專利名稱：在含量化的信道中可改進(jìn)回波和噪聲抑制的通信裝置的制作方法
這個申請涉及一個在同一時期申請的，名為“在含有量化的通道中能改善回波和噪音抑制的通信方案”的申請。
這個發(fā)明涉及編碼。
調(diào)制解調(diào)器通過將數(shù)據(jù)變換成模擬信號，在模擬通信介質(zhì)上傳送數(shù)字式數(shù)據(jù)。今天一些復(fù)雜的調(diào)制解調(diào)器是通過將數(shù)據(jù)變換成模擬信號，以后再用這些信號調(diào)制模擬載波來傳送數(shù)據(jù)信息的。通常對各位的集合進(jìn)行組合以構(gòu)成二維碼元，碼元的分量被變換成模擬形式，模擬形式的各分量分別調(diào)制一個載波以及該載波的正交拷貝。這兩個調(diào)制的結(jié)果相加并濾波，其結(jié)果加于傳輸介質(zhì)。遠(yuǎn)端調(diào)制解調(diào)器接收該信號，對該信號進(jìn)行采樣，并識別模擬采樣值的幅值和相位，把采樣值變成碼元，最后恢復(fù)原始的數(shù)據(jù)位。實際上調(diào)制解調(diào)器的作用就是把數(shù)字信號編碼成在載波上調(diào)制的二維碼元構(gòu)象。
當(dāng)電信網(wǎng)完全是模擬式時，主要誤差源是來自非理想的混合電路的信號回波傳輸線上其它的不連續(xù)性，以及來自大量未知源的噪聲。當(dāng)電信網(wǎng)包括數(shù)字鏈路時，模擬數(shù)據(jù)被采樣以及量化，則引入了源于在網(wǎng)絡(luò)中采樣和量化時的附加噪聲源。
雖然人們相信在網(wǎng)絡(luò)中量化時引起的附加噪音會降低所能達(dá)到的最大的數(shù)據(jù)傳輸速率，但是，在1992年10月20日申請的，順序號為No.07/963539的共同未決申請中，公開了一個確實能達(dá)到比傳統(tǒng)調(diào)制解調(diào)器所能達(dá)到的速率更高的數(shù)據(jù)傳輸速率。通過將新型調(diào)制解調(diào)器中的采樣與在網(wǎng)絡(luò)中μ律編碼譯碼器的采樣同步，以及通過將調(diào)制解調(diào)器的信號電平設(shè)置成與μ律編碼譯碼器的量化電平一致可實現(xiàn)較高的速率。07/963539申請的調(diào)制解調(diào)器基本上能保證在網(wǎng)絡(luò)中采樣處理沒有誤差信號產(chǎn)生。
雖然07/963539申請以改進(jìn)的調(diào)制解調(diào)器解決了由數(shù)字網(wǎng)絡(luò)的編碼譯碼器產(chǎn)生的量化問題，但是困難仍然存在于網(wǎng)絡(luò)的量化之前不可避免地引入信號的回波和噪聲。這個問題可用一個調(diào)制解調(diào)器來解決，該調(diào)制解調(diào)器對發(fā)送到中心局的碼元進(jìn)行編碼，以便解碼出正確的碼元，除去噪聲與回波相互作用產(chǎn)生的誤差。然而，問題是用一種有效的方法對信號進(jìn)行編碼。
由于和中心局的編碼譯碼器相互作用的噪聲和回波產(chǎn)生的問題可用新的調(diào)制解調(diào)器及數(shù)字網(wǎng)絡(luò)中相應(yīng)的回波消除器來克服。新的調(diào)制解調(diào)器與其所連的中心局編碼譯碼器相匹配，并包括數(shù)據(jù)的編碼?；夭ㄏ饔脕頊p去中心局引入的回波估值。
在所公開的說明性實施方式中，加于調(diào)制解調(diào)器的數(shù)字式數(shù)據(jù)被編碼并變換到中心局編碼譯碼器識別的各電平的一個子集上，最低兩位有效位是已用多電平碼編碼的調(diào)制解調(diào)器傳送的電平的二進(jìn)制表示。最低有效位用一種代碼進(jìn)行編碼，該代碼比對次最低有效位所用的代碼更健全。這是因為最低有效位的誤差似乎更多些。網(wǎng)絡(luò)中相應(yīng)的回波消除器，首先估計回波然后從由中心局加到數(shù)字網(wǎng)的信號中減去回波。此后在各級中對接收信號進(jìn)行譯碼。第一步，根據(jù)第一個糾錯碼識別碼元的最低有效位，第二步，用第二糾錯碼以及第一步的結(jié)果，確定碼元的其余位。分組或卷積編碼能被使用。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)的方案。
