專利名稱：一種具有收縮的卷積編碼裝置和方法的數(shù)字通信系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及一種數(shù)字通信系統(tǒng)。特別地涉及一種數(shù)字通信系統(tǒng)，該數(shù)字通信系統(tǒng)具有收縮卷積編碼裝置和方法。
背景技術(shù)：
在一種數(shù)字通信系統(tǒng)中，在傳輸信道中的噪聲往往導(dǎo)致由發(fā)射機到接收機傳輸?shù)臄?shù)據(jù)比特流的惡化。噪聲對傳輸?shù)谋忍亓鞯挠绊懣赏ㄟ^用FEC技術(shù)對該比特流進行編碼而降到最小。目前在數(shù)字通信系統(tǒng)中使用的一種FEC技術(shù)為收縮卷積編碼。
如由下列在此作為參考文獻的現(xiàn)有技術(shù)的文獻的教導(dǎo)所表示的那樣，在數(shù)字通信系統(tǒng)中的收縮卷積編碼技術(shù)在現(xiàn)有技術(shù)中為人們所熟悉USA 5,029,331，1991年7月2日授予Heichler等人；USA4,908,827，1990年3月13日授權(quán)給Gates；USA-4,462,101，1984年7月24日授權(quán)給Yasuda等人；J.Bibb Cain，George C.Clark，Jr.，以及John M.Geist的論文“比率(n-1)/n的收縮卷積碼和簡化的最大似然譯碼”，IEEE Transactions On Information Theory，卷IT-25，第1期，1979年1月，97-100頁；以及Yutaka Yasuda Kanshiro Kashiki，以及Yasuo Hirata的論文“軟判決維特比譯碼的高比率收縮卷積碼”IEEE Transactions On Communications，第1卷，COM-32，第3期，1984年3月，315-319頁。
通常，使用收縮卷積編碼的通信系統(tǒng)包括一個編碼器，用于對由發(fā)射機發(fā)射的數(shù)字輸入進行編碼，以及一個解碼器，用于對在接收機端接收的被編碼的輸入進行解碼。該編碼器包括一個卷積編碼電路，它接收該數(shù)字輸入并輸出卷積編碼輸出。該數(shù)字輸入由該卷積編碼電路進行編碼，從而對于輸入到該卷積編碼電路中的每k-比特，將輸出對應(yīng)的n-比特，這里n＞k。輸入的k-比特和相應(yīng)輸出的n-比特被分別稱為k-元組和n-元組。對該卷積編碼電路而言，卷積編碼率定義為輸入的k-比特數(shù)和輸出的n-比特數(shù)之比，并可以表示成k/n。例如，當(dāng)對于輸入到該卷積編碼電路每一個比特有相應(yīng)兩比特的輸出時，編碼率為1/2。
為增加該編碼器的碼率，卷積編碼輸出通過一個收縮電路，該收縮電路包括一個傳輸掩碼電路(transmission mask circuit)和刪除模式存儲器，以便只傳輸卷積編碼輸出的選定比特。該收縮電路輸出收縮碼率為z/q的收縮輸出，這里z＝γ。收縮碼率z/q意味著對于輸入該卷積編碼電路的每z個輸入比特，從該收縮電路輸出q個比特。
這種所要求的收縮碼率是通過該傳輸掩碼電路傳遞卷積編碼輸出并逐塊對該卷積編碼輸出收縮來完成的。每個被收縮的塊是由許多n-元組形成的，稱作為一個收縮塊。用于形成每個收縮塊的n-元組的數(shù)量目前是通過識別這樣一種情況加以確定的，即，為提供收縮碼率z/q，這里z＝γk，對于比率k/n的卷積編碼輸出，至少必須組合以及收縮γ個卷積編碼的n-元組作為一個收縮塊，以便達(dá)到所要求的收縮碼率。因此，每個收縮塊的比特長度等于γ個卷積編碼的n-元組乘以在每個n-元組中的比特數(shù)。這個收縮塊的比特長度可以表示成L＝γn。
