專利名稱：咬尾編碼的解碼技術(shù)的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明一般涉及編碼數(shù)字信息的解碼；更具體地，本發(fā)明涉及對以咬尾碼(tail biting code)編碼的數(shù)字信息進行解碼的技術(shù)。
背景技術(shù)：
陸地移動系統(tǒng)中的移動電話受到同頻干擾(即，來自遠方服務小區(qū)中使用相同載波頻率的其它電話的干擾)的限制比功率上的考慮更甚。因此，所需的每比特發(fā)射能量中0.5dB或甚至1dB的損耗一般都不會引起聲音(或數(shù)據(jù))質(zhì)量可察覺的下降?；究梢韵螂娫挵l(fā)射更多的功率，而且電話可以向基站增加功率。結(jié)果，陸地系統(tǒng)可以比較易于允許由差錯控制編碼引起的開銷損耗。
移動衛(wèi)星通信系統(tǒng)則相反，嚴重地受到功率的限制，非常需要節(jié)省所需的發(fā)射比特能量。GSM是目前最廣泛使用的數(shù)字語音傳輸?shù)臒o線蜂窩電話標準，它已經(jīng)適合提供對地球同步圓軌道衛(wèi)星以及通過正常的陸地蜂窩網(wǎng)絡的無線通信。在維持兼容-GSM的移動衛(wèi)星通信系統(tǒng)中的良好性能的同時，希望降低差錯控制編碼的開銷。
通過這些背景，現(xiàn)在將提供GSM原理的簡要描述。
示范的GSM超幀結(jié)構(gòu)由

圖1A中所示的4×26幀組成。圖1A中的每一行包括26個TDMA幀。在每一行中，幀1-12和14-25每個包括八個業(yè)務時隙。TDMA幀13(IDLE(空閑)幀)不用于傳輸，但是允許移動接收機捕獲并解碼來自相鄰基站的廣播控制信道(BCCH)信號突發(fā)。由于GSM中的相鄰基站是不要求同步的，空閑幀保證移動站能夠捕獲BCCH，不管相鄰基站之間是否存在時間偏差。
超幀結(jié)構(gòu)中的每個第26幀(圖1A中的最后一列)包含慢隨路控制信道(SACCH)信息。在每個超幀的4個SACCH突發(fā)上交織每個SACCH消息。每個SACCH幀包括8個時隙(每幀中每個業(yè)務時隙一個)，允許每個移動鏈路一個唯一的SACCH信道。
從每幀中的8個時隙中，每個移動單元分配一個(它的“信道”)。移動單元的數(shù)字編碼話音數(shù)據(jù)幀在8個連續(xù)幀上交織，每幀中保持相同的時隙?？梢允褂脡K對角線交織以降低延遲，因此前四個時隙(在每個8幀交織圖案中)各包括一半來自當前語音幀、一半來自前一語音幀的比特。后四個時隙(在每個8幀交織圖案中)各包括一半來自當前語音幀、一半來自下一語音幀的比特。
語音幀由語音編碼器產(chǎn)生，例如，每20ms產(chǎn)生一個。語音編碼速率為13Kbps時，對應于每20ms的語音幀260比特。語音比特被編碼到456比特。在GSM中，這456比特分成57比特一組的8組。一個語音幀的57比特與另一個語音幀的57比特交織(如上面針對塊對角線交織所描述的)。對這114比特，添加一個26比特的同步字、兩個1比特的FACCH(快隨路控制信道)標志，兩組3個拖尾比特(用于調(diào)制)、以及8.25比特以便容納上升/下降斜坡和保護時間，從而構(gòu)成包括156.25比特的TDMA時隙(577μs)。這些比特以270.833KB/s(=13MHz/48)的比特率發(fā)射。
每個GSM突發(fā)的示范格式在圖1B中表示。8.25比特的保護和上升/下降斜坡時間在每個突發(fā)之間提供。一個突發(fā)的上升/下降斜坡可以與相鄰突發(fā)的上升/下降斜坡重疊，但是不能與其它比特重疊。上行鏈路(移動站)傳輸中的上升/下降斜坡通常為4.25比特周期，留下4比特周期空白用于在基站接收不同移動突發(fā)之間的時間對準誤差?；景l(fā)送SACCH命令，以使移動單元的發(fā)射定時超前或延遲來完成這個功能。GSM系統(tǒng)中的基站具有固定的發(fā)射定時，因此基本上能夠?qū)⒄麄€8.25比特周期用于上升/下降斜坡。