圖2是表示用于解決回波問題，但不能完全克服回波誤差的一種可能的方法。
圖3至圖5是說明用圖2方案可能引起的回波誤差。
圖6至圖8是一些編碼方案。
圖9是一個消除回波誤差的方案。
圖10是用于圖8中編碼器31的卷積編碼方案。
圖11是另一種編碼方案。
圖12是對編碼器31編碼的信號進(jìn)行譯碼的流程圖。
圖13是一個把相關(guān)編碼與編碼器31和32相結(jié)合以及產(chǎn)生發(fā)送信號估值的譯碼器的框圖。
圖14是圖13中框62譯碼執(zhí)行的流程圖。
在圖1描述的方案中，上面所述的’539申請(此處用作對比文件)公開的這種類型的調(diào)制解調(diào)器與連到中心局編碼譯碼器11，本地設(shè)備與調(diào)制解調(diào)器5耦合產(chǎn)生數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)在變換器51中變成碼元，各碼元變換成與電平選擇器52中的中心局μ律編碼譯碼器11同步的量化器10的電平，并在預(yù)均衡器53中進(jìn)行均衡處理。均衡器53的輸出利用發(fā)送信號給中心局的混合電路54，加到雙線設(shè)備上。電平選擇器52與量化器10的匹配(電平與采樣時間二者)是借助于來自中心局的反饋通過混合電路54，接收器/控制器55來實現(xiàn)的。當(dāng)然，可以事先在工廠或動態(tài)的調(diào)整電平。動態(tài)調(diào)整可能是連續(xù)的或只在傳輸?shù)拈_始進(jìn)行。采樣時間能連續(xù)的調(diào)整。中心局通過混合電路12接收信號，并轉(zhuǎn)送到量化器10，對接收的信號量化以及變成數(shù)字形式以形成數(shù)字流r。盡管在圖1中未表示出來，但可以期望由量化器10形成的數(shù)字流被送到遠(yuǎn)端中心局，然后送到數(shù)字用戶設(shè)備(甚至可能不必通過互補調(diào)制解調(diào)器轉(zhuǎn)換成模擬電平)。
經(jīng)驗告訴我們加到中心局量化器10的信號中夾雜著附加噪聲n，以及附加回波信號e，他們主要源于混合電路12的性能(為了簡化，圖1用一個加法器表示附加的回波)，因此，在中心局量化器10的輸入是s＋e＋n，以及中心局編碼譯碼器的輸出為r，它是s＋e＋n的量化的電平。即使是信號s由調(diào)制解調(diào)器5調(diào)制到與量化器10的輸出電平一致，但是輸出r可能與s還是不同，這是由于附加信號造成的。
盡管噪聲的電平是未知的，但回波可以進(jìn)行合理的估計。因此，中心局在信號傳送之前從信號中減去回波估計值是合理的。但是，中心局的設(shè)備已經(jīng)就位，對它進(jìn)行修改是不切實際的，因此，一種可供選擇的，必須改變的辦法是去除在中心局后流經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)字信號中的回波分量。這種設(shè)備表示在圖2中的框2中，其中減法器13，從數(shù)值r中減去回波估值，結(jié)果送量化器20，由它產(chǎn)生數(shù)字信號s’。回波估計值是用回波消除器14根據(jù)公知技術(shù)得出來的。回波消除器響應(yīng)與通過數(shù)/模轉(zhuǎn)換器耦合到混合12的信號，關(guān)于回波的消除，參看Gitlin等人“數(shù)據(jù)通訊原理”Plenum出版社，1992。
人們期望信號s’基本上等于s，即剩余的誤差應(yīng)當(dāng)僅是附加的噪音信號以及對應(yīng)于回波e和它的估值e’的差值信號，遺憾地是，圖2的方案未能消除回波的所有影響。圖3至圖5能說明這一問題。
在圖3中，信號s以電平11傳送，回波使得信號達(dá)到電平12，非常接近電平13和電平14之間的閥值。當(dāng)噪聲剛好是個小的負(fù)值時，中心局的量化器10選擇電平13，再減去信號e’，則產(chǎn)生電平15，量化器20產(chǎn)生信號s’，s’是處在信號s的電平11。換言之，沒有引入誤差。另一方面，在圖4中，小的噪聲電平剛好是正的，使得量化器10的輸入信號，超過了閥值23，其結(jié)果是量化器10輸出電平14，減去回波估值，形成電平16，但是現(xiàn)在量化器20產(chǎn)生電平17而不是電平11，當(dāng)然，這是一電平誤差。