這些收縮塊按一種刪除模式進行收縮，該刪除模式具有與一個收縮相等的長度。刪除模式的比特與在每個收縮塊中的比特一一對應(yīng)。因此，所選刪除模式的長度可表示成L＝γn。對于卷積編碼率k/n，所選刪除模式具有最小比特長度，該長度對達(dá)到要求的收縮碼率z/q是必要的。
收縮電路使用的刪除模式是長度為L的1和0的塊，每個1代表一個傳輸?shù)谋忍?，而每個0代表一個不傳輸?shù)谋忍亍?傳輸比特和不傳輸比特還分別稱為不刪除比特和刪除比特)。選擇在該L-長度的刪除模式中的1與0的比值以達(dá)到所要求的收縮代碼率。這就是說，在該刪除模式中，1與0的比值確定了收縮碼率。
例如，對于一個比率為1/2的卷積電路，通過使用長度為4(即，L＝zn＝2×2＝4)的刪除模式可實現(xiàn)2/3的收縮率。選擇長度為4的刪除模式使其具有三個傳輸比特和一個不傳輸比特即可實現(xiàn)2/3的新的收縮率。
存在著許多不同的刪除模式，它們具有相同的1與0的比值和相同的比特長度，但具有獨有的1和零的排列或格式。在一個刪除模式中1和0的排列或格式影響收縮碼的距離屬性。為使該通信系統(tǒng)的比特差錯率最小，通常要選擇具有所要求的比特長度和1與0比值的一種刪除模式，以試圖使收縮碼的距離屬性最佳化。
一旦確定了長度和1與0的比值，為選擇一種最佳的刪除模式，可以查閱潛在刪除模式的收縮表，表中已對每一刪除模式計算了距離屬性。如下列參考文獻所指出的那樣，對于給定的刪除模式長度和1與0的比值，選擇一種最佳的刪除模式是眾所周知的J.Bibb Cain，GeorgeC.Clark，Jr.，和John M.Geist的論文“比率(n-1)/n的收縮卷積碼和簡化的最大似然譯碼”IEEE Transactions On Information，Theory，卷IT-25，第1期1979年1月97-100頁；以及YutakaYasuda，Kanshiro Kashiki，以及Yasuo Hirata的論文“軟判決維特比譯碼的高比率收縮卷積碼，IEEE Transactions On Communications，卷COM-32，3期，1984年3月，315-319頁。從收縮表選擇的最佳刪除模式被收縮電路用來逐塊地收縮卷積編碼輸出。
需要一種具有收縮卷積編碼裝置和方法的數(shù)字通信系統(tǒng)，該系統(tǒng)改善了收縮碼的距離屬性和相關(guān)比特差錯率。特別地，這樣一種數(shù)字通信系統(tǒng)的收縮卷積編碼裝置和方法應(yīng)使用一種更有效的刪除模式以便對被收縮碼實現(xiàn)更佳的距離屬性，以及對該數(shù)字通信系統(tǒng)實現(xiàn)改善的比特差錯率。
發(fā)明概要本發(fā)明為具有收縮卷積編碼裝置和方法的數(shù)字通信系統(tǒng)。這種數(shù)字通信的收縮卷積編碼裝置和方法對該被收縮的代碼實現(xiàn)更佳的距離屬性，由此導(dǎo)致比特差錯率的減小。收縮碼的距離屬性和相關(guān)的比特差錯率通過卷積編碼數(shù)字輸入產(chǎn)生卷積編碼輸出以及按照具有擴展的比特長度的刪除模式收縮該卷積編碼輸出而得到改善。如下所述，同現(xiàn)有數(shù)字通信系統(tǒng)中使用的刪除模式相比，用具有擴展的比特長度的刪除模式收縮卷積編碼輸出將提供具有更佳距離屬性的收縮碼。因此，對于具有特定卷積碼率和收縮碼率的數(shù)字通信系統(tǒng)，本發(fā)明的數(shù)字通信系統(tǒng)使用為收縮碼提供了更佳距離屬性的擴展的刪除模式。
在具有發(fā)射機和遠(yuǎn)距接收機的一數(shù)字通信系統(tǒng)中實施經(jīng)改善了的卷積編碼裝置和方法。該數(shù)字通信系統(tǒng)的發(fā)射機包括具有卷積編碼電路的編碼器，用于輸出碼率為k/n的卷積編碼輸出，還包括收縮電路，用于輸出具有收縮碼率z/q的收縮輸出，這里z＝γk。該收縮電路接收該卷積編碼輸出，而該卷積編碼輸出的比特被組合成為收縮塊。這些收縮塊按刪除模式逐塊地進行收縮。
