專利名稱：在可變比特速率通信中用于檢測(cè)比特速率的方法裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在其內(nèi)信息比特速率是可變的通信中檢測(cè)比特速率的方法和裝置。
正如AllenSalmasi等人的“關(guān)于應(yīng)用于數(shù)字峰窩和個(gè)人通信網(wǎng)絡(luò)的碼分多址”(CDMA)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)觀點(diǎn)“(“ONThesystemDesignAspectOfDigitalCellularAndPersonalCommunicationNetworks”.)(1991第41次IEEE車載技術(shù)會(huì)議)一文中所描述的，為了減小移動(dòng)臺(tái)的功率消耗和減小對(duì)其它移動(dòng)臺(tái)和基站的干擾，可變比特速率話音CODEC(編譯碼器)已被使用在CDMA系統(tǒng)中。話音CODEC以一幀為單位對(duì)信號(hào)編碼和譯碼，以使被編碼數(shù)據(jù)的信息比特速率逐幀變化。在信號(hào)接收側(cè)，在檢測(cè)了信息比特速率之后對(duì)信號(hào)譯碼是十分必要的?？傊?，在差錯(cuò)校正編碼等等之后發(fā)送話音CODEC的數(shù)據(jù)。
按照現(xiàn)有技術(shù)的移動(dòng)臺(tái)，一個(gè)發(fā)射機(jī)部分通過(guò)按與當(dāng)前比特速率相應(yīng)的數(shù)值重復(fù)地排列被編碼數(shù)據(jù)提供具有恒定發(fā)送速率的發(fā)送數(shù)據(jù)。被編碼數(shù)據(jù)是對(duì)通過(guò)可變比特速率話音CODEC編碼的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行卷積編碼構(gòu)成的。如果接收機(jī)不知道發(fā)射機(jī)對(duì)信息數(shù)據(jù)編碼所用的確切的比特速率，則用于接收被發(fā)送數(shù)據(jù)的接收機(jī)部分不能對(duì)被發(fā)送數(shù)據(jù)正確地譯碼。因此，該接收機(jī)通過(guò)對(duì)所接收的數(shù)據(jù)按每個(gè)可能的信息比特速率進(jìn)行維特比譯碼獲得譯碼結(jié)果，再按每個(gè)相應(yīng)的比特速率對(duì)每個(gè)譯碼結(jié)果執(zhí)行卷織編碼，用被接收數(shù)據(jù)校核該卷積編碼數(shù)據(jù)，根據(jù)卷積再編碼數(shù)據(jù)是與接收機(jī)部分的被接收數(shù)據(jù)非常一致確定由發(fā)射機(jī)部分在信息數(shù)據(jù)的卷積編碼中使用的比特速率，并且然后輸出與該比特速率相應(yīng)的編碼結(jié)果作為維特比譯碼數(shù)據(jù)。一篇題目為“CDMA移動(dòng)臺(tái)調(diào)制解調(diào)器ASIC”(IEEE期刊“固態(tài)電路”第28卷第3號(hào)，1993年3月)的文章公開了一種按照上述方法檢測(cè)比特速率的方法。
如上所述，通常的方法通過(guò)對(duì)接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行維特比譯碼能夠檢測(cè)可變比特速率通信中的比特速率，并且按所有潛在比特速率對(duì)譯碼結(jié)果再次執(zhí)行卷積編碼，和對(duì)該比特速率進(jìn)行估計(jì)。
然而，上述用于檢測(cè)比特速率的通常方法存在著許多問(wèn)題，這些問(wèn)題在于必須估算所有可能的比特速率和根據(jù)各自的比特速率施加維特比譯碼(大家知道維特比譯碼需要大量的算術(shù)運(yùn)算)，以致必須增加硬件容量和提高電路運(yùn)算速度，以便在一可用有限時(shí)間內(nèi)完成處理過(guò)程，上述各要求使得由電池驅(qū)動(dòng)的移動(dòng)終端單元的功率消耗增加。