在圖5中，電平不是始終不變的(這其實是μ律編碼譯碼器的情況)，那將導(dǎo)致二電平誤差。從電平11開始，回波信號使量化器10的輸入信號移到電平18，噪聲把信號推到超過電平19和電平21之間的閥值，結(jié)果量化器10產(chǎn)生電平21；減去估值信號e’，產(chǎn)生電平22，則量化器20產(chǎn)生電平為24的信號，即比電平11高二級。圖4中所示的誤差類型的概率實際上遠(yuǎn)比圖5中所示的誤差概率大的多。
正如上面指出的那樣，信號的量化電平s對應(yīng)于由選擇器52產(chǎn)生的一組碼元。用使用調(diào)制解調(diào)器的技術(shù)人員熟悉的字眼表示，則s和r的碼元可以看成是沿x軸碼元的構(gòu)象。最普遍的誤差是在構(gòu)象中把碼元移到它的相鄰的位置。其次的誤差是在構(gòu)象中跳過一個碼元。如果一組量化的電平按順序(即第一個碼元是00000，下一個是00001，再下一個是00010，……)表示成s，那么最普遍的誤差是碼元的最低有效位。其次就是次最低有效位，下面的問題就是，不管什么樣的糾錯碼與信號5組合，至少這兩類誤差應(yīng)當(dāng)是可校正的。
除當(dāng)回波被消除，回波和噪聲可能組合產(chǎn)生誤差，量化器10的μ律編碼譯碼器能構(gòu)成這種問題外，要充分認(rèn)識到μ律編碼譯碼器的較低電平是太靠近以至不能給出性能優(yōu)良的電平，還要認(rèn)識到μ律編碼譯碼器很高的電平性能好，但是消耗太多的功率。因此，不使用網(wǎng)絡(luò)的μ律編碼譯碼器的全部255個電平值，這意味著通過網(wǎng)絡(luò)的編碼譯碼器能夠發(fā)送的位率少于每個碼元的8位。另一方面，有用電平數(shù)值可能大于128(對應(yīng)每個碼元7位)，這意味著可使用每個碼元的小數(shù)位。有用電平數(shù)取決于所要求的抗噪聲電平。正如公知技術(shù)中所知道的，小數(shù)位率傳送是當(dāng)從輸入位數(shù)B中產(chǎn)生L個碼元時得出的，并且B/L的比率是個帶分?jǐn)?shù)(mixed frac-tion)。在這個公開的上下文中，將各個位變換成碼元也保證(通過仔細(xì)地設(shè)計變換，正如下面公開的)那些相應(yīng)于我們不希望使用的編碼譯碼器電平的碼元，不出現(xiàn)在變換器輸出端。
小數(shù)位率變換可變換輸入位的全部集合，但不必要這樣做。對于小數(shù)位率m，編碼譯碼器必須支持的碼元數(shù)至少為2m，舍入到下一個整數(shù)?？梢钥闯?，由于不必變換所有的位，對編碼譯碼器稍微過載也是可以的。例如，m是每個碼元7.5位，則編碼譯碼器必須支持182個碼元，變換中有兩位不變換，而變換剩余的每個碼元7.5位時需要編碼譯碼器支持184個碼元。因此，每個碼元變換5.5位需要編碼譯碼器多支持兩個碼元，但需要比每個變換7.5位更少的硬件。這種變換方法的一個例子以及兩維構(gòu)象的三電平編碼公開于美國專利No.4,941,154中。
把需要保護(hù)送往編碼譯碼器11的碼元的兩位最低有效位與要求使用小數(shù)位率以擴(kuò)大編碼譯碼器11應(yīng)用結(jié)合起來，我們認(rèn)識到這類小數(shù)位率變換并不是對所有位進(jìn)行變換，把這種優(yōu)勢不參加在小數(shù)位率變換的那些位的編碼結(jié)合起來以達(dá)到良好的性能。圖6是這種方案的一個例子。任何不變換的位都加到一個編碼器。圖7只表示對不參加小數(shù)位率變換的一些位進(jìn)行編碼的例子(其它位則不進(jìn)行編碼)，圖8是一個多電平編碼的一個例子，圖8的方案特別適合于當(dāng)前的問題。因為用于對進(jìn)入量化器10的碼元的最低有效位的編碼的目的在于更有力的保護(hù)次最低有效位。當(dāng)然更有力的編碼要求更多的冗余碼，按照傳輸能力來說，代價也越昂貴。
圖9是根據(jù)在此公開的原理的一個方案，可以注意到部件30，31，32以及33代替了圖1中的變換器51。均衡器53可以遵循Ayangolu等人于1994年1月3日遞交的系列號08/176742的美國專利申請，名稱為“帶有均衡器的高速量化一電平一采樣調(diào)制解調(diào)器”中所教導(dǎo)的進(jìn)行。