對于卷積碼率為k/n、收縮碼率為z/q的數(shù)字通信系統(tǒng)，這里z＝γk，每個收縮塊和刪除模式具有L＝pγn的比特長度，這里p≥2。如上所述，現(xiàn)有技術(shù)的數(shù)字通信系統(tǒng)使用具有截斷的最小刪除模式比特長度L＝γn的刪除模式。因此本發(fā)明的刪除模式比特長度至少是在現(xiàn)有技術(shù)的數(shù)字通信系統(tǒng)中使用的刪除模式的最小刪除模式比特長度的2倍。
按照具有較大比特數(shù)的刪除模式收縮卷積編碼輸出允許為解收縮電路選擇更佳的刪除模式。于是解收縮電路產(chǎn)生具有更佳距離屬性的收縮碼，并且通信系統(tǒng)的比特差錯率將得到減小。
附圖簡述

圖1為本發(fā)明的數(shù)字通信系統(tǒng)的方塊圖。
圖2為較佳實施例的編碼器的方塊圖。
圖3為通過該編碼器的一般比特流的簡要表示。
圖4a表示通過現(xiàn)有技術(shù)的編碼器的一例示性的比特流。
圖4b表示通過本發(fā)明的編碼器的一例示性的比特流。
圖5為另一實施例的編碼器的方塊圖。
圖6為解碼器的方塊圖。
較佳實施例的詳細(xì)說明參照附圖，用標(biāo)號10表示本發(fā)明的具有收縮卷積編碼方法和裝置的數(shù)字通信系統(tǒng)。如圖1所示，該數(shù)字通信系統(tǒng)10一般包括一個發(fā)射機12，用于對數(shù)字輸入進行編碼和發(fā)射，以及一個接收機14，用于對發(fā)射的被編碼的輸入進行接收和解碼。該發(fā)射機12包括編碼器16和調(diào)制器24的通用部件，該編碼器具有一個卷積編碼電路20和一個收縮電路22，對數(shù)字輸入進行編碼，該調(diào)制器發(fā)射編碼輸入。如圖1概略所示，卷積編碼電路20對數(shù)字輸入編碼，產(chǎn)生卷積編碼輸出，而收縮電路22收縮該卷積編碼輸出，產(chǎn)生被收縮的輸出。在輸入被編碼器16編碼之后，調(diào)制器24調(diào)制該被收縮的輸出，并向接收機14發(fā)射被調(diào)制的輸出。
接收機14一般包括一個解調(diào)器26，以及一個解碼器30，該解碼器30具有一個解收縮電路32和一個卷積解碼器34。解調(diào)器26解調(diào)從發(fā)射機12接收的被調(diào)制的輸出并輸出到解碼器30一個被解調(diào)的輸出。解收縮電路32輸出一個被解收縮的輸出，而卷積解碼器34解碼被解收縮的輸出并輸出對應(yīng)數(shù)字輸入的被解碼的輸出。
參照圖2，該圖詳細(xì)表示編碼器16的優(yōu)選實施例。圖2描繪了將用于說明本發(fā)明的簡化的卷積編碼電路20。卷積編碼電路20包括一個移位寄存器36，函數(shù)發(fā)生器40a和40b，以及一個多路轉(zhuǎn)換器42。移位寄存器36串行地接收輸入比特流形式的數(shù)字輸入的輸入比特。這些比特每次k個位地被向前移入移位寄存器36的順序的k-比特級44，一組k-比特被稱為k-元組。眾所周知，可以提供具有附加函數(shù)發(fā)生器和多比特級的卷積編碼電路16。
在優(yōu)選實施例中的函數(shù)發(fā)生器40a和40b是模2加法器并被連接到寄存器36不同的級44。輸出比特由每個發(fā)生器40產(chǎn)生，以形成發(fā)生器比特流，而該發(fā)生器比特流由多路轉(zhuǎn)換器42組合在一起以形成卷積編碼輸出。該卷積編碼輸出由連續(xù)的n-元組的比特流組成并與輸入到該卷積編碼電路的k-元組相對應(yīng)，這里每個n-元組由n-比特形成，n＞k。進入卷積編碼電路20的k-比特與輸出的n-比特之比稱作為卷積編碼率，表示成k/n。
