專利名稱：一種卷積碼編碼方法及編碼裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，特別是涉及一種卷積碼編碼方法及編碼裝置。
背景技術(shù)：
目前，數(shù)字通信系統(tǒng)是常用的通信系統(tǒng)。圖1是根據(jù)相關(guān)技術(shù)的數(shù)字通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖，如圖1所示，通常，數(shù)字通信系統(tǒng)由發(fā)射端、信道和接收端組成，其中，發(fā)射端通常包括信源、信源編碼器、信道編碼器和調(diào)制器等部分，接收端通常包括解調(diào)器、信道譯碼器、信源譯碼器和信宿，發(fā)射端與接收端之間存在信道(或存儲(chǔ)介質(zhì))，并且信道中存在噪聲源。在數(shù)字通信系統(tǒng)中，信道編碼鏈路(包括碼塊分割、編解碼、速率匹配等)是整個(gè)數(shù)字通信物理層的最關(guān)鍵技術(shù)，其決定了數(shù)字通信系統(tǒng)底層傳輸?shù)挠行院涂煽啃?。卷積碼由于串行傳輸?shù)奶攸c(diǎn)，在高速率大容量傳輸時(shí)會(huì)引起時(shí)延較大的問題，需要考慮卷積編碼器硬件的時(shí)延與傳輸幀處理的時(shí)間問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種卷積碼編碼方法及編碼裝置，解決高速率下卷積編碼器時(shí)延的問題。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種卷積碼編碼方法，其中，判斷待編碼數(shù)據(jù)比特序列超過單個(gè)編碼器處理能力時(shí)，計(jì)算對(duì)所述待編碼數(shù)據(jù)比特序列進(jìn)行編碼所需的編碼器個(gè)數(shù)N，將所述待編碼比特序列分成N個(gè)子序列分配到N個(gè)編碼器，各編碼器分別對(duì)配置的子序列進(jìn)行編碼，將各編碼器的編碼后序列進(jìn)行連結(jié)。進(jìn)一步地，上述方法還可以具有以下特點(diǎn)待編碼數(shù)據(jù)比特序列超過單個(gè)編碼器處理能力是指所述待編碼數(shù)據(jù)比特序列的數(shù)據(jù)速率或數(shù)據(jù)量超過單個(gè)編碼器的相應(yīng)處理門限。進(jìn)一步地，上述方法還可以具有以下特點(diǎn)編碼器個(gè)數(shù)N是所述待編碼數(shù)據(jù)比特序列的數(shù)據(jù)速率與單個(gè)編碼器數(shù)據(jù)速率門限值進(jìn)行除法操作后比值的向上取整；或者，編碼器個(gè)數(shù)N是所述待編碼數(shù)據(jù)比特序列的數(shù)據(jù)量與單個(gè)編碼器在所述待編碼數(shù)據(jù)比特序列的要求傳輸時(shí)長(zhǎng)內(nèi)數(shù)據(jù)量處理門限值進(jìn)行除法操作后比值的向上取整。進(jìn)一步地，上述方法還可以具有以下特點(diǎn)確定編碼器的子序列參考數(shù)據(jù)量為所述待編碼數(shù)據(jù)比特序列的數(shù)據(jù)量與所述編碼器個(gè)數(shù)N的比值向下取整；計(jì)算子序列參考數(shù)據(jù)量與N的乘積以及所述待編碼數(shù)據(jù)比特序列的數(shù)據(jù)量與此乘積的差值M。進(jìn)一步地，上述方法還可以具有以下特點(diǎn)所述N個(gè)編碼器中M個(gè)編碼器上分配的子序列的數(shù)據(jù)量是所述子序列參考數(shù)據(jù)量與1的和，其它編碼器上分配的數(shù)據(jù)量是所述子序列參考數(shù)據(jù)量。進(jìn)一步地，上述方法還可以具有以下特點(diǎn)所述N個(gè)編碼器中1個(gè)編碼器上分配的子序列的數(shù)據(jù)量為所述子序列參考數(shù)據(jù)量與所述差值M的和，其它編碼器上分配的數(shù)據(jù)量為所述子序列參考數(shù)據(jù)量。