3t(拖尾)比特使信道和調(diào)制濾波器的脈沖響應在突發(fā)內(nèi)結(jié)束。接收結(jié)束比特的尾以保證結(jié)束比特用與突發(fā)中間的比特相同的錯誤概率來解調(diào)是很重要的。
同步字任一側(cè)的標志比特(1f+1f)表示以前的或當前的20ms語音幀是否包含語音信息或FACCH控制信息。一個完整的20ms語音幀一般共有8個相關的標志比特，這使對該幀是語音還是FACCH可以進行可靠的擇多判決。
26比特的同步字允許使用22個方程來確定符號間隔的、5抽頭模型的組合信道脈沖響應(包括發(fā)射和接收濾波以及物理信道)的系數(shù)。因此，每個突發(fā)可以不用來自前一突發(fā)的附加信息而進行解調(diào)。為了實現(xiàn)跳頻，GSM保證一個突發(fā)的5個信道抽頭與下一個的抽頭之間不相關。577μs的短突發(fā)長度考慮到這樣的假設信道抽頭在突發(fā)中是不變的，即從中心同步字確定的每個抽頭的相位和幅度在突發(fā)的末端仍然有效，即使在900MHz上以250公里/小時的速度或在2GHz上以100公里/小時的速度時也是如此。
全速率GSM幀由8個業(yè)務突發(fā)組成，格式如上所述，8個突發(fā)在同一載波上復接?；蛘?，每幀的第一時隙(每個服務小區(qū)只有一個固定載波)可提供給廣播控制信道(BCCH)。BCCH時隙不跳頻，但是幀中包含業(yè)務的其它時隙可以跳頻。因此，與BCCH相同載波上的業(yè)務時隙可以逐幀地包含來自不同移動站的數(shù)據(jù)。BCCH載波是所有時隙中功率最大的，無論業(yè)務時隙是否包含激活的業(yè)務。如果空閑的話，業(yè)務時隙用虛業(yè)務填充。這有助于移動站在第一次上電時檢測BCCH載波。
一旦檢測到，BCCH時隙格式包含有助于移動站在上電時捕獲網(wǎng)絡同步的特性。連續(xù)幀中的BCCH時隙構(gòu)成重復的51-幀模式。這個幀中的每個時隙具有規(guī)定的用途。51時隙中的兩個包含F(xiàn)CH(頻率校正突發(fā))，它是“未調(diào)制”的突發(fā)。更特別地，F(xiàn)CH突發(fā)是交替的“1010…”比特模式，在GSM調(diào)制之后，產(chǎn)生單一的偏離載波頻率達1/4個比特率的譜線(即，按FSK用法中的連續(xù)的MARK符號)。這在移動站中可以用窄帶濾波器檢測到，使信噪比增強10-15dB，從而得到可靠的瞬時檢測并提供與BCCH時隙結(jié)構(gòu)的粗時間同步。同步信道(SCH)突發(fā)與FCH相隔固定數(shù)目的時隙，因此一旦定位了FCH突發(fā)，移動站就可以找到SCH突發(fā)。SCH突發(fā)包含擴展的同步字加上基站和網(wǎng)絡ID。與SCH的相關提供了比特級的精確同步。當使用多信道抽頭解調(diào)器時不需要比比特級更精確的同步。
BCCH幀周期51對于104(4×26)幀的業(yè)務信道超幀周期特別重要。幀周期51(多幀)使BCCH時隙在51×52個TDMA幀上滑動，并保證FCH(以及類似的SCH)出現(xiàn)在IDLE幀中的某個時刻。這使移動站在通話中鎖定到業(yè)務超幀格式，以便只使用空閑幀并以較慢的時間掃描相鄰基站從而進入與它們的正常同步捕獲過程。存儲當前和相鄰基站之間的定時偏差以便加速未來的掃描和最終的越區(qū)切換。此外，51×52的擴展幀模式長度加上其它的廣播信息將被用于定義加密過程中使用的幀編號方案。
對于衛(wèi)星通信，基本超幀格式類似于GSM的“半速率”格式，其中特定的移動站只使用每個交替的TDMA幀(8時隙)，有效地得到兩倍長度(9.23ms)的16時隙幀。我們稱此為半速率衛(wèi)星模式。半速率衛(wèi)星模式也可以這樣定義，從而移動站只使用每個第4TDMA幀(8時隙)，有效地得到32時隙的幀長度(18.46ms)。
對于32時隙模式或16時隙模式的使用，要依據(jù)業(yè)務分布和信道條件來決定。