為了克服普通技術(shù)中的上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種用于檢測(cè)比特速率的良好的方法和良好的裝置，而無(wú)需相應(yīng)于所有比特速率執(zhí)行維特比譯碼。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，通過(guò)檢查被接收數(shù)據(jù)的重復(fù)特性，和利用可變比特速率通信的相同數(shù)據(jù)重復(fù)出現(xiàn)在這些通信中的特性對(duì)該比特速率進(jìn)行估算。
此外，按照本發(fā)明，通過(guò)利用數(shù)據(jù)被重復(fù)的特性估算該比特速率，以便在對(duì)一比特速率進(jìn)行估算后，僅必須執(zhí)行該比特速率的一個(gè)維特比譯碼。因此，本方法具有這樣一種效果，即能夠防止處理量方面的增加，并能在由電池驅(qū)動(dòng)的移動(dòng)終端單元中限制功率消耗的增加。


圖1是一個(gè)表示在發(fā)射機(jī)側(cè)的普通移動(dòng)單元的簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)框圖。
圖2是一個(gè)用于說(shuō)明在發(fā)射機(jī)側(cè)的普通移動(dòng)單元中編碼操作的表。
圖3示出了普通譯碼和比特速率檢測(cè)單元的簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)框圖。
圖4示出了用于檢測(cè)比特速率的通常方法的一個(gè)流程圖。
圖5是表示按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的譯碼和比特速率檢測(cè)單元的簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)框圖。
圖6是表示按照本發(fā)明上述實(shí)施例的譯碼和比特速率檢測(cè)單元的工作的一個(gè)流程圖。
首先，將參考附圖對(duì)發(fā)送和接收信息數(shù)據(jù)的通常方法進(jìn)行解釋，以便更好的理解按照本發(fā)明的比特速率檢測(cè)單元。
圖1是在發(fā)射機(jī)側(cè)的普通移動(dòng)單元的簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)框圖。標(biāo)號(hào)31表示信息數(shù)據(jù)諸如具有可變比特速率的話音CODEC的被編碼數(shù)據(jù)。假設(shè)當(dāng)最大比特速率是B時(shí)，數(shù)據(jù)比特速率按B/2n變化(其中n是包括0的正整數(shù))。信息數(shù)據(jù)31經(jīng)一個(gè)卷積編碼器32被編碼，該卷積編碼器32輸出已編碼數(shù)據(jù)33。標(biāo)號(hào)24表示一個(gè)用于重復(fù)安排已編碼數(shù)據(jù)33的重復(fù)控制器;以便產(chǎn)生發(fā)送數(shù)據(jù)35的恒定發(fā)送速率。
圖2示出了用于說(shuō)明在發(fā)射機(jī)側(cè)編碼的一個(gè)表。當(dāng)卷積編碼的編碼速率為1/2、信息比特速率分別是B、B/2和B/22時(shí)，對(duì)一幀進(jìn)行編碼的情況作出如下描述。當(dāng)每一幀的數(shù)據(jù)數(shù)量是m、信息比特速率是B時(shí)，信息比特速率B/2和B/22的信息數(shù)據(jù)數(shù)量分別是m/2和m/4。當(dāng)信息數(shù)據(jù)已被卷積編碼時(shí)，數(shù)據(jù)的數(shù)量被加倍。另一方面，發(fā)送數(shù)據(jù)的比特速率由信息比特速率B確定，并且每一幀數(shù)據(jù)的數(shù)量為2m。重復(fù)控制器34使發(fā)送數(shù)據(jù)與比特速率B、B/2或B/22匹配，以便已編碼數(shù)據(jù)33被安排零次、一次或三次，以使每一幀數(shù)據(jù)的數(shù)量變?yōu)?m。