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明還提供了一種卷積碼編碼裝置，其中，所述裝置包括多個(gè)編碼器以及判斷單元、計(jì)算單元、分配單元、組合單元；所述判斷單元，用于判斷待編碼數(shù)據(jù)比特序列是否超過單個(gè)編碼器處理能力，如果是，向所述計(jì)算單元發(fā)送觸發(fā)信號(hào)；所述計(jì)算單元，用于計(jì)算對(duì)所述待編碼數(shù)據(jù)比特序列進(jìn)行編碼所需的編碼器個(gè)數(shù)N并通知所述分配單元；所述分配單元，用于將所述待編碼比特序列分成N個(gè)子序列分配到N個(gè)編碼器；所述編碼器，用于對(duì)配置的子序列進(jìn)行編碼；所述組合單元，用于將各編碼器的編碼后序列進(jìn)行連結(jié)。進(jìn)一步地，上述裝置還可以具有以下特點(diǎn)編碼器個(gè)數(shù)N是所述待編碼數(shù)據(jù)比特序列的數(shù)據(jù)速率與單個(gè)編碼器數(shù)據(jù)速率門限值進(jìn)行除法操作后比值的向上取整；或者，編碼器個(gè)數(shù)N是所述待編碼數(shù)據(jù)比特序列的數(shù)據(jù)量與單個(gè)編碼器在所述待編碼數(shù)據(jù)比特序列的要求傳輸時(shí)長(zhǎng)內(nèi)數(shù)據(jù)量處理門限值進(jìn)行除法操作后比值的向上取整。進(jìn)一步地，上述裝置還可以具有以下特點(diǎn)所述分配單元，還用于確定編碼器的子序列參考數(shù)據(jù)量為所述待編碼數(shù)據(jù)比特序列的數(shù)據(jù)量與所述編碼器個(gè)數(shù)N的比值向下取整；計(jì)算子序列參考數(shù)據(jù)量與N的乘積以及所述待編碼數(shù)據(jù)比特序列的數(shù)據(jù)量與此乘積的差值M ；還用于為所述N個(gè)編碼器中M個(gè)編碼器分配的子序列的數(shù)據(jù)量為所述子序列參考數(shù)據(jù)量與1的和，為其它編碼器分配的數(shù)據(jù)量為所述子序列參考數(shù)據(jù)量。進(jìn)一步地，上述裝置還可以具有以下特點(diǎn)所述分配單元，還用于確定編碼器的子序列參考數(shù)據(jù)量為所述待編碼數(shù)據(jù)比特序列的數(shù)據(jù)量與所述編碼器個(gè)數(shù)N的比值向下取整；計(jì)算子序列參考數(shù)據(jù)量與N的乘積以及所述待編碼數(shù)據(jù)比特序列的數(shù)據(jù)量與此乘積的差值M ；還用于為所述N個(gè)編碼器中1個(gè)編碼器分配的子序列的數(shù)據(jù)量是所述子序列參考數(shù)據(jù)量與M的和，為其它編碼器分配的數(shù)據(jù)量是所述子序列參考數(shù)據(jù)量。本方案采用分編碼器進(jìn)行編碼的方式，使各編碼器編譯碼時(shí)延限制在一定范圍內(nèi)，提高編碼處理速度，解決高速率下卷積編碼器時(shí)延的問題。


圖1是典型的數(shù)字通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；圖2是實(shí)施例中卷積碼編碼方法的示意圖；圖3是實(shí)施例中卷積碼編碼方法的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式如圖2所示，卷積碼編碼方法包括判斷待編碼數(shù)據(jù)比特序列超過單個(gè)編碼器處理能力時(shí)，計(jì)算對(duì)所述待編碼數(shù)據(jù)比特序列進(jìn)行編碼所需的編碼器個(gè)數(shù)N，將所述待編碼比
5特序列分成N個(gè)子序列分配到N個(gè)編碼器，各編碼器分別對(duì)配置的子序列進(jìn)行編碼，將各編碼器的編碼后序列進(jìn)行連結(jié)。待編碼數(shù)據(jù)比特序列未超過單個(gè)編碼器處理能力時(shí)，按現(xiàn)有技術(shù)中的正常流程編碼。其中，待編碼數(shù)據(jù)比特序列超過單個(gè)編碼器處理能力是指所述待編碼數(shù)據(jù)比特序列的數(shù)據(jù)速率或數(shù)據(jù)量超過單個(gè)編碼器的相應(yīng)處理門限。本方法中適用于不同的數(shù)據(jù)速率單位如Mbit/s，bit/ms等，也適用于不同數(shù)據(jù)量單位如Mbit，bit等。