全速率衛(wèi)星模式的超幀結(jié)構(gòu)在圖2A中表示。在圖2A中，前12幀F(xiàn)1到F12的每一個包含16個業(yè)務時隙，而且第13幀包含16個SACCH時隙。每個SACCH時隙與相應的業(yè)務時隙相關聯(lián)。為了每個業(yè)務時隙保留一個SACCH(現(xiàn)在是16),SACCH幀可以與IDLE幀合并，得到16時隙的SACCH幀。
在GSM中，SACCH消息可以在四個連續(xù)SACCH幀上交織。20ms的語音數(shù)據(jù)可以使用對角線交織來交織，但是只在4幀上進行(相同的交織延遲)?；蛘?，可以在8個業(yè)務幀上對角線交織40ms的語音幀。
衛(wèi)星通信系統(tǒng)是受到嚴重的功率限制和帶寬限制的，要求以用于數(shù)字蜂窩中的比特率的1/2到1/3進行語音編碼。另一方面，噪聲受限而不是同頻干擾受限的情況將會要求比陸地蜂窩系統(tǒng)更多的糾錯編碼，從而增加了發(fā)射比特率。因此，用于衛(wèi)星通信系統(tǒng)的16時隙幀名義上提供了每用戶的相對于陸地蜂窩系統(tǒng)的正確比例的發(fā)射比特。
但是，特定的衛(wèi)星系統(tǒng)可能是功率或帶寬受限的、或噪聲或自干擾受限的。這種情況針對不同系統(tǒng)而不同，甚至同一系統(tǒng)的不同服務小區(qū)也不同。因此，也可能定義一個32時隙模式，它提供每用戶以半發(fā)射比特率。這種模式使用與16時隙模式相同的語音編碼以及一半的糾錯編碼，或者甚至更低的語音糾錯編碼速率或信息速率。為了解釋的目的，假設32時隙模式使用相同的語音編碼速率和相同的糾錯編碼。也使用了與圖2A中定義的16時隙結(jié)構(gòu)相同的時隙和超幀結(jié)構(gòu)，但是只發(fā)射交替的幀。未使用的幀可以分配給其它用戶，使得服務小區(qū)中不受來自附近服務小區(qū)的同頻干擾限制的帶寬利用加倍。
用于本例中的編碼和交織使用對移動站或地面接收機完全透明的16或32時隙格式，使得它們不需要通過層3的復雜消息交換而在從一種模式切換到另一種之前進行通知。
語音被編碼到4kB/秒，使用由性能等同的兩個比率2/3的碼構(gòu)成的比率1/3碼進行糾錯編碼。一個2/3比率編碼的信息流(6kB/秒)在偶幀上發(fā)射(或可能不是這種情況)，另一個流傳輸使用另一個2/3比率碼編碼的相同信息，并在奇幀上發(fā)射(或可能不是這種情況)。接收機總是接收每一幀，并從同步相關中確定該幀是否包含所需的突發(fā)。如果另一個移動站被分配了該突發(fā)，所用的同步碼將正交于第一移動站，以便區(qū)分更容易。如果偶和奇幀都包含所需的數(shù)據(jù)，來自兩個2/3比率碼的組合比特構(gòu)成1/3比率碼，使性能增強，功率也加倍。如果只有奇幀包含所需數(shù)據(jù)，偶幀被抹去并在解碼器中不給出權(quán)重，得到單一的2/3比率糾錯碼的性能。如果偶幀有時包含所需數(shù)據(jù)、有時不包含(這要根據(jù)解交織比特之后出現(xiàn)在到解碼器的輸入流中的哪個地方而定)，則性能將在2/3比率碼和1/3比率碼之間變化。
只有一個16時隙幀分配給SACCH，因此如果工作在帶32個不同移動站鏈路的32時隙模式，則通過消息中的奇/偶比特將SACCH幀尋址到奇幀移動站或偶幀移動站。
衛(wèi)星下行鏈路可以從TDMA開銷的降低中得到好處。同步比特數(shù)據(jù)從26降低到22，而同時使FACCH標志比特被刪除。降低開銷的下行鏈路衛(wèi)星模式時隙格式在圖2B中表示。由于與GSM的8時隙格式相比的不同的16時隙格式，電話中的信號處理負荷至少降低了一半，使FACCH解碼器和語音幀解碼器在每幀上都能運行。這也提供了更可靠的語音/FACCH判決，正如從當前產(chǎn)品實現(xiàn)方案中所確定的那樣。語音解碼器算法首先被執(zhí)行，然后在GSM正常地處理下一個語音幀的時間中來運行FACCH解碼器。CRC表示解碼輸出將被譯為語音還是FACCH信息。