正如上述，它的優(yōu)點是不使用量化器10所有的255個電平，因而，其速率是每個碼元少于8位。我們已得出結(jié)論6.73333的位率用于某些應(yīng)用是有益的，相當(dāng)于每30個碼元傳輸202個信息位，即每202個信息位流過緩沖器30，則框30～33有30個碼元生成。以每兩個碼元的周期，緩沖器33傳送11位到小數(shù)位率變換器33，相應(yīng)于緩沖器33以每個碼元周期傳送6位。實際上變換器33每兩個碼元生成一位?？梢宰⒁獾?，這種變換的輸出有能力支持一個212的字母表，但是由于輸入被限制在211個組合，所以某些字母將永遠(yuǎn)不會送到電平選擇器52。變換器33的6個位形成送到電平選擇器的碼元的最高有效位，再送回緩沖器30，緩沖器30以每30個碼元周期向編碼器32傳送27位，相應(yīng)地，編碼器32以每個碼元周期向電平選擇器52傳遞一個信號位。實際上，每10個碼元周期編碼器32生成一位。編碼器32的輸出形成送往電平選擇器碼元的次最低有效位。最后，緩沖器30以每30個碼元周期傳送10位給編碼器31，編碼器31以每個碼元周期傳送一個信號位到電平選擇器52。實際上，編碼器31每3個碼元周期生成一個2位。編碼器31的輸出形成送往電平選擇器的碼元的最低有效位。明確地說，這202位中那些位由編碼器31，32，或33使用是不重要的，任何方便的路由算法都能工作。只要算法已知，接收的碼元就能逐步分解成適當(dāng)?shù)奈恍蛄小?br> 部件31，32，以及33的設(shè)計方法的詳細(xì)說明，在技術(shù)上是眾所周知的。如果給出所要求的特定的輸入/輸出功能，技術(shù)人員就知道如何形成這些部件。例如變換器33可能是個只讀存貯器(ROM)，帶有11位輸入，這只不過是只存貯器的地址。該ROM有12個輸出，它被分成兩組，每組6位，每個碼元周期變換器33的輸出交替地指向這兩組。例如，變換器32可能是一個簡單的奇偶校驗碼產(chǎn)生器，它每9位加一個奇偶校驗位。變換器31和/或32可能是分組編碼器或卷積編碼器，用于變換器31的示意性卷積編碼器在圖10中說明。圖10中的編碼器包括4個延遲部件，模2加法器35，36，以及37和轉(zhuǎn)向開關(guān)38。每三個碼元間隔，插入一位到圖10編碼器中的第一個延遲部件34，(通過后面的延時部件進(jìn)行數(shù)據(jù)移位)。開關(guān)38每個碼元間隔存取不同的加法器并在三個加法器間轉(zhuǎn)換。
應(yīng)當(dāng)注意，能夠使用不同的編碼器，以及按圖7模式的多電平編碼器方案也是可行的。這種方案在圖11中說明，其中多電平編碼器與圖8中的相同，唯一的改變就是由小數(shù)位率(FBR)變換器39產(chǎn)生的位數(shù)?？勺⒁獾?，變換器39的只讀存貯器需要12×211位，而變換器39的只讀存貯器需要10×29位；減少了4.8倍。
事實上在圖9中的調(diào)制解調(diào)器5包括一個對送往電平選擇器52的碼元的兩位最低有效位進(jìn)行誤差保護(hù)的裝置，因而量化器10當(dāng)然不是信號的終點。在部件200中必須提供裝置，以便使用糾錯碼并校正在輸出端可能出現(xiàn)的誤差。該任務(wù)分配給譯碼器60的。用于校正這種誤差的傳統(tǒng)方法是通過軟譯碼，其中由減去回波估值e’之后得到實際電平，用信號可能假設(shè)的兩個可能的量化值進(jìn)行評價。為簡要地說明這個過程對于這兩個選擇規(guī)定一個“投資/效益”量度，這個量度以30個碼元的整個序列進(jìn)行累加。部件31，32，以及33的編碼動作導(dǎo)致信號S中的有限組的不允許序列，或是帶有高成本的序列。根據(jù)累計的量度值，正確的序列能被識別，因而，誤差被校正。
圖12是說明圖9中框200的譯碼算法執(zhí)行的流程圖，它涉及最低有效位。它描述了一個分組長度為N的分組碼的譯碼。對于卷積碼，可以使用Viterbi譯碼器(參看上述的Gitlin參考文獻(xiàn))，具有如下述相同的“投資/效益”量度。圖12中的流程圖，包括部件13和20的動作，以及框60的譯碼。換言之，圖12流程圖相應(yīng)于框200的實施方式，它通過一個存貯程序控制的處理器執(zhí)行圖12的處理。