編碼器個(gè)數(shù)N可以是所述待編碼數(shù)據(jù)比特序列的數(shù)據(jù)速率Rate與單個(gè)編碼器數(shù)據(jù)速率門限值X進(jìn)行除法操作后比值的向上取整；即# =「徹fe/巧;或者，編碼器個(gè)數(shù)N是所述待編碼數(shù)據(jù)比特序列的數(shù)據(jù)量Sum與單個(gè)編碼器在所述待編碼數(shù)據(jù)比特序列的要求傳輸時(shí)長(zhǎng)內(nèi)數(shù)據(jù)量處理門限值Y進(jìn)行除法操作后比值的向上取整，即# = [ Sum/Y].本方法中，還需進(jìn)一步確定編碼器的子序列參考數(shù)據(jù)量A為所述待編碼數(shù)據(jù)比特序列的數(shù)據(jù)量Sum與所述編碼器個(gè)數(shù)N的比值向下取整，即」=^^ /#」；計(jì)算子序列參考數(shù)據(jù)量A與N的乘積以及所述待編碼數(shù)據(jù)比特序列的數(shù)據(jù)量Sum與此乘積的差值M，即M = Sum-A^N所述N個(gè)編碼器中M個(gè)編碼器上分配的子序列的數(shù)據(jù)量是所述子序列參考數(shù)據(jù)量與1的和，其它編碼器上分配的數(shù)據(jù)量是所述子序列參考數(shù)據(jù)量。所述N個(gè)編碼器中1個(gè)編碼器上分配的子序列的數(shù)據(jù)量為所述子序列參考數(shù)據(jù)量與所述差值M的和，其它編碼器上分配的數(shù)據(jù)量為所述子序列參考數(shù)據(jù)量。如圖3所示，與上述方法相對(duì)應(yīng)的卷積碼編碼裝置包括多個(gè)編碼器以及判斷單元、計(jì)算單元、分配單元、組合單元。所述判斷單元，用于判斷待編碼數(shù)據(jù)比特序列是否超過單個(gè)編碼器處理能力，如果是，向所述計(jì)算單元發(fā)送觸發(fā)信號(hào)；所述計(jì)算單元，用于計(jì)算對(duì)所述待編碼數(shù)據(jù)比特序列進(jìn)行編碼所需的編碼器個(gè)數(shù) N并通知所述分配單元；所述分配單元，用于將所述待編碼比特序列分成N個(gè)子序列分配到N個(gè)編碼器；所述編碼器，用于對(duì)配置的子序列進(jìn)行編碼；所述組合單元，用于將各編碼器的編碼后序列進(jìn)行連結(jié)。其中，各組成模塊所執(zhí)行的具體步驟與上述方法中描述的相同，此處不再贅述。下面通過具體實(shí)施例詳細(xì)說明本方案。具體實(shí)施例一需編碼數(shù)據(jù)比特序列長(zhǎng)為Sum = 14677023，編碼碼率為2/3，需在時(shí)間長(zhǎng)度為5ms 的幀時(shí)間內(nèi)傳送，則數(shù)據(jù)速率為14677023/5 = 2935. 4bit/ms，每編碼器最大處理能力為不超過600bit/ms可不造成較大時(shí)延。步驟一，計(jì)算需分編碼器個(gè)數(shù)
N =[293.54/600] = 5
步驟二，計(jì)算子序列參考數(shù)據(jù)量A= [14677023 / 5J =2935404以及剩余比特?cái)?shù)rem =Sum-A^N = 14677023-2935404*5 = 3。則選擇前三個(gè)編碼器每編碼器處理293M04+1 = 2935405比特?cái)?shù)據(jù)，而其他兩個(gè)編碼器處理四；35404比特?cái)?shù)據(jù)。步驟三，每個(gè)編碼器分別按碼率編碼步驟四，各編碼器輸出的編碼比特按次序連結(jié)實(shí)施例二一個(gè)數(shù)據(jù)幀需編碼數(shù)據(jù)比特序列長(zhǎng)為Sum = 21342006，編碼碼率為3/4，需在幀時(shí)間長(zhǎng)度為5ms內(nèi)傳送，每幀包含544個(gè)數(shù)據(jù)OFDM符號(hào)，每個(gè)OFDM符號(hào)時(shí)長(zhǎng)9微秒，每編碼器每符號(hào)時(shí)間內(nèi)最大處理能力不超過MOO比特。每幀需要分的編碼器個(gè)數(shù)為N=(每幀的數(shù)據(jù)比特?cái)?shù)/5400/每幀符號(hào)數(shù))向上取整。步驟一，計(jì)算需分編碼器個(gè)數(shù)