根據(jù)上述假設(shè)，下面將解釋在接收機(jī)側(cè)檢測(cè)比特速率的普通方法。圖3示出了普通比特速率檢測(cè)單元的結(jié)構(gòu)。在圖3中，標(biāo)號(hào)51表示一個(gè)比特速率為B的維特比譯碼器，標(biāo)號(hào)52表示比特速率為B/2的維特比譯碼器，標(biāo)號(hào)53表示比特速率為B/4的維特比譯碼器，而標(biāo)號(hào)54、55和56分別表示用于對(duì)各自維特比譯碼器的譯碼結(jié)果再編碼的卷積編碼器。標(biāo)號(hào)57表示一個(gè)核對(duì)器/比特速率檢測(cè)器，用于核對(duì)來(lái)自各自卷積編碼器的再編碼數(shù)據(jù)，和檢測(cè)比特速率，標(biāo)號(hào)58表示一個(gè)選擇器，用于根據(jù)各自維特比譯碼器的譯碼結(jié)果和核對(duì)器/比特速率檢測(cè)器57的比特速率檢測(cè)結(jié)果選擇最可能被譯碼的數(shù)據(jù)。
下面將參考圖4所示流程圖對(duì)上述單元的工作進(jìn)行描述。當(dāng)數(shù)據(jù)已被接收時(shí)(步驟61)，假設(shè)可能的比特速率，并且這些比特速率是分別由維特比譯碼器51、52和53維特比譯碼的(步驟62、63和64)。各自譯碼的結(jié)果再將由卷積編碼器54、55和56卷積編碼(步驟65、66和67)。由核對(duì)器/比特速率檢測(cè)器57利用各自的再編碼數(shù)據(jù)核對(duì)已接收的數(shù)據(jù)，并選擇和檢測(cè)最可能比特速率(步驟68)。輸出相應(yīng)于這一被檢測(cè)比特速率的譯碼結(jié)果作為被維特比譯碼數(shù)據(jù)(步驟69)。
如上所述，按照通常的技術(shù)，必須對(duì)所有可能的比特速率執(zhí)行大量算術(shù)運(yùn)算的維特比譯碼，并且完成這些工作的單元需要大規(guī)模和高速度的電路，以實(shí)現(xiàn)此目的。
下面將對(duì)按照本發(fā)明實(shí)際使用在可變比特速率通信中的用于檢測(cè)確切比特速率的一種方法和裝置進(jìn)行描述。
圖5是表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中比特速率檢測(cè)器的結(jié)構(gòu)的示意圖。在發(fā)射機(jī)側(cè)的結(jié)構(gòu)和各假設(shè)與上述普通技術(shù)類似。在圖5中，標(biāo)號(hào)11表示一個(gè)正極性計(jì)數(shù)器，用于計(jì)數(shù)來(lái)自被接收數(shù)據(jù)的正極性數(shù)據(jù)，標(biāo)號(hào)12表示一個(gè)負(fù)極性計(jì)數(shù)器，用于計(jì)數(shù)來(lái)自被接收數(shù)據(jù)的負(fù)極性數(shù)據(jù)。標(biāo)號(hào)13表示一個(gè)減法器/絕對(duì)值計(jì)算電路，用以獲得由計(jì)數(shù)器11和12計(jì)數(shù)的計(jì)數(shù)值之間的一個(gè)差的絕對(duì)值。標(biāo)號(hào)14表示一個(gè)平均值計(jì)算電路，用以獲得減法器/絕對(duì)值電路13的輸出的一個(gè)平均值。標(biāo)號(hào)15表示一個(gè)比特速率檢測(cè)器，用以根據(jù)所獲得的平均值檢測(cè)一比特速率。標(biāo)號(hào)16表示一個(gè)維特比譯碼器，用以按被檢測(cè)的比特速率對(duì)接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行維特比譯碼。