在包含廣播控制信道(BCCH)的載波上，每個16時隙幀-包括SACCH幀-的第一時隙被提供給BCCH信道。BCCH結(jié)構(gòu)與GSM中的情況相同，由51幀重復模式組成，包括FCH、SCH、廣播控制信道(BCCH)和尋呼信道(PCH)。這個結(jié)構(gòu)中的幀號(0-50)與業(yè)務超幀結(jié)構(gòu)的幀號(0-51)組合起來后，為了加密目的而規(guī)定了幀編號方案的最低有效部分。
現(xiàn)在將描述GSM BCCH和示范的衛(wèi)星模式BCCH之間的主要區(qū)別。首先，發(fā)射衛(wèi)星模式BCCH的載波不一定在所有時隙中激活。如果當前沒有通話在特定波束和載波上建立，只有BCCH時隙可以包含能量。其次，即使當激活的業(yè)務時隙被包含在與衛(wèi)星模式BCCH相同的幀中，由于動態(tài)功率控制算法，它們也不一定都處于相同的功率電平。衛(wèi)星BCCH時隙也可以以高于平均業(yè)務突發(fā)的功率來進行發(fā)送。第三，F(xiàn)CH不是未調(diào)制的突發(fā)，而是可以重定義為高余量短消息業(yè)務(HM-SMS)。這種短消息業(yè)務的更多細節(jié)在題為“High Power Short Message Service UsingBroadcast Control Channel(使用廣播控制信道的高功率短消息業(yè)務)”的共同未決、公共受讓的申請中提供，該申請全文在這里結(jié)合作為參考。SCH也可以用于HM-SMS。這種實現(xiàn)提供了每51幀BM-SMS中4個消息突發(fā)的容量。HM-SMS信號結(jié)構(gòu)允許移動單元在非常不利的位置進行捕獲，在理想的、自由空間AWGN信道上提供多達30dB的余量。每個HM-SMS突發(fā)包含類似于長同步字的有限數(shù)目預定比特模式中的一個，并且也以比其它47個BCCH突發(fā)高的功率發(fā)射。HM-SMS突發(fā)因此對于移動站在正常情況下快速啟動系統(tǒng)捕獲是很理想的，并滿足FCH和SCH的功能。第四，在衛(wèi)星BCCH上的廣播信息的消息內(nèi)容與GSM不同，盡管包含一些相同的參數(shù)。衛(wèi)星BCCH將廣播與衛(wèi)星系統(tǒng)有關的所有衛(wèi)星的參數(shù)，從而足夠使移動站從衛(wèi)星信號確定它的位置。
由于是通過電池來提供耗用電流，移動電話是峰值功率受限的。QMSK和π/QPSK的峰值到平均包絡變化范圍是在3-4dB之間。此外，它們需要線性功放，這比恒定包絡調(diào)制所使用的C類或準C類功放效率至少低50％。因此，在上行鏈路上，諸如GMSK這樣的恒定包絡調(diào)制更具有功率有效性。GMSK不具有很高的鄰道干擾保護，因此需要衛(wèi)星解調(diào)器中的額外信號處理。在下行鏈路上，由于航天器具有線性矩陣功放，因此可以使用線性調(diào)制提供較高的鄰道干擾保護，不需電話中的附加處理?？梢允褂梦灰普幌嘁奇I控(OQPSK)以允許用諸如GSM中的GMSK兼容的接收機來進行解調(diào)。
差錯控制編碼一般用于數(shù)字信息的傳輸，而且特別用于移動無線系統(tǒng)。例如，約束長度從5到7的卷積編碼技術(shù)一般被用于美國數(shù)字蜂窩(American Digital Cellular)和GSM中。
在常規(guī)的移動無線系統(tǒng)中，卷積編碼的限定需要移位寄存器在已知狀態(tài)(例如，全零)中開始并結(jié)束。移位寄存器首先以m個零的第一序列來啟動，這里m是編碼器中存儲器件的數(shù)目，后面跟隨信息序列。在傳輸結(jié)束，m個零的第二序列被加入到信息序列的結(jié)尾。第二序列中的m個零稱為拖尾比特。拖尾比特導致L/(L+m)的功耗，這里L是信息序列塊長度。在陸地移動系統(tǒng)中，這個功耗不會出現(xiàn)問題，因為這種系統(tǒng)不是功率受限的。