流程圖從單元101開始，角標(biāo)k表示一組信號之一，k被置1?？刂苽鞯絾卧?02，其中信號t(圖9中減法器13的輸出)被計算。圖12中的單元103按照μ律編碼器減少的字母表量化信號t，得到一個中間信號z(k)A，它對應(yīng)于圖9中框20的輸出。在單元104，識別出信號z(k)A與信號x(k)相關(guān)。信號x(k)是加到框60的信號。
由單元103的操作符z執(zhí)行的量化在t(k)的任何一邊選擇最近的兩個鄰值。這兩個鄰值在這以z(k)A以及z(k)B來標(biāo)識。最靠近t(k)的鄰值由將被標(biāo)號為z(k)A的量化過程來選擇。判定單元105確定信號t(k)的量化是選擇低電平鄰值還是高電平鄰值。當(dāng)z(k)A比t(k)高時，判定單元106確定對應(yīng)的標(biāo)號x(k)A是否是等于m－1，這里m是框60調(diào)制解調(diào)器標(biāo)號。(m－1是標(biāo)號集中的最后一個標(biāo)號并對應(yīng)最大的二進(jìn)制數(shù))。當(dāng)為真(true)時，單元107設(shè)置另一個鄰值x(k)B為M－2，以及控制轉(zhuǎn)到單元108，當(dāng)此為假時(false)，單元109設(shè)置x(k)B與x(k)A＋1，以及控制再一次轉(zhuǎn)到單元108。當(dāng)t(k)不大于z(k)A并且x(k)A等于0(即為最低的標(biāo)號)時，單元111x(k)B置1并且控制轉(zhuǎn)到單元108。最后當(dāng)x(k)A不等于0時，單元112置x(k)B為x(k)A－1，如前面一樣，控制轉(zhuǎn)到單元108。
計算第二個鄰值x(k)B，單元108確定對應(yīng)于z(k)B的x(k)B電平。單元114計算出各閥值的間距，它涉及“投資/利益”度量值，同時控制轉(zhuǎn)到單元115。
在單元115以下的循環(huán)中計算出與選擇的x(k)A或x(k)B有關(guān)的整個分組的量度。單元115置角標(biāo)i為0，單元116比較i的值與最低有效位x(k)A，x(k)A。當(dāng)他們相等時，在框117中確定量度。當(dāng)噪聲的方差δ12已知，則投資/利益量度是φ1(k)＝φ(δ1(k)，δ2(k))，δ2(k))，其中 在等式 Q(x)=12π∫x∞e-y2/2dy]]>中Δ是圍繞r(k)的閥值間的距離。當(dāng)x(k)A的最低有效位不等于i時，則根據(jù)單元118。φ(k)i＝0，對于i＝0一旦確定量度，借助判定單元119和增加i的動作單元110的幫助，則對于i＝0的“投資/利益”量度值被測定?？刂妻D(zhuǎn)向單元121，確定φ(k)1的及φ(k)0后，角標(biāo)k被增加。如果噪聲方差為未知，則次優(yōu)的譯碼可能發(fā)生，當(dāng)δ12＞0而δ22＜0時，由φ(δ(k)1，δ(k)2)定義的“投資/效益”量度等于δ22，當(dāng)δ1≥0而δ2≥0時，等于0，當(dāng)δ1＜0，而δ2≤0時，等于δ22－δ12。
返回到圖12，單元121增加角標(biāo)k，且控制轉(zhuǎn)到判定單元122。當(dāng)k不大于分組大小N時，控制回到單元102。當(dāng)k大于N，則控制轉(zhuǎn)到單元123，角標(biāo)i置0，確定最合適代碼字的過程開始。單元124計算第i個碼字Ei的累加量度值，單元125增加角標(biāo)i，單元126確定下一個代碼字的量度是否應(yīng)當(dāng)計算。當(dāng)角標(biāo)i不大于在E中的碼字的數(shù)時，控制轉(zhuǎn)到單元124，(其中E是用于最低有效位的糾錯碼)。否則，單元127標(biāo)識角標(biāo)i用于獲得最大的利益，以及通過指定角標(biāo)為角標(biāo)f存貯該角標(biāo)值。然后控制轉(zhuǎn)向單元128，角標(biāo)k被置1。