N =「21342006/5400/544] = 8步驟二，計(jì)算子序列參考數(shù)據(jù)量Α=^21342006/8」=2667750以及剩余比特?cái)?shù)rem =Sum-A^N == 21342006-2667750*8 = 6選擇最后一個(gè)編碼器處理洸67750+6 = 2667756比特?cái)?shù)據(jù)，而其他7個(gè)編碼器處理洸67750比特?cái)?shù)據(jù)。步驟三，每個(gè)編碼器分別按碼率編碼步驟四，各編碼器輸出的編碼比特按次序連結(jié)需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相
互任意組合。當(dāng)然，本發(fā)明還可有其他多種實(shí)施例，在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解上述方法中的全部或部分步驟可通過程序來指令相關(guān)硬件完成，所述程序可以存儲(chǔ)于計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中，如只讀存儲(chǔ)器、磁盤或光盤等?？蛇x地，上述實(shí)施例的全部或部分步驟也可以使用一個(gè)或多個(gè)集成電路來實(shí)現(xiàn)。相應(yīng)地，上述實(shí)施例中的各模塊/單元可以采用硬件的形式實(shí)現(xiàn)，也可以采用軟件功能模塊的形式實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明不限制于任何特定形式的硬件和軟件的結(jié)合。
權(quán)利要求
1.一種卷積碼編碼方法，其中，判斷待編碼數(shù)據(jù)比特序列超過單個(gè)編碼器處理能力時(shí)，計(jì)算對(duì)所述待編碼數(shù)據(jù)比特序列進(jìn)行編碼所需的編碼器個(gè)數(shù)N，將所述待編碼比特序列分成N個(gè)子序列分配到N個(gè)編碼器，各編碼器分別對(duì)配置的子序列進(jìn)行編碼，將各編碼器的編碼后序列進(jìn)行連結(jié)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，待編碼數(shù)據(jù)比特序列超過單個(gè)編碼器處理能力是指所述待編碼數(shù)據(jù)比特序列的數(shù)據(jù)速率或數(shù)據(jù)量超過單個(gè)編碼器的相應(yīng)處理門限。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，編碼器個(gè)數(shù)N是所述待編碼數(shù)據(jù)比特序列的數(shù)據(jù)速率與單個(gè)編碼器數(shù)據(jù)速率門限值進(jìn)行除法操作后比值的向上取整；或者，編碼器個(gè)數(shù)N是所述待編碼數(shù)據(jù)比特序列的數(shù)據(jù)量與單個(gè)編碼器在所述待編碼數(shù)據(jù)比特序列的要求傳輸時(shí)長(zhǎng)內(nèi)數(shù)據(jù)量處理門限值進(jìn)行除法操作后比值的向上取整。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，確定編碼器的子序列參考數(shù)據(jù)量為所述待編碼數(shù)據(jù)比特序列的數(shù)據(jù)量與所述編碼器個(gè)數(shù)N的比值向下取整；計(jì)算子序列參考數(shù)據(jù)量與N的乘積以及所述待編碼數(shù)據(jù)比特序列的數(shù)據(jù)量與此乘積的差值M。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述N個(gè)編碼器中M個(gè)編碼器上分配的子序列的數(shù)據(jù)量是所述子序列參考數(shù)據(jù)量與1 的和，其它編碼器上分配的數(shù)據(jù)量是所述子序列參考數(shù)據(jù)量。
6.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述N個(gè)編碼器中1個(gè)編碼器上分配的子序列的數(shù)據(jù)量為所述子序列參考數(shù)據(jù)量與所述差值M的和，其它編碼器上分配的數(shù)據(jù)量為所述子序列參考數(shù)據(jù)量。