收縮電路22耦合到卷積編碼電路20并接收卷積編碼輸出。收縮電路22包括一個傳送卷積編碼輸出的傳輸掩碼電路46以及連接到該傳輸掩碼電路46的刪除模式存儲器50。當(dāng)卷積編碼比特流通過傳輸掩碼電路46時，該傳輸掩碼電路46起收縮該卷積編碼比特流來產(chǎn)生被收縮的輸出的作用。換言之，該傳輸掩碼電路46傳送在該卷積編碼輸出中選定的比特，而不傳送其它選定的比特。由于同輸入相比，從該收縮電路22輸出的比特要少，因此編碼器16的收縮碼率大于卷積碼率。收縮電路22輸出收縮碼率為z/q的被收縮的輸出，這里z＝γk。收縮碼率z/q意味著對于輸入卷積編碼電路20的每z個輸入比特，必需從該收縮電路22輸出q個比特。
當(dāng)卷積編碼輸出通過傳輸掩碼電路46時，該卷積編碼輸出的比特被組合在一起以形成收縮塊。每個收縮塊包括卷積編碼輸出的L-比特。如以下將更詳細(xì)討論的那樣，選擇形成收縮塊的比特的數(shù)目是卷積碼率和收縮碼率的函數(shù)。
卷積編碼輸出的塊按照存儲在刪除模式存儲器50內(nèi)的刪除模式進行收縮。該刪除模式是長度為L的一串1和0，其中每個1代表一個傳輸比特，而每個0代表一個不傳輸?shù)谋忍?。該刪除模式比特與在每個收縮塊中的比特一一對應(yīng)，選擇在該刪除模式中的1與0的比值，以便達(dá)到所要求的收縮碼率。
在現(xiàn)有技術(shù)的漢字通信系統(tǒng)中，選擇收縮塊和相應(yīng)刪除模式長度以使它們具有達(dá)到要求的收縮碼率所必需的最少比特長度。特別地，每個收縮塊由許多卷積編碼的n-元組形成。用于形成每個收縮塊的n-元組的數(shù)量是通過識別這種情況來確定的，即，為提供z/q的收縮碼率，這里z＝γk，對于比率為k/n的卷積編碼輸出，至少z個卷積編碼的n-元組必須組合并收縮成為一個塊，以達(dá)到要求的收縮碼率。因此，現(xiàn)有技術(shù)的數(shù)字通信系統(tǒng)的每個收縮塊的比特長度等于γ個卷積編碼n-元組乘以每個n-元組中比特的數(shù)目?，F(xiàn)有技術(shù)的收縮塊的比特長度可以表示成L＝γn。
本發(fā)明的數(shù)字通信系統(tǒng)通過增加收縮塊和刪除模式的比特長度使其高于收縮卷積編碼輸出達(dá)到要求的收縮碼率所要求的最小比特長度而提供了一種經(jīng)改善的卷積編碼方法和裝置。如所討論的那樣，對于碼率為k/n的卷積編碼電路，欲達(dá)到收縮碼率z/q的收縮塊的最小比特長度為L＝γn，這里z＝γk。本發(fā)明掩碼塊和刪除模式的比特長度選擇成該最小塊比特長度的倍數(shù)，并表示成L＝pγn，這里p是≥2的整數(shù)。
因為可被選來供收縮電路使用的潛在刪除模式的數(shù)目隨刪除模式長度的增大而增大并且有具有改善了的距離屬性的刪除模式可供選擇，所以掩碼塊和刪除模式的增大的比特長度的選擇是有益的。這樣，增加收縮塊的長度能夠為收縮電路22選擇更好的刪除模式。使用更好的刪除模式導(dǎo)致該收縮輸出的距離屬性的改善以及傳輸期間最小的比特差錯。
參照圖3，該圖簡要表示通過具有卷積碼率為k/n以及收縮碼率為z/q的編碼器16的一般輸入比特流的流動，這里z＝γk。一開始，用a11-a1k，a21-a2k等表示的輸入比特流輸入到卷積編碼電路20。該輸入比特流可以視為由一串k-元組形成，每個k-元組包含k-比特。對于每個輸入到卷積編碼電路20的k-元組，從該卷積編碼電路20輸出相應(yīng)的n-比特的n-元組，這里n＞k，以便產(chǎn)生用b11-b1n，b21-b2n等表示的卷積編碼輸出。