在單元128中角標(biāo)k被設(shè)置后，判定單元113在對應(yīng)角標(biāo)f代碼E(k)f中第k個分量的最低有效位與x(k)A相比較；如果他們相等，那么傳遞標(biāo)號的最終估值 被置為等于x(k)A，以及發(fā)送碼元s(k)的最終估值被置成等于z(k)A。在單元130，完成這些操作。當(dāng)判定單元113得到的回答為假時，對于單元131，發(fā)送標(biāo)號 的最終估值被置成等于x(k)B，以及被發(fā)送碼元(k)的最終估值被置成等于z(k)B。然后，單元131中k加1，如果k不大于N，則根據(jù)判定單元132，控制轉(zhuǎn)向判定單元113，否則單元133置k等于1，控制返到單元102，以開始對另一分組的譯碼。
圖12的處理的結(jié)果是一個碼元的選擇，它滿足編碼器31的標(biāo)準(zhǔn)并有可能成為被發(fā)送的碼元。更具體地說，該碼元是一個有效碼字的一部分，具有正確的最低有效位，剩下要決定的問題是其它各位是否也是正確的。尤其涉及次最低有效位是否正確。
正確碼元的確定遵循圖13的結(jié)構(gòu)。在圖13中，譯碼器61對應(yīng)于圖12的流程圖，它確定碼元的最低有效位，同時確定一個試探性的碼元。該碼元送到譯碼器62，標(biāo)識出適合于編碼器32的要求的有效電平，同樣，標(biāo)識出最終碼元s’的次最低有效位，以及其余各位。由于碼元的次最低有效位是通過簡單的奇偶校驗編碼得到的，因此該位的校正過程比圖12中的過程要簡單一些。在圖14中給出該處理過程。譯碼器61以及62的輸出對應(yīng)于加到部件31以及32的糾錯編碼的最低有效位并對應(yīng)于變換器33的輸出端各位。為了在變換器33輸入端恢復(fù)各個位，可以使用簡單的查表翻譯，通過翻譯器63實現(xiàn)。
根據(jù)圖14的譯碼器的過程，單元201置角標(biāo)k為1，單元202確定電平t(k)是r(k)－e(k)。當(dāng)t(k)大于(k)時(由譯碼器61進(jìn)行選擇)，單元206，207，和209查看 ，它是與(k)相關(guān)的標(biāo)號，以及選擇一個相鄰的標(biāo)號x(k)2。然后控制轉(zhuǎn)向單元208。與此類似，當(dāng)t(k)不大于(k)時，單元210，211，和213也選擇標(biāo)號x(k)2，且控制轉(zhuǎn)向單元208。單元208把碼元s(k)2與電平x(k)2聯(lián)系起來。單元214計算第二個碼元選擇的“成本/效益”量度值，它對應(yīng)于y(k)＝ ，式中Δ是圍繞y(k)的閥值之間的距離。此后，單元215確定k是否小于N－1，其中N是分組長度(在對最低有效位編碼中的分組長度，對次最低有效位不要求相同)，在這種情況下，控制轉(zhuǎn)到單元201，確定與其它分組碼有關(guān)的的量度值。否則，控制轉(zhuǎn)向單元206，進(jìn)行關(guān)于信號奇偶性確定；即在碼元標(biāo)號中第二位的奇偶性。當(dāng)確定奇偶性為偶時(它是由編碼器32規(guī)定的奇偶性)，可以得出結(jié)論由譯碼器61做出的最初的估值是有效的，以及對于k的所有的值最終的估計值s’(k)都置成等于輸入估值(k)。控制轉(zhuǎn)到單元201以開始新的記錄。否則，單元217選擇對應(yīng)于最大值y的角標(biāo)η，通過置s’(η)為s(η)2修改那個標(biāo)記(保留其余的，置s’(k)為(k))。最后，控制再次轉(zhuǎn)向單元201，并開始處理新的記錄。
上面公開了一些原理，以及使公開原理具體化的一些例子，但是，當(dāng)然，在公開發(fā)明的靈感和范圍之內(nèi)，各種改進(jìn)是完全可能的。例如，當(dāng)上面談到回波做為誤差源進(jìn)行補償，明顯地，在部件200內(nèi)其它的誤差源能被估計，也能被處理。
權(quán)利要求
1.通信裝置包括電平選擇器，用于根據(jù)數(shù)字化的碼元產(chǎn)生模擬電平；以及根據(jù)所述模擬電平將信號傳送到遠(yuǎn)端均衡器的裝置，其中發(fā)到遠(yuǎn)端均衡器的信號的各電平設(shè)置成與遠(yuǎn)端均衡器的量化電平相應(yīng)，其特征在于所述通信裝置包括