計劃中的未來全球和區(qū)域衛(wèi)星系統(tǒng)也建議使用卷積編碼。由于衛(wèi)星的功率受限，拖尾比特損耗(為0.5dB的量級)導致系統(tǒng)鏈路余量顯著降低。
為了避免拖尾比特損耗，可以使用咬尾編碼，其中移位寄存器用前m個信息比特啟動，其后跟隨著信息序列。在這種情況下，初始狀態(tài)和最終狀態(tài)是相同的，如同常規(guī)的卷積編碼那樣。存在對這種碼的解碼問題。最大似然解碼對于卷積或咬尾碼太復雜，因為需要在2m種狀態(tài)上搜索以便限定該碼。
正如本領域一般技術(shù)人員所理解的，常規(guī)的卷積編碼器可以用網(wǎng)格圖來描述。網(wǎng)格長度L要根據(jù)卷積碼需要多長時間才能確定而定。然后通過尋找通過網(wǎng)格的最可幾路徑進行解碼，這通常使用熟知的Viterbi算法。具有最佳量度的路徑被選為發(fā)送序列所追溯的路徑。希望提供可靠的而且相對簡單的方法來對卷積和咬尾碼解碼。進一步還希望提供一種降低功耗的解碼方法，使得該方法可以有利地用于衛(wèi)星或其它功率受限的電信系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
在使用本發(fā)明方法的解碼器中，解碼網(wǎng)格被復制并級聯(lián)成原始的網(wǎng)格。根據(jù)示范實施例，復制解碼網(wǎng)格以產(chǎn)生長度為2L的網(wǎng)格，盡管網(wǎng)格也可以修改為其它倍數(shù)。
根據(jù)示范實施例，使用本發(fā)明方法的解碼器接收解碼的數(shù)字數(shù)據(jù)；產(chǎn)生復制并且級聯(lián)的解碼網(wǎng)格；執(zhí)行解碼網(wǎng)格的第一次解碼，為此，要執(zhí)行以下步驟從索引點開始確定索引點的最佳狀態(tài)、并回溯一條最佳路徑、如果必要的話對解碼結(jié)果重排序以便補償環(huán)繞；在適當?shù)拇鎯ζ髦写鎯Φ谝淮谓獯a的結(jié)果；執(zhí)行一次或多次附加的解碼，在存儲器中存儲每次附加解碼的結(jié)果，并將存儲的結(jié)果與先前的解碼結(jié)果比較以便確定共同的信息比特或符號。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，可以使用多數(shù)邏輯而且/或者可以為未分辨的比特選擇任意解碼結(jié)果。
因此本發(fā)明提供了一種簡單、可靠、而且有效的解碼方法，對在衛(wèi)星電信系統(tǒng)中傳輸?shù)?、以咬尾碼編碼的信息解碼特別有利。
附圖的簡要描述對發(fā)明更完整的理解可以在結(jié)合附圖閱讀如下優(yōu)選實施例的詳細描述時得到，其中類似的參考標記表示類似的單元，其中
圖1A-B分別是GSM超幀和典型的GSM突發(fā)的圖，它們用于本發(fā)明可以實施的陸地電信系統(tǒng)；圖2A-B分別是超幀結(jié)構(gòu)和減少開銷的下行鏈路時隙格式圖，用于本發(fā)明可以實施的衛(wèi)星電信系統(tǒng)；圖3是示范通信系統(tǒng)中單元的框圖，其中可以實施根據(jù)本發(fā)明的解碼器和方法；圖4是描述根據(jù)本發(fā)明的示范方法的流程圖；以及圖5A-5D是表示根據(jù)本發(fā)明的示范解碼過程的網(wǎng)格圖。
優(yōu)選實施例的詳細描述現(xiàn)在參考圖3，表示了適于實現(xiàn)本發(fā)明的示范通信系統(tǒng)?，F(xiàn)在參考圖1，表示了用于發(fā)送編碼的數(shù)字通信信號的示范通信系統(tǒng)，本發(fā)明方法可以在其中實施。該系統(tǒng)包括信道編碼器10，用于對待發(fā)送的數(shù)字數(shù)據(jù)比特或符號編碼；調(diào)制器12，用于對編碼數(shù)據(jù)符號調(diào)制并通過傳輸信道14將符號發(fā)送到接收機；解調(diào)器16，用于在接收機中檢測/解調(diào)所發(fā)的符號；以及解碼器18，用于對檢測到的數(shù)據(jù)符號解碼。編碼的、調(diào)制的符號優(yōu)選地使用時分多址(TDMA)發(fā)射，其中的符號被成幀發(fā)射，每幀包括多個時隙。在TDMA系統(tǒng)中，通信信道被定義為每幀中的一個或多個時隙，這些時隙被指定為通信發(fā)射機和接收機所使用。每個時隙包括多個編碼比特或符號。可以理解本發(fā)明也適用于其它通信方法。
