CN100359833C - 提供优化的比特保护以防止传输差错的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

在发射机和接收机之间的一个无线通信连接上发送数字信息帧的一种方法和排列。在发射机中,在无线通信连接上传送所述帧之前对每个数字信息帧中的一定比特序列进行卷积编码和穿孔(112)。在一个无线通信连接上接受所述帧之后,接收机对每个数字信息帧中的所述序列进行解码和去穿孔(211)。在卷积编码和穿孔(112)之前,发射机对每个数字信息帧中的要经过卷积编码和穿孔的比特序列进行重新排列。重新排列的顺序是已知的,以在使用一定的卷积码进行卷积编码和使用一定穿孔模式进行穿孔时生成一个卷积编码和穿孔后的序列,在此传输差错的统计概率表现为一钟预定的特性(701)。在接收机中,每个数字信息帧中的被发射机进行重新排列的比特序列被反向重新排列,以在对所述序列进行解码和去穿孔之后,使发射机中按照所述比特序列的相互排序进行的重新排列的效果被消除。

Description

提供优化的比特保护以防止传输差错的方法和装置
本发明一般涉及在数字无线通信系统中防止传输差错的保护比特的技术。特别地本发明的任务涉及保证发送的数字信息单元中的每个比特受到的保护程度和他在所述数字信息单元中的相对重要性相称。
数字无线发射机,例如蜂窝无线系统中使用的移动站和基站中的无线发射机,处理数字信息中离散的单元,就是通常所称的帧。在一个示范情形下,当要发送的数字信息表示一个语音信号时,一帧包含了接收站再现一个短时间间隔语音内的所有信息。这样一个间隔的典型长度是20ms。
帧中的不同比特对再现的语音主观品质具有不同的重要性。可能存在这样一些比特或者比特序列,当他们没有正确的形式时,完全不可能以一种有意义的方式再现语音的短时间间隔。另一方面帧也可以包含这样的比特或者比特序列,他们对高保真地完整再现短时间间隔语音当然是必要的,但是既使这些比特或者比特序列中的一个差错只会对人类听到的主观语音品质产生很小的失真。
现有技术中公认不同比特具有不同的重要性,并要根据比特的相对重要性提供不同程度的保护以防止传输差错。图1是现有技术中数字发射机的部分原理图,其中源编码器101产生一个源编码比特流。如果图1所示的发射机用于数字化和发射语音,源编码器101是采用例如线性预测编码等一些算法的语音编码器,将语音信号转换成源编码比特流。这个比特流进入信道编码器102,在此产生冗余。信道编码的目的在于保护数字信息防止传输差错,也就是使接收站能够尽可能可靠地再现原来的比特值,并且至少检测和能够纠正信道中发生的任何传输差错。一个交织、脉冲成形、和调制块103接受信道编码数字信息,并将他转换成能够在空中发射的无线频率脉冲。
在图1众所周知的信道编码器块102中,首先是一个重新排序体110,他的任务是对比特进行重新排序以组成一帧的内容。实体110是根据防止传输差错的保护程度和在比特中的相对重要性进行优化后产生这样排序的。在图1的例子中,重新排序实体110将一帧中的比特分为重要性依次递降的三类:1a类,1b类,2类。其中,属于1a类的比特是非常重要的使得他们必须被循环冗余校验(CRC)编码所保护。CRC计算块111计算1a类比特的CRC校验和。这个校验和与1a类比特、1b类比特自身被传送到一个卷积编码和穿孔块112中。卷积编码器112使用一定的卷积码对输入其中的比特编码,并使用穿孔技术--即根据预定的比特模式删除一些卷积编码比特,以使生成的编码结果中每单位时间的比特数量等于一个预定的总比特速率。
卷积编码和穿孔块中的排序典型地是这样的:首先对1a类比特编码,然后紧接着是CRC校验和比特,在CRC校验和比特后面是1b类比特。包括1a类比特和CRC校验和比特的范围通常在卷积编码和穿孔块112中进行编码,以使这个范围中的所有比特位置都具有相等的差错保护性能。这是因为当所有比特位置具有相等的差错保护性能时,相对于当与CRC有关的比特范围内的一些比特位置比其他的比特位置享有更高的保护性能时,基于CRC差错的检测更有效,因为这些更好的保护是靠所述范围内一些其他比特的保护性能变差实现的。