根據(jù)所加的數(shù)字信號產(chǎn)生所述數(shù)字化碼元的編碼器，其中所述數(shù)字化碼元與預(yù)選的糾錯碼相一致。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的通信裝置，還包括根據(jù)從所述均衡器得出的信號調(diào)節(jié)所述電平選擇器產(chǎn)生的信號電平的裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的通信裝置，其中所述糾錯碼是分組碼(block code)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的通信裝置，其中碼元序列是從所加的數(shù)字信號的連續(xù)的分組位中產(chǎn)生的。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的通信裝置，其中所述糾錯碼是卷積碼。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的通信裝置，其中所述編碼器包括一個變換器，根據(jù)加到變換器的信號的每A個位，產(chǎn)生B組位，其中每組位包含C個位，包括碼元的大多數(shù)有效位，其中A、B和C是整數(shù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的通信裝置，其中所述變換器是小數(shù)位速率變換器。
8.根據(jù)權(quán)利要求6的通信裝置，其中A/B是帶分?jǐn)?shù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6的通信裝置還包括響應(yīng)所加信號的各位用于產(chǎn)生包括所述碼元的最小有效位并包含可啟動糾錯操作的冗余碼的編碼裝置。
10.根據(jù)權(quán)利要求6的通信裝置還包括第一編碼裝置，它根據(jù)所加信號的各位產(chǎn)生所述碼元的最低有效位；和第二編碼裝置，它根據(jù)所加信號的各位產(chǎn)生所述碼元的下一個最低有效位。
11.根據(jù)權(quán)利要求6的通信裝置還包括第一編碼裝置，根據(jù)所加的信號的各個位產(chǎn)生所述碼元的最低有效位，其中所述碼元的最低有效位適合于第一預(yù)選的糾錯碼；以及第二編碼裝置，根據(jù)所加信號的各位產(chǎn)生所述碼元的次低有效位，其中所述碼元的次低有效位適合于第二預(yù)選擇的糾錯碼。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的通信裝置，其中所述第一預(yù)選擇的糾錯碼與所述第二預(yù)選擇的糾錯碼不同。
13.根據(jù)權(quán)利要求11的通信裝置，其中所述第一預(yù)選擇的糾錯碼的糾錯能力強于所述第二預(yù)選擇的糾錯碼。
14.根據(jù)權(quán)利要求6的通信裝置包括第一編碼裝置，根據(jù)所加信號的各個位產(chǎn)生各組包括所述碼元的最低有效位的位，其中所述碼元的最低有效位適合第一預(yù)選擇的糾錯碼；以及第二編碼裝置，根據(jù)所加信號的各個位產(chǎn)生各中間組包括所述碼元的某些位的位，所述這些位在所述碼元的最低有效位和所述碼元的最高有效位之間，其中所述碼元的所述中間組的位適合第二預(yù)選擇的糾錯碼。
15.根據(jù)權(quán)利要求6的通信裝置還包括第一編碼裝置，根據(jù)所加信號的各個位產(chǎn)生各組D位，其中所述各組D適合第一預(yù)選擇的糾錯碼；第二編碼裝置，根據(jù)所加信號的各個位產(chǎn)生各組E位，其中所述碼元的中間組的位適合第二預(yù)選擇的糾錯碼；其中每個所述碼元是來自變換器的C個位順序與來自各組E和D的各位的結(jié)合，其中變換器的C個位包括每個碼元的最高有效位。
16.根據(jù)權(quán)利要求6的通信裝置，還包括第一編碼裝置，根據(jù)所加信號的各個位產(chǎn)生各組D位，其中所述組D適合第一糾錯碼，第二編碼裝置，根據(jù)所加信號的各個位產(chǎn)生各組E位，其中所述碼元各位的中間組適合第二預(yù)選擇的糾錯碼；根據(jù)所加信號的預(yù)選擇的各位產(chǎn)生組F的裝置；以及根據(jù)所述組D、E和F以及變換器的C個位形成碼元的裝置，其中每個所述碼元是變換器的C個位順序和組F、E和D的各位的結(jié)合，其中變換器的C個位包括每個碼元的最高有效位。