根據(jù)本發(fā)明的第一實施例，解碼器通過復制的解碼網(wǎng)格執(zhí)行一定次數(shù)D≤Dmax的過程，產(chǎn)生初步的解碼信息序列。然后解碼器執(zhí)行解碼信息比特的模式匹配，以確定最終輸出的信息序列。
現(xiàn)在參考圖4，它表示了描述本發(fā)明示范實施例的流程圖。在步驟100，解碼器接收編碼數(shù)據(jù)，一般是以塊接收的。優(yōu)選地，編碼數(shù)據(jù)以咬尾的卷積碼編碼。在步驟102，通過將最初的解碼網(wǎng)格復制并級聯(lián)合理的次數(shù)，解碼器便可產(chǎn)生解碼網(wǎng)格。令L表示接收矢量的長度。根據(jù)發(fā)明的優(yōu)選實施例，最初的網(wǎng)格被復制以便構(gòu)成長度為2L的網(wǎng)格。在步驟104，第一遍D1將從第一索引點2L-x開始。解碼器選擇第一索引點的最佳狀態(tài)，并回溯長度為L的最佳路徑。相應的信息比特標為c11,c12,…，這里每個cjj代表k個連續(xù)比特。在步驟106，解碼器在合適的存儲器中存儲這個初步的解碼信息序列以便為以后使用。
解碼器重復步驟104，并從第二索引點(例如2L-x-δ)開始執(zhí)行第二遍D2。然后解碼器選擇第二索引點的最佳狀態(tài)并回溯長度為L的最佳路徑。解碼器對相應的信息比特重排序以便考慮環(huán)繞，并將重排序的比特標為c21,c22,…。這些結(jié)果存儲在合適的存儲器中并與先前的解碼的結(jié)果比較。很可能來自D1和D2的部分第一和第二信息序列是一致的。這些共同的比特現(xiàn)在可以假設是已知而且正確解碼的，而且網(wǎng)格可以適當?shù)乇弧凹舳獭?。這種剪短在圖5A-D中表示，其中為了簡便，x=1而且δ=1。為了解釋的目的，假設c23=c13,c24=c14，和c28=c18。
解碼器可以執(zhí)行第三遍D3，類似于D2，從第三索引點(例如2L-x-2δ)開始。在第三遍中，“已知”位置(在本例中為位置3,4和8)被跳過。在本例中，c31=c21而且c32=c22，因此現(xiàn)在可以固定這些比特。結(jié)果，在第四遍，只有位置5,6和7上的比特還是未知的。下表總結(jié)了這個示范實現(xiàn)的結(jié)果。
D1:c11c12c13c14c15c16c17c18D2:c21c22c13c14c25c26c27c18D3:c21c22c35c36c37D4: c45c46c47可以理解，每次連續(xù)的解碼在偏移前一次索引點一個偏移量δ的索引點處開始。每次解碼結(jié)果與前一次進行比較，從而確定網(wǎng)格中每個位置上的比特。因此，解碼器重復步驟104和106一定次數(shù)。解碼器在所有比特確定之后停止，或者在預定的最大遍數(shù)Dmax之后停止。如果在Dmax遍之后，一些比特仍未分辨，解碼器選擇其中一遍(例如第一遍)并確定它的信息比特為未分辨比特。然后，解碼器在步驟108輸出最終的輸出信息序列。
根據(jù)另一個實施例，解碼器使用多數(shù)邏輯對編碼信息解碼。如同在前一實施例中，解碼器執(zhí)行Dmax遍，在復制的網(wǎng)格中每次偏移一個偏移量δ。為補償環(huán)繞所必需的，每遍的信息比特被適當?shù)刂嘏判颍⒋鎯υ诤线m的存儲器中。在解碼器完成Dmax遍之后，對存儲的結(jié)果逐比特地應用多數(shù)邏輯法則，以便輸出解碼的信息比特?？梢岳斫馊绻鸇max是偶數(shù)，等秩(ties)是可能的。通過任意選擇這些遍之一(例如，第一遍)的未分辨比特，解碼器可以打破這種等秩情況。如果Dmax是奇數(shù)，就不存在模糊性。