下面，將參考圖6中所示流程圖對(duì)上述實(shí)施例的工作進(jìn)行描述。首先，從每一幀接收數(shù)據(jù)(步驟21)。被接收數(shù)據(jù)被分為每個(gè)最大重復(fù)數(shù)+1個(gè)數(shù)據(jù)，并且正極性數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)和負(fù)極性數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)由各自的計(jì)數(shù)器11和12計(jì)數(shù)(步驟22)。當(dāng)所使用的信息比特速率例如是B、B/2和B/22時(shí)，這種情況中的最大重復(fù)數(shù)為3。差的絕對(duì)值以計(jì)數(shù)器11和12的計(jì)數(shù)器值中獲得(步驟23)。在這種情況下，以一種硬檢測(cè)編碼，一個(gè)正極性和一個(gè)負(fù)極性被分別定義為1和0。而以一種軟檢測(cè)編碼，一個(gè)正極性和一個(gè)負(fù)極性被分別定義為正值和負(fù)值。因?yàn)閷?duì)每組最大重復(fù)數(shù)+1的數(shù)據(jù)都計(jì)算所述差的絕對(duì)值，所以獲得了被計(jì)算值的平均值(步驟24)。將所述差的絕對(duì)值的平均值與最大重復(fù)數(shù)+1的數(shù)據(jù)的組中每個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，并假設(shè)最可能的值是相應(yīng)幀中的重復(fù)數(shù)(步驟25)。當(dāng)正極性數(shù)據(jù)的數(shù)量與負(fù)極性數(shù)據(jù)的數(shù)量之間的差的絕對(duì)值的平均值例如為2.3時(shí)，重復(fù)數(shù)被確定為1，因?yàn)樵撝底罱咏鳛橹貜?fù)數(shù)+1的候選者1、2和4中的2。這些能從下列的邏輯中得到理解。假設(shè)實(shí)際的重復(fù)數(shù)是1，并且相同的數(shù)據(jù)已被發(fā)送兩次，在這種情況下，如果在加到各信道上的比特中一直沒有比特差錯(cuò)，則具有下列四種模式(假設(shè)在這種情況中最大重復(fù)數(shù)為3)(0000)、(0011)、(1100)和(1111)，按這四種模式，四個(gè)數(shù)據(jù)被分開。這樣，正極性數(shù)據(jù)和負(fù)極性數(shù)據(jù)之間的差的絕對(duì)值分別是4、0、0和4，而這些值的平均值成為2.0。在本實(shí)施例中，對(duì)于作為信息數(shù)據(jù)的被編碼數(shù)據(jù)中的兩個(gè)值，當(dāng)0和1出現(xiàn)的概率相同時(shí)，檢測(cè)的仍然性得到改善。所述信息數(shù)據(jù)已被差錯(cuò)校正編碼(圖2中的(ii))。因此，在差錯(cuò)校正編碼之后，這種方法最適合應(yīng)用于信息數(shù)據(jù)或具有上述特征的差錯(cuò)校正編碼數(shù)據(jù)，或應(yīng)用于具有更好的0和1出現(xiàn)的概率的平衡的加密數(shù)據(jù)。根據(jù)在上述過(guò)程中已獲得的一重復(fù)數(shù)，確定一比特速率，并且由維特比譯碼器16對(duì)被編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行維特比譯碼，以獲得被譯碼的數(shù)據(jù)(步驟26)。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，通過(guò)利用數(shù)據(jù)被重復(fù)的特征檢測(cè)可變比特速率通信的比特速率是可能的。
正如從上述實(shí)施例所清楚看到的，按照本發(fā)明，在根據(jù)數(shù)據(jù)的重復(fù)已對(duì)比特速率作出估算以后，僅就被估算的比特速率對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行維特比譯碼。因此，能夠防止處理量方面的增加，具有能在由電池驅(qū)動(dòng)的移動(dòng)終端中限制功率消耗增加的效果。
