯碼器處理器20是輸出一給定疊代的N位預測數據至這個渦輪數據寄存器22及信號信息碼產生器24。這個信號信息碼產生器24是產生具有M位的一個對應信息碼簽章，其最好能夠一百倍小于輸入至這個比較器的N位。這個比較器28是比較這個信息碼產生器24的這個M位簽章信息碼輸入、及這個簽章寄存器26的內容，藉以決定兩者是否相同。
倘若這個比較器的結果為相等，則一個信號便會傳送至這個處理器20以停止疊代處理、并輸出這些渦輪編碼結果。倘若這個比較器的結果為不等，則這個簽章信息碼產生器24的這個M位簽章信息碼是儲存在這個簽章寄存器26中。
這個比較器28亦可以用來將這個產生信息碼儲存在這個簽章寄存器26中?；蛘?，這個比較器28亦可以在這個簽章信息碼產生器24輸出這個新簽章信息碼前，僅僅存取這個簽章寄存器26。這樣，這個簽章信息碼產生器24便可以將這個新簽章信息碼同時輸出至這個比較器28及這個簽章寄存器26，如幻影所示，藉以去除這個比較器28執(zhí)行這個簽章信息碼寄存器26的一個儲存操作的需要。
在一個譯碼器疊代是產生5114位二進制數據方塊的實施例中，這個簽章信息碼產生器24最好能夠除以1000000000000011以產生不大于十六位的一個余數，藉以使這個簽章寄存器26僅僅需要一個十六位儲存容量。
本發(fā)明是特別適用于硬件的實施方式，其中，產生這個簽章信息碼的成本是很小、且需要額外內存的成本是很高。然而，本發(fā)明亦可以適用于軟件的實施方式。
權利要求
1.一種疊代渦輪譯碼器，用以誤差校正通信信號數據，其是遞歸地評估信號數據達一選定數目的疊代，該疊代渦輪譯碼器包括一譯碼器數據存儲器，用以儲存一譯碼疊代產生的渦輪譯碼器預測數據；一簽章寄存器，用以儲存一信息碼簽章，其是對應于一譯碼疊代產生的渦輪譯碼器預測數據；一譯碼器電路，用以產生各譯碼疊代的譯碼器預測數據、并將其儲存于該譯碼器數據存儲器；一簽章信息碼產生電路，用以產生各譯碼器疊代的渦輪譯碼器數據的對應信息碼簽章，藉以使各信息碼簽章至少二十倍小于對應的渦輪譯碼器數據；以及一比較器，其是操作以關連該簽章信息碼電路及譯碼器電路，用以比較一目前譯碼器疊代產生及儲存的渦輪譯碼器預測數據的一產生信息碼簽章、及該簽章寄存器的內容，藉以在該比較結果相等時，停止該譯碼器電路的疊代處理并在該比較結果不等時，儲存該產生信息碼簽章于該簽章寄存器，其中，該信息碼簽章是提供次一譯碼器疊代、相對于一信息碼簽章的比較使用。
2.如權利要求1所述的疊代渦輪譯碼器，其特征在于，該比較器是操作以關連該譯碼器電路，藉以僅在發(fā)生一選定數目的疊代后，停止譯碼器電路疊代處理，且該譯碼器電路是在發(fā)生一預定上限的疊代時，停止疊代處理，其中，該上限是至少三倍大于該選定數目的一整數。
3.如權利要求2所述的疊代渦輪譯碼器，其特征在于，該選定數目是四(4)，且該上限是八(8)。
4.如權利要求1所述的疊代渦輪譯碼器，其特征在于，該簽章信息碼產生電路產生信息碼簽章，藉以使各信息碼簽章能夠至少一百倍小于對應的渦輪譯碼器數據。
5.如權利要求1所述的疊代渦輪譯碼器，其特征在于，該渦輪譯碼器預測數據是一二進制字符串，且該簽章信息碼產生電路包括一二進制除法器，其是將譯碼器數據的對應二進制字符串除以一選定的二進制除數、并將該除法結果的余數輸出至該比較器，藉以作為該該信息碼簽章。
6.如權利要求6所述的疊代渦輪譯碼器，其特征在于，該譯碼器預測數據的二進制字符串長度是至少五千位，且該二進制除數是一十六位二進制數目，藉此，該信息碼簽章的長度是不大于十六位。
7.如權利要求6所述的疊代渦輪譯碼器，其特征在于，該除數是1000000000000011。
8.如權利要求1所述的疊代渦輪譯碼器，其特征在于，該產生信息碼簽章是儲存于該簽章寄存器，藉以提供該比較器的次一譯碼器疊代、相對于一信息碼簽章的比較使用。
9.如權利要求1所述的疊代渦輪譯碼器，其特征在于，該產生信息碼簽章是儲存于該簽章寄存器，藉以提供該簽章信息碼產生電路的次一譯碼器疊代、相對于一信息碼簽章的比較使用。
10.一種疊代渦輪譯碼器的方法，用以誤差校正通信信號數據，其是遞歸地評估信號數據達一選定數目的疊代，其特征在于，該方法包括產生各譯碼疊代的譯碼器預測數據、并將其儲存于一譯碼器數據存儲器；產生各譯碼器疊代的渦輪譯碼器預測數據的對應信息碼簽章，藉以使各信息碼簽章至少二十倍小于對應的渦輪譯碼器預測數據；以及比較一目前譯碼器疊代產生及儲存的渦輪譯碼器預測數據的一產生信息碼簽章及一簽章寄存器的內容，藉以在該比較結果相等時，停止疊代處理、并在該比較結果不等時，儲存該產生信息碼簽章于該簽章寄存器，其中，該信息碼簽章是提供次一譯碼器疊代、相對于一信息碼簽章的比較使用。
11.如權利要求10所述的方法，其特征在于，一最小數目的譯碼疊代是在譯碼器疊代處理停止前執(zhí)行、且譯碼器電路疊代處理是在發(fā)生一預定上限的疊代時停止，其中，該上限是至少三倍大于該最小數目的一整數。
12.如權利要求11所述的方法，其特征在于，該最小數目是四(4)，且該上限是八(8)。
13.如權利要求10所述的方法，其特征在于，各處理疊代的渦輪譯碼器預測數據是一二進制字符串，且該簽章信息碼的產生是將譯碼器數據的對應二進制字符串二進制除以一選定的二進制除數、并將該除法結果的余數輸出比較，藉以作為該信息碼簽章。
14.如權利要求13所述的方法，其特征在于，該譯碼器預測數據的二進制字符串長度是至少五千位，且該二進制除數是一十六位二進制數目，藉此，該信息碼簽章的長度是不大于十六位。
15.如權利要求14所述的方法，其特征在于，該除數是1000000000000011。
16.如權利要求10所述的方法，其特征在于，該產生信息碼簽章是儲存于該簽章寄存器，藉以提供該簽章信息碼產生電路的次一譯碼器疊代、相對于一信息碼簽章的比較使用。
全文摘要
一種疊代渦輪譯碼器及誤差校正通信信號數據的方法。這種譯碼器是利用簽章信息碼決定譯碼器數據的連續(xù)疊代是否相同，藉以實施一停止規(guī)則。
文檔編號H03M13/29GK1478340SQ01819217
公開日2004年2月25日 申請日期2001年11月1日 優(yōu)先權日2000年11月14日
發(fā)明者大衛(wèi)巴斯 申請人:美商內數位科技公司