之后該卷積編碼輸出輸入到收縮電路22中。該卷積編碼輸出由該收縮電路22按一種刪除模式c1-cpγn逐塊地進行收縮。卷積編碼輸出和刪除模式的每個塊的比特長度為pγn，這里p為≥2的整數(shù)。因此，選擇多個n-元組來形成每個收縮塊，使在每個收縮塊中的比特的數(shù)目大于達(dá)到期望的收縮碼率所要求的收縮塊比特的最小數(shù)目。之后該收縮電路22輸出的被收縮的輸出用b11-b1n，b21-b2n等來表示。該卷積編碼輸出中未發(fā)射的比特在圖3中用叉“X”表示。
圖4a簡要說明通過現(xiàn)有技術(shù)的編碼器的比特1001的輸入比特流的一個例子，而圖4b簡要說明通過本發(fā)明的編碼器16的相同的輸入比特流?，F(xiàn)有技術(shù)的編碼器和本發(fā)明的編碼器16都是在圖2中說明的那種類型、并包括比值k/n＝1/2的一個卷積編碼電路20和期望產(chǎn)生收縮碼率為z/q＝γk/q＝(2)(1)/3＝2/3的一個收縮電路22。如在圖4a和4b中所表示的那樣，輸入比特流首先被卷積編碼，結(jié)果對于每個1-比特的k-元組，輸出2-比特的n-元組。這些n-元組形成了被表示為11011000的卷積編碼輸出。
在圖4a中所示的現(xiàn)有技術(shù)的編碼器按照具有三個1與一個0的比值和長度L＝γn＝2×2＝4的刪除模式來收縮卷積編碼輸出。該現(xiàn)有技術(shù)的編碼器的刪除模式為1011，并對于輸入比特101100產(chǎn)生被收縮的輸出。與其形成對照的是本發(fā)明編碼器按照具有六個1與兩個0的比值(即，本發(fā)明的刪除模式的1與0的比值在數(shù)學(xué)上等于本發(fā)明的三個1與一個0的比值)和擴展的比特長度L＝pγn＝2×2×2＝8的刪除模式來收縮該卷積編碼輸出。本發(fā)明的編碼器的刪除模式為11111001，并對輸入比特110110產(chǎn)生被收縮的輸出。由于該刪除模式的長度大于現(xiàn)有技術(shù)的解碼器使用的最小比特長度，所以能選擇更佳的刪除模式。本發(fā)明的刪除模式的比特長度可以選擇為γn的任意倍數(shù)，γn≥2。
在圖5中表示編碼器16的另外的一個實施例。在該另外的一個實施例中，收縮電路22包括處在多路轉(zhuǎn)換器42上游的一個傳輸掩碼電路46。該傳輸掩碼電路46包括連接到第一函數(shù)發(fā)生器40a的第一傳輸掩碼電路46a以及連接到第二函數(shù)發(fā)生器40b的第二傳輸掩碼電路46b。傳輸掩碼電路46a和46b同函數(shù)發(fā)生器40a和40b并行配置，使每個發(fā)生器的比特流能夠由分開的傳輸掩碼電路46a或46b進行收縮。當(dāng)每個發(fā)生器的比特流通過其各自的傳輸掩碼電路46a或46b時，每個傳輸掩碼電路46a或46b組合其相關(guān)的發(fā)生器比特流成為并行的塊。不同傳輸掩碼電路46a和46b的被組合的并行塊一起形成收縮電路塊。收縮電路塊按照存儲在刪除模式存儲器50中的刪除模式進行收縮。以與較佳實施例相同的方式選擇在相應(yīng)刪除模式中的收縮電路塊的長度、刪除模式的1與0的比值以及在該刪除模式中的1和0的排列。然而，每個傳輸掩碼電路46a和46b只按照該刪除模式的一段收縮其各自的比特流。
例如，對于具有碼率為1/2的卷積碼和收縮碼率為2/3的8位的一種數(shù)字通信系統(tǒng)10可選擇8位刪除模式。(參見結(jié)合圖4a和4b提供的上述討論)。第一傳輸掩碼46a按照該刪除模式的前四個比特收縮其相應(yīng)的比特流，而第二傳輸掩碼46b按照該刪除模式的后四個比特收縮其相應(yīng)的比特流。之后被收縮的比特流由下游的多路轉(zhuǎn)換器42組合，多路轉(zhuǎn)換器42輸出該被收縮的輸出。