17.根據(jù)權(quán)利要求1的通信裝置，其中所述編碼器包括小數(shù)位速率變換器和編碼裝置，其中根據(jù)預(yù)選擇的路由方案，所加信號的一些位被加到所述小數(shù)位速率變換器，以產(chǎn)生集合A的位，所加信號的另一些位被加到所述編碼裝置，以產(chǎn)生集合B的位，其中集合A的位和集合B的位進(jìn)行組合以驅(qū)動電平選擇器。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的通信裝置，其中所述編碼裝置執(zhí)行多電平編碼。
19.根據(jù)權(quán)利要求17的通信裝置，其中所述編碼裝置執(zhí)行多電平編碼以產(chǎn)生集合B的位，每個集合B包括兩個子集，以及一個子集適合第一預(yù)選擇的糾錯碼，另一個子集不編碼。
20.根據(jù)權(quán)利要求17的通信裝置，其中所述編碼裝置執(zhí)行多電平編碼以產(chǎn)生集合B的位，每個集合B包括兩個子集，以及一個子集適合第一預(yù)選擇的糾錯碼，另一個子集適合第二預(yù)選擇的糾錯碼。
21.根據(jù)權(quán)利要求20的通信裝置，其中所述第一預(yù)選擇的糾錯碼是分組碼，所述第二預(yù)選擇的糾錯碼是奇偶校驗碼。
22.根據(jù)權(quán)利要求20的通信裝置，其中所述第一預(yù)選擇的糾錯碼是卷積碼，所述第二預(yù)選擇的糾錯碼是奇偶校驗碼。
23.根據(jù)權(quán)利要求20的通信裝置，其中所述第一預(yù)選擇的糾錯碼是卷積碼，所述第二預(yù)選擇的糾錯碼是分組碼。
24.根據(jù)權(quán)利要求17的通信裝置，其中所述編碼裝置執(zhí)行多電平編碼以產(chǎn)生集合B的位，每個集合B包含三個子集，以及一個子集適合第一預(yù)選擇糾錯碼，另一個子集適合第二預(yù)選擇糾錯碼，第三個子集不編碼。
25.用于產(chǎn)生輸出碼元流的譯碼裝置包括用于接收與發(fā)送的碼元流相關(guān)的接收碼元電平流的裝置，以及響應(yīng)所述減法裝置的譯碼器，包括一個第一級，根據(jù)與一個標(biāo)號的第一組的位相關(guān)的第一糾錯碼識別與所接收的碼元流相應(yīng)的最有可能的發(fā)送序列，所述標(biāo)號與減法器輸出的碼元電平相關(guān)，以及一個第二級，響應(yīng)第一級，利用與一個標(biāo)號的第二組的位相關(guān)的第二糾錯碼產(chǎn)生與最有可能的發(fā)送碼元序列相應(yīng)的輸出碼元流，其中所述標(biāo)號與減法器輸出的碼元電平相關(guān)。
26.根據(jù)權(quán)利要求25的譯碼裝置，其中第一級借助于與所述減法器輸出的碼元電平和預(yù)選擇的閾值間的距離相關(guān)的度量，識別出最有可能的發(fā)送碼元序列。
27.根據(jù)權(quán)利要求25的譯碼裝置，其中第一糾錯碼是分組碼。
28.根據(jù)權(quán)利要求25的譯碼裝置，其中第一糾錯碼是卷積碼。
29.根據(jù)權(quán)利要求25的譯碼裝置，其中第一糾錯碼比第二糾錯碼更健全。
30.根據(jù)權(quán)利要求25的譯碼裝置，其中第二糾錯碼是奇偶校驗碼。
31.根據(jù)權(quán)利要求25的裝置，其中所述第一組譯碼位是最低有效位。
32.根據(jù)權(quán)利要求25的裝置，其中所述第一組譯碼位是最低有效位，第二組位是次低有效位。
33.根據(jù)權(quán)利要求25的裝置，其中第一級確定所述輸出碼元流中的每個碼元的第一組的位，第二級確定所述輸出碼元流中每個碼的剩余位。
全文摘要
一個調(diào)制解調(diào)器與所連的中心局編碼譯碼器匹配，并包括數(shù)據(jù)的編碼。中心局編碼譯碼器后的回波消除器減去由中心局引入的回波。具體來說，加到調(diào)制解調(diào)器的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)是多電平編碼的并變換到編碼譯碼器識別的電平的一個子集。然后，譯碼器對各級中接收的信號進(jìn)行譯碼。
文檔編號H03M13/35GK1143286SQ96101338
公開日1997年2月19日 申請日期1996年1月31日 優(yōu)先權(quán)日1995年2月1日
發(fā)明者海南·荷茲伯格, 布通·里本·斯?fàn)柼仄澆?申請人:美國電報電話公司