上述的實(shí)施例僅示出了通過(guò)利用數(shù)據(jù)被重復(fù)的特征檢測(cè)比特速率的方法的一個(gè)實(shí)例，因此，不必說(shuō)，根據(jù)考慮的類似方法檢測(cè)比特速率的其它改進(jìn)的方法也是能夠使用的。
權(quán)利要求
1.一種在可變比特速率通信系統(tǒng)中檢測(cè)信息數(shù)據(jù)的比特速率的方法，所述系統(tǒng)包括一個(gè)發(fā)射機(jī)和一個(gè)接收機(jī)，用于借助于各幀發(fā)送信息數(shù)據(jù)，其中每幀中的比特速率以B/2n變化，此時(shí)n是0或一個(gè)正整數(shù)，而B為包含在一幀中信息數(shù)據(jù)的最大數(shù)量，該方法的特征在于包括下列步驟，在發(fā)射機(jī)中對(duì)信息數(shù)據(jù)執(zhí)行卷積編碼，以便執(zhí)行該信息數(shù)據(jù)的差錯(cuò)校正；重復(fù)被卷積編碼的信息數(shù)據(jù)(2n-1)次，此時(shí)n為正整數(shù)，以便被重復(fù)的已卷積編碼的數(shù)據(jù)的數(shù)量變得與當(dāng)B個(gè)信息數(shù)據(jù)被卷積編碼時(shí)所獲得的數(shù)據(jù)的數(shù)量相同，和當(dāng)n為零時(shí)，按照具有所述已卷積編碼的信息數(shù)據(jù)的發(fā)送數(shù)據(jù)發(fā)送，或者當(dāng)n為一個(gè)正整數(shù)時(shí)，按照具有所述被重復(fù)安排的已卷積編碼的信息數(shù)據(jù)的發(fā)送數(shù)據(jù)發(fā)送，和在接收機(jī)中接收所述發(fā)送數(shù)據(jù)；根據(jù)所述被接收的發(fā)送數(shù)據(jù)的重復(fù)特征，從接收的發(fā)送中檢測(cè)信息數(shù)據(jù)的比特速率；和根據(jù)檢測(cè)的比特速率對(duì)所述發(fā)送數(shù)據(jù)執(zhí)行維特比譯碼。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，根據(jù)具有同一極性的數(shù)據(jù)的持續(xù)次數(shù)的一個(gè)平均值，通過(guò)數(shù)據(jù)的重復(fù)次數(shù)估算所述的重復(fù)特征。
3.一種在可變比特速率通信系統(tǒng)中檢測(cè)所構(gòu)成的信息數(shù)據(jù)的比特速率的裝置，其特征在于包括用于把接收的發(fā)送數(shù)據(jù)分成多個(gè)數(shù)據(jù)組的裝置，每個(gè)組包括最大重復(fù)數(shù)加1個(gè)數(shù)據(jù);用于對(duì)包括在所述數(shù)據(jù)組中具有正極性的數(shù)據(jù)和具有負(fù)極性的數(shù)據(jù)的計(jì)數(shù)的裝置;用于獲得所述具有正極性的被計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)的數(shù)量與所述具有負(fù)極性的被計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)的數(shù)量之間的差的一個(gè)絕對(duì)值的裝置;用于獲得所述幀中所述絕對(duì)值的一個(gè)平均值的裝置;用于把所述平均值與一個(gè)可能的重復(fù)數(shù)加1比較并檢測(cè)一個(gè)最可能重復(fù)數(shù)的裝置;和用于根據(jù)所述最可能重復(fù)數(shù)確定幀中一個(gè)最可能比特速率的裝置。
全文摘要
可變比特速率通信當(dāng)最大信息比特速率B時(shí)每幀比特速率以B/文檔編號(hào)H04J3/22GK1102921SQ9410786
公開日1995年5月24日 申請(qǐng)日期1994年7月15日 優(yōu)先權(quán)日1993年7月16日
發(fā)明者淺野延夫, 加藤修 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社