參照圖6更詳細(xì)地表示接收機14的解碼器30。解碼器30包括含有一個解收縮器54和解收縮模式存儲器56的解收縮電路52以及一個卷積解碼器60。該解收縮器54按照儲存在該解收縮模式存儲器56中的一種插入模式處理接收到的被收縮的輸出，該插入模式對應(yīng)由編碼器16使用的刪除模式。由解收縮器54輸出被解收縮的輸出，并輸入到相應(yīng)于卷積編碼電路16的卷積解碼器60。在該優(yōu)選實施例中，該卷積解碼器60是由一個維特比解碼器實施的最大似然解碼器。卷積解碼器60對解收縮的輸出進行解碼，并輸出是編碼器16的數(shù)字輸入的估算的解碼輸出。
本發(fā)明主要針對具有改善了的收縮卷積編碼裝置和方法的一種數(shù)字通信系統(tǒng)10。更特別地，該數(shù)字通信系統(tǒng)10按照刪除模式通過收縮卷積編碼輸出提供具有改善了的距離屬性的收縮碼，該刪除模式具有的比特長度大于收縮一個特定卷積代碼所要求的最小比特長度以便達(dá)到要求的收縮碼率。本發(fā)明的刪除模式具有按等式L＝pγn導(dǎo)出的比特長度，這里p≥2。使用擴展比特長度的刪除模式改善了收縮輸出的距離屬性，從而改善了數(shù)字通信系統(tǒng)10的比特差錯率。
以上描述的數(shù)字通信系統(tǒng)10的方塊部件的詳細(xì)說明可以在以前公開的許多參考文獻中查找到，因此似乎無必要詳細(xì)討論?，F(xiàn)在對人們來說明顯的或者根據(jù)以上的說明和附圖有理由加以聯(lián)想的是，除在此表示和描述的之外存在不同的實施例和適應(yīng)性以及許多變化，修改和等效的裝置，而所有這些并不偏離本發(fā)明的實質(zhì)或范圍。而本發(fā)明在此加以詳細(xì)描述的有關(guān)它的優(yōu)選實施例，應(yīng)當(dāng)理解這種公開僅僅是對本發(fā)明的說明和例證，即為充分公開本發(fā)明的目的。因此，要指出的是本發(fā)明僅受在此附加的權(quán)利要求的精神和范圍的限制。
權(quán)利要求
1.一種用于卷積編碼數(shù)字輸入以產(chǎn)生卷積編碼輸出，以及用于收縮該卷積編碼輸出以產(chǎn)生被收縮的輸出以便傳輸?shù)难b置，包括a.一卷積編碼電路，具有k/n的碼率，用于接收數(shù)字輸入并確定k-比特的輸入k-元組，以及用于對每一個k-元組輸出相應(yīng)的n-比特的n-元組，這些n-元組形成卷積編碼輸出；b.一收縮電路，用于接收該卷積編碼輸出以及用于逐塊地收縮該卷積編碼輸出，以便輸出收縮碼率為z/q的被收縮的輸出，這里z＝γk，該收縮電路包括i)一傳輸掩碼電路，用于當(dāng)該卷積編碼輸出通過該收縮電路時將該卷積編碼輸出組合成收縮塊，以及用于按照具有傳輸和不傳輸比特的刪除模式收縮每個收縮塊，ii)一刪除模式存儲器，用于儲存該刪除模式，以及iii)其中該刪除模式和每個收縮塊具有等于pγn的比特長度，這里p為≥2的整數(shù)。
2.權(quán)利要求1的裝置，其中卷積編碼電路包括一個移位寄存器，它具有k-比特級，用于接收k-元組，以及許多函數(shù)發(fā)生器，有選擇性地連接到該k-比特級，每個函數(shù)發(fā)生器輸出一發(fā)生器比特流，發(fā)生器比特流一起形成該卷積編碼輸出，以及該裝置還包括一個多路轉(zhuǎn)換器，用于多路轉(zhuǎn)換發(fā)生器比特流，并輸出卷積編碼比特流形式的卷積編碼輸出。
3.權(quán)利要求1的裝置，其中該卷積編碼電路包括一個移位寄存器，它具有k-比特級，用于接收k-元組，以及許多函數(shù)發(fā)生器，有選擇性地連接到該k-比特單元，每個函數(shù)發(fā)生器輸出一發(fā)生器比特流，被組合的發(fā)生器比特流形成卷積編碼輸出，以及其中該傳輸掩碼電路包括許多傳輸掩碼，每個傳輸掩碼連接到并收縮來自函數(shù)發(fā)生器之一的發(fā)生器比特流，以形成被收縮的發(fā)生器比特流，該許多傳輸掩碼一起按刪除模式進行收縮，每個傳輸掩碼按刪除模式段逐塊地收縮其相應(yīng)的發(fā)生器比特流，被組合的刪除模式段形成了刪除模式。