7.一種卷積碼編碼裝置，其中，所述裝置包括多個(gè)編碼器以及判斷單元、計(jì)算單元、分配單元、組合單元； 所述判斷單元，用于判斷待編碼數(shù)據(jù)比特序列是否超過單個(gè)編碼器處理能力，如果是， 向所述計(jì)算單元發(fā)送觸發(fā)信號(hào)；所述計(jì)算單元，用于計(jì)算對(duì)所述待編碼數(shù)據(jù)比特序列進(jìn)行編碼所需的編碼器個(gè)數(shù)N并通知所述分配單元；所述分配單元，用于將所述待編碼比特序列分成N個(gè)子序列分配到N個(gè)編碼器； 所述編碼器，用于對(duì)配置的子序列進(jìn)行編碼； 所述組合單元，用于將各編碼器的編碼后序列進(jìn)行連結(jié)。
8.如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，編碼器個(gè)數(shù)N是所述待編碼數(shù)據(jù)比特序列的數(shù)據(jù)速率與單個(gè)編碼器數(shù)據(jù)速率門限值進(jìn)行除法操作后比值的向上取整；或者，編碼器個(gè)數(shù)N是所述待編碼數(shù)據(jù)比特序列的數(shù)據(jù)量與單個(gè)編碼器在所述待編碼數(shù)據(jù)比特序列的要求傳輸時(shí)長(zhǎng)內(nèi)數(shù)據(jù)量處理門限值進(jìn)行除法操作后比值的向上取整。
9.如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述分配單元，還用于確定編碼器的子序列參考數(shù)據(jù)量為所述待編碼數(shù)據(jù)比特序列的數(shù)據(jù)量與所述編碼器個(gè)數(shù)N的比值向下取整；計(jì)算子序列參考數(shù)據(jù)量與N的乘積以及所述待編碼數(shù)據(jù)比特序列的數(shù)據(jù)量與此乘積的差值M ；還用于為所述N個(gè)編碼器中M個(gè)編碼器分配的子序列的數(shù)據(jù)量為所述子序列參考數(shù)據(jù)量與1的和，為其它編碼器分配的數(shù)據(jù)量為所述子序列參考數(shù)據(jù)量。
10.如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述分配單元，還用于確定編碼器的子序列參考數(shù)據(jù)量為所述待編碼數(shù)據(jù)比特序列的數(shù)據(jù)量與所述編碼器個(gè)數(shù)N的比值向下取整；計(jì)算子序列參考數(shù)據(jù)量與N的乘積以及所述待編碼數(shù)據(jù)比特序列的數(shù)據(jù)量與此乘積的差值M ；還用于為所述N個(gè)編碼器中1個(gè)編碼器分配的子序列的數(shù)據(jù)量是所述子序列參考數(shù)據(jù)量與M的和，為其它編碼器分配的數(shù)據(jù)量是所述子序列參考數(shù)據(jù)量。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種卷積碼編碼方法及編碼裝置，此方法包括判斷待編碼數(shù)據(jù)比特序列超過單個(gè)編碼器處理能力時(shí)，計(jì)算對(duì)所述待編碼數(shù)據(jù)比特序列進(jìn)行編碼所需的編碼器個(gè)數(shù)N，將所述待編碼比特序列分成N個(gè)子序列分配到N個(gè)編碼器，各編碼器分別對(duì)配置的子序列進(jìn)行編碼，將各編碼器的編碼后序列進(jìn)行連結(jié)。本方案采用分編碼器進(jìn)行編碼的方式，使各編碼器編譯碼時(shí)延限制在一定范圍內(nèi)，提高編碼處理速度，解決高速率下卷積編碼器時(shí)延的問題。
文檔編號(hào)H03M13/23GK102412849SQ20111028778
公開日2012年4月11日 申請(qǐng)日期2011年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月26日
發(fā)明者劉錕, 寧迪浩, 徐俊, 段燦, 許進(jìn), 魯照華 申請(qǐng)人:中興通訊股份有限公司