盡管前面描述包含很多細節(jié)和特性，但是可以理解它們只是說明性的例子并用于解釋的目的，不能理解為是對本發(fā)明或發(fā)明人對該領域的貢獻的限制。很多不背離所附權(quán)利要求和它們的合法等效物所定義的發(fā)明精神和范圍的修改對于本領域的一般技術(shù)人員來說是很顯然的。
權(quán)利要求
1．一種對編碼數(shù)字通信信號解碼的方法，包括接收編碼的數(shù)字通信信號；對從接收的數(shù)字通信信號中產(chǎn)生的解碼網(wǎng)格執(zhí)行第一解碼，以產(chǎn)生第一次解碼的信息序列；執(zhí)行解碼網(wǎng)格的第二解碼，以產(chǎn)生第二次解碼的信息序列；將第二解碼的信息序列與第一解碼的信息序列相比較，以便在第一和第二解碼的信息序列之間確定共同的信息；執(zhí)行解碼網(wǎng)格的一次或多次后續(xù)解碼，以便產(chǎn)生一個或多個后續(xù)的解碼信息序列，每次后續(xù)的解碼都忽略包含共同信息的網(wǎng)格位置；將每個后續(xù)的解碼信息序列與前一次解碼的信息序列中不包含共同信息的部分進行比較；并輸出最終的解碼信息序列，其中包括從所有解碼中產(chǎn)生的共同信息。
2．權(quán)利要求1的方法，其特征在于，最終解碼信息還包括所選的一個解碼信息序列中的一些部分。
3．權(quán)利要求2的方法，其特征在于，所選的解碼信息序列是第一解碼的信息序列。
4．權(quán)利要求1的方法，其特征在于，解碼網(wǎng)格長度為nL，這里n為有理數(shù)，并通過復制并級聯(lián)長度為L的第一解碼網(wǎng)格來產(chǎn)生。
5．權(quán)利要求4的方法，其特征在于，通過以下步驟即從解碼網(wǎng)格中的第一索引點2L-x開始、選擇第一索引點2L-x處的最佳狀態(tài)、并在解碼網(wǎng)格中回溯長度為L的最佳路徑來執(zhí)行第一解碼，從而產(chǎn)生第一次解碼的信息序列。
6．權(quán)利要求5的方法，其特征在于，通過以下步驟即從第二索引點2L-x-δ開始、選擇第二索引點2L-x-δ處的最佳狀態(tài)、在解碼網(wǎng)格中回溯長度為L的最佳路徑、并對從第二索引點回溯得到的信息重排序來執(zhí)行第二解碼，從而產(chǎn)生第二解碼的信息序列。
7．權(quán)利要求1的方法，其特征在于，編碼的數(shù)字通信信號以差錯控制編碼來編碼。
8．權(quán)利要求1的方法，其特征在于，每次后續(xù)的解碼通過從前次索引點偏移δ的后續(xù)索引點處開始執(zhí)行。
9．權(quán)利要求1的方法，其特征在于，最終的解碼信息序列還包括從不包含共同信息的解碼網(wǎng)格的所有部分的多數(shù)邏輯運算中得到的信息。
10．權(quán)利要求9的方法，其特征在于，最終的解碼信息序列還包括所選的一個解碼信息序列的一些部分。
11．一個通信系統(tǒng)，包括編碼器，它用差錯控制編碼對信息信號編碼；調(diào)制器，它對編碼的信息信號調(diào)制并發(fā)射；以及接收機，它對編碼的信息信號接收并解碼，接收機包括一個解碼器，用于產(chǎn)生多個可選的解碼序列，而且如果可選的解碼序列的子集出現(xiàn)在一個以上的可選解碼序列中，則將該子集作為正確序列輸出。
12．權(quán)利要求11的系統(tǒng)，其特征在于，差錯控制編碼是咬尾的卷積碼。
13．權(quán)利要求11的系統(tǒng)，其特征在于，解碼器這樣產(chǎn)生可選的序列從編碼的信息信號中構(gòu)成解碼網(wǎng)格，執(zhí)行解碼網(wǎng)格的第一解碼以產(chǎn)生第一解碼的信息序列；執(zhí)行解碼網(wǎng)格的第二解碼以產(chǎn)生第二解碼的信息序列；將第二解碼的信息序列與第一解碼的信息序列進行比較，以確定第一解碼的信息序列和第二解碼的信息序列之間的共同子集；執(zhí)行解碼網(wǎng)格的一次或多次后續(xù)解碼，以產(chǎn)生一個或多個后續(xù)的解碼信息序列；將每個后續(xù)的解碼信息序列與一個或多個前面的解碼信息序列的一些部分進行比較，以確定另外的共同子集；并且輸出最終的解碼信息序列，其中包括從所有解碼中產(chǎn)生的共同子集。
14．權(quán)利要求11的系統(tǒng)，其特征在于，解碼網(wǎng)格長度為nL，這里n為有理數(shù)，并通過復制并級聯(lián)長度為L的第一次解碼網(wǎng)格來產(chǎn)生。
15．權(quán)利要求14的系統(tǒng)，其特征在于，通過以下步驟即從解碼網(wǎng)格中的第一索引點2L-x開始、選擇第一索引點2L-x處的最佳狀態(tài)、并在解碼網(wǎng)格中回溯長度為L的最佳路徑來執(zhí)行第一解碼，從而產(chǎn)生第一次解碼的信息序列。
16．權(quán)利要求15的系統(tǒng)，其特征在于，通過以下步驟即從第二索引點2L-x-δ開始、選擇第二索引點2L-x-δ處的最佳狀態(tài)、在解碼網(wǎng)格中回溯長度為L的最佳路徑、并對從第二索引點回溯得到的信息重排序來執(zhí)行第二次解碼，從而產(chǎn)生第二次解碼的信息序列。
17．權(quán)利要求14的系統(tǒng)，其特征在于，每次后續(xù)的解碼通過從前次索引點偏移δ的后續(xù)索引點處開始執(zhí)行。
18．權(quán)利要求11的系統(tǒng)，其特征在于，每個子集具有確定的長度。
19．權(quán)利要求13的系統(tǒng)，其特征在于，解碼器還輸出所選的一個可選解碼序列的一些部分。
20．權(quán)利要求19的系統(tǒng)，其特征在于，所選的一個是第一解碼的信息序列。
21．對編碼信息信號進行解碼的解碼器，包括用于接收編碼的數(shù)字通信信號的裝置；用于執(zhí)行從接收的數(shù)字通信信號中產(chǎn)生的解碼網(wǎng)格的第一解碼、以產(chǎn)生第一解碼的信息序列的裝置；用于執(zhí)行解碼網(wǎng)格的第二遍解碼、以產(chǎn)生第二次解碼的信息序列的裝置；將第二解碼的信息序列與第一解碼的信息序列相比較、以便在第一和第二解碼的信息序列之間確定共同信息的裝置；執(zhí)行一次或多次解碼網(wǎng)格的后續(xù)解碼、以便產(chǎn)生一個或多個后續(xù)的解碼信息序列的裝置，其中每次后續(xù)的解碼忽略包含共同信息的網(wǎng)格位置；將每個后續(xù)的解碼信息序列與前一次解碼的信息序列中不包含共同信息的部分進行比較的裝置；以及輸出最終的包括從所有解碼中產(chǎn)生的共同信息的解碼信息序列的裝置。
22．一種對編碼信息信號解碼的方法，包括如下步驟接收編碼的數(shù)字通信信號；對從接收的數(shù)字通信信號產(chǎn)生的解碼網(wǎng)格執(zhí)行預定次數(shù)的解碼，以產(chǎn)生預定數(shù)目的解碼信息序列；并且對預定數(shù)目的解碼信息序列的每個序列位置執(zhí)行多數(shù)邏輯計算，從中確定輸出的解碼信息序列。
23．權(quán)利要求22的方法，其特征在于，輸出的解碼信息序列還包括對于多數(shù)邏輯計算失敗的每個序列位置的來自預定數(shù)目的解碼信息序列中所選定一個的項。
24．權(quán)利要求22的方法，其特征在于，解碼網(wǎng)格長度為nL，并通過將長度為L的第一解碼網(wǎng)格級聯(lián)有理數(shù)n次來構(gòu)成。
25．權(quán)利要求22的方法，其特征在于，編碼數(shù)字通信信號被成塊接收。
全文摘要
一種對編碼數(shù)字數(shù)據(jù)解碼的方法。解碼器產(chǎn)生復制的解碼網(wǎng)格并使用復制的網(wǎng)格執(zhí)行一定數(shù)目(D
文檔編號H04L27/00GK1238084SQ97199799
公開日1999年12月8日 申請日期1997年9月8日 優(yōu)先權(quán)日1996年9月16日
發(fā)明者A·S·哈伊拉拉, A·哈桑 申請人:艾利森公司