4.權(quán)利要求3的裝置還包括一個多路轉(zhuǎn)換器，用于多路轉(zhuǎn)換該被收縮的發(fā)生器比特流，以及輸出收縮比特流形式的被收縮的輸出。
5.權(quán)利要求1的裝置還包括一個調(diào)制器，用于接收該被收縮的輸出并產(chǎn)生相應(yīng)該被收縮的輸出的被調(diào)制輸出，并將該被調(diào)制輸出傳送到一個接收機。
6.一個數(shù)字通信系統(tǒng)，包括a.一發(fā)射機，用于卷積編碼一數(shù)字輸入，產(chǎn)生一卷積編碼輸出，以及用于收縮該卷積編碼輸出，以產(chǎn)生用于傳輸?shù)囊粋€被收縮的輸出，包括i)一個具有碼率為k/n的卷積編碼電路，用于接收數(shù)字輸入并確定k-比特的輸入k-元組，以及用于對每個k-元組輸出相應(yīng)的n-比特的n-元組，這些n-元組形成一個卷積編碼輸出；ii)一個收縮電路，用于接收該卷積編碼輸出，以及用于逐塊地收縮該卷積編碼輸出，以便輸出收縮碼率為z/q的被收縮的輸出，這里z＝γk，該收縮電路包括a)一個傳輸掩碼電路，用于當(dāng)該卷積編碼輸出通過該收縮電路時，將該卷積編碼輸出組合成收縮塊，以及用于按照具有傳輸和不傳輸比特的刪除模式收縮每個收縮塊，b)一個刪除模式存儲器，用于儲存該刪除模式，以及c)其中該刪除模式和每個收縮塊具有等于pγn的比特長度，這里p是≥2的整數(shù)；以及b.一個接收機，用于接收該被調(diào)制信號，并解碼該被調(diào)制信號，以便輸出對應(yīng)該數(shù)字輸入的被解碼的輸出，該接收機包括i)一個解調(diào)器，用于接收該被調(diào)制信號，并解調(diào)該被調(diào)制信號，以便輸出被收縮的編碼輸出；以及ii)一個解碼器，用于接收該被收縮的編碼輸出，以及用于解碼該被收縮的編碼輸出，以便輸出一個被解碼的輸出。
7.權(quán)利要求6的數(shù)字通信系統(tǒng)，其中卷積編碼電路包括具有k-比特級的一個移位寄存器，用于接收k-元組，以及許多函數(shù)發(fā)生器，有選擇地連接到該k-比特級，該函數(shù)發(fā)生器每個輸出一發(fā)生器比特流，這些發(fā)生器比特流一起形成卷積編碼輸出，該裝置還包括一個多路轉(zhuǎn)換器，用于多路轉(zhuǎn)換該發(fā)生器比特流，并輸出卷積編碼比特流形式的卷積編碼輸出。
8.權(quán)利要求6的數(shù)字通信系統(tǒng)，其中該卷積編碼電路包括一個移位寄存器，它具有k-比特級，用于接收k-元組，以及許多函數(shù)發(fā)生器，有選擇地連接到該k-比特級，每個函數(shù)發(fā)生器輸出一發(fā)生器比特流，被組合的發(fā)生器比特流形成卷積編碼輸出，以及其中該傳輸掩碼電路包括許多傳輸掩碼。每個傳輸掩碼連接到并收縮來自函數(shù)發(fā)生器之一的發(fā)生器比特流，以形成被收縮的發(fā)生器比特流，該許多傳輸掩碼一起按刪除模式進行收縮，每個傳輸掩碼按刪除模式段逐塊地收縮其相應(yīng)的發(fā)生器比特流，被組合的刪除模式段形成了刪除模式。
9.權(quán)利要求8的數(shù)字通信系統(tǒng)，還包括一個多路轉(zhuǎn)換器，用于多路轉(zhuǎn)換該被收縮的發(fā)生器比特流，并輸出收縮比特流形式的收縮的輸出。
10.權(quán)利要求6的數(shù)字通信系統(tǒng)還包括一個調(diào)制器，用于接收該被收縮的輸出，并產(chǎn)生相應(yīng)該被收縮輸出的被調(diào)制輸出，并將該被調(diào)制輸出傳送到接收機。