编码结果和根本未经任何CRC计算或者卷积编码的2类比特进入交织、脉冲成形、和调制块103。在图1表示的原理上将保护的CRC和/或卷积编码比特和未编码的2类比特结合起来的是多路复用器113。在块102中内部处理的帧的不同部分比特的排序如图1最低部分所示:首先是卷积编码的1a比特,然后是卷积编码的CRC校验和比特121,其次是卷积编码和穿孔的1b类比特,最后是2类比特。另外在每个比特类中,该类中的比特也根据他们对主观语音品质的相对重要性按照降序进行排序。
图2是用于接收来自图1所示发射机的传输的现有技术接收机的部分原理图。接收到的传输首先在块201中从他们的交织脉冲格式解调和分解为一个帧格式。信道解码器202从每帧中去掉信道编码,然后将信道解码后的帧传送到源解码器203。源解码器203和发射机中的源编码器101起着相反的作用;例如根据语音的传输源解码器将已编码的语音信号转换成数字抽样值流,以用于D/A转换和在扬声器中再现声音。为了能够取消信道编码的效果,信道解码器202包括一个解复用器210,他分离出未编码的2类比特,并将其余的比特发送到一个去穿孔和维特比解码块211中,以便去掉卷积码。除了维特比解码算法以外还有其他解码方法,但是维特比算法的广泛应用使习惯性地将卷积码的解码方法称为维特比解码。去穿孔和维特比解码块211的输出包括CRC校验和比特,1a类比特和1b类比特。其中前两项传送到CRC再计算块212中,以校验从接收到的1a类比特计算所得的校验和是否和收到帧中的校验和相匹配。不匹配使CRC再计算块212使用所谓的CRC标志通知源编码器检测的差错。1a类比特、1b类比特、和2类比特全部传送到块213中,其中前两项已经被解码,块213的目的在于取消发射机中的实体110产生的重新排序。
现有技术中的重新排序和信道编码排列的目的在于,使一定比特位置处的比特差错的统计概率是帧中比特位置的序数的单调递增函数。然而,图3显示了如图1所示的现有技术中的排列不能达到这个目标。图3中的曲线301表示140比特位置的一个语音帧中在每个比特位置处的比特差错的统计概率,这是对6812个随机选择的语音帧通过一个仿真的、引入差错的无线信道后得到的数据。这些帧的实施例包括位置1到52处的1a类比特、位置53到62处的CRC校验和比特、和位置63到140处的1b类比特。这些帧中没有包括2类比特。图3表示总的趋势是对的:曲线301表示越接近帧的末端,一般来说差错的概率增加了。然而,曲线301表示的函数不是单调增加的。甚至与应有的曲线偏离很大,参见曲线右半边上在一定点处明显的向上峰值和向下峰值。
本发明的一个目标是提供对比特的相对重要性和该比特在帧结构中享有的保护级别之间的关系进行优化的一种方法和一种排列。
本发明的目的是通过重新排序那些其卷积编码不要被穿孔的比特而实现。
本发明的第一个方面是在发射机和接收机之间的无线通信连接上发射数字信息帧。根据本发明这个方面的方法的特征在指向这种方法的独立权利要求的特征部分叙述。
本发明也适用于发射机在无线通信连接上向接收机发送数字信息帧之前对数字信息帧进行处理的一种方法。根据本发明第二个方面的方法的特征在于实现这种方法的独立权利要求的特征部分。
此外,本发明适用于生成重新排列表和反向重新排列表的一种方法,这些表用于优化在发射机和接收机之间的无线通信连接上发送数字信息帧的传输差错的概率分布。根据本发明第三个方面的方法其特征在于实现这种方法的独立权利要求的特征部分。
本发明也适用于一种发射机,其特征在于实现这种发射机的独立权利要求的特征部分。
在本发明的研究过程中,发现穿孔技术能导致对表示帧中每个比特位置处的比特差错的统计概率的差错概率曲线的预期走势产生偏离。很明显穿孔技术导致在一定比特位置处或者其附近的一些统计误差积累。其原理在理论上是不容易理解的。然而,本发明发现至少实际经验可以预期和控制穿孔技术引入的差错效果。
根据本发明,帧中一定范围的比特被重新排列使得所述范围中最不重要的比特被置于比特差错概率最大的位置。如此操作的比特范围对包含哪些需要进行卷积编码和穿孔以及不