11.一種用于數(shù)字通信系統(tǒng)的收縮卷積編碼方法，包括以下步驟a.用代碼率為k/n的一個卷積編碼電路對一個數(shù)字輸入進行卷積編碼，以產(chǎn)生一個卷積編碼輸出，該卷積編碼步驟包括i)輸入該數(shù)字輸入到該卷積編碼電路中并確定k-比特的k-元組，以及ii)對每個k-元組輸出相應(yīng)的n-比特的n-元組，這些n-元組形成卷積編碼輸出；b.用一個收縮電路對該卷積編碼輸出進行收縮，以產(chǎn)生具有z/a的被收縮的輸出，這里z＝γk，該輸出用于傳輸，收縮步驟包括i)輸入卷積編碼輸出到一個傳輸掩碼電路，ii)當(dāng)該卷積編碼輸出通過該傳輸掩碼電路時，將該卷積編碼輸出組合成收縮塊，以及iii)按照一種具有傳輸和不傳輸比特的刪除模式收縮每個收縮塊，iv)儲存該刪除模式于刪除模式存儲器中，以及v)其中該刪除模式和每個收縮塊具有等于pγn的一個比特長度，這里p為≥2的一個整數(shù)。
12.權(quán)利要求11的方法，其中，該卷積編碼步驟還包括產(chǎn)生許多發(fā)生器比特流，以及多路轉(zhuǎn)換該發(fā)生器比特流和輸出卷積編碼比特流形式的卷積編碼輸出這些步驟，這里該許多發(fā)生器比特流一起形成卷積編碼輸出。
13.權(quán)利要求11的方法，其中卷積編碼步驟包括從每個函數(shù)發(fā)生器輸出發(fā)生器比特流，這里發(fā)生器比特流一起形成卷積編碼輸出；其中收縮步驟還包括用不同的傳輸掩碼收縮每個發(fā)生器比特流，這里該不同的傳輸掩碼形成了傳輸掩碼電路，以及按照刪除模式收縮該許多發(fā)生器比特流，每個傳輸掩碼按照刪除模式段逐塊地收縮其相應(yīng)的發(fā)生器比特流這些步驟，被組合的刪除模式段形成了刪除模式，而該傳輸掩碼輸出形成該被收縮輸出的被收縮的發(fā)生器比特流。
14.權(quán)利要求13的方法，還包括多路轉(zhuǎn)換該收縮的發(fā)生器比特流以及輸出被收縮的比特流形式的收縮的輸出。
15.權(quán)利要求11的方法，還包括產(chǎn)生對應(yīng)該收縮的輸出的被調(diào)制輸出，以及將該被調(diào)制輸出傳送到一個接收機。
16.一種用于卷積編碼一個數(shù)字輸入以產(chǎn)生一個卷積編碼輸出，以及用于收縮該卷積編碼輸出以產(chǎn)生一個被收縮的輸出以便傳輸?shù)难b置，包括a.一卷積編碼電路，具有k/n的碼率，用于接收數(shù)字輸入并確定k-比特的k-元組，以及用于對每一個k-元組輸出相應(yīng)的n-比特的n-元組，這些n-元組形成卷積編碼輸出；以及b.一收縮電路，用于接收該卷積編碼輸出以及用于逐塊地收縮該卷積編碼輸出，以便輸出收縮代碼率為z/q的收縮的輸出，這里z＝γk，該收縮電路按照具有等于pγn的比特長度的刪除模式收縮該卷積編碼輸出，這里p為≥2的整數(shù)。
全文摘要
一種數(shù)字通信系統(tǒng)具有收縮卷積編碼裝置和方法。該數(shù)字通信系統(tǒng)包括一個編碼器，用于對從一個發(fā)射機發(fā)射的一個數(shù)字輸入進行編碼，以及一個解碼器，用于對在接收機處接收的該被編碼的輸入進行解碼。該編碼器包括一個具有比率為k/n的卷積編碼電路，用于輸出卷積編碼的輸出，以及一個收縮電路，用于收縮該卷積編碼輸出，以便達(dá)到為z/q的收縮碼率，這里z＝γk。該收縮電路按照被選成具有比特長度L＝pγn的刪除模式收縮該卷積編碼輸出，這里p≥2。該收縮電路輸出收縮的碼率為z/q的被收縮的輸出并將該被收縮的輸出發(fā)射到接收機。該接收機對該被發(fā)射的被收縮的輸出進行解碼并輸出一個被解碼的輸出。
文檔編號H03M13/00GK1169218SQ96191575
公開日1997年12月31日 申請日期1996年1月22日 優(yōu)先權(quán)日1995年1月23日
發(fā)明者R·拉米希, B·莫爾納 申請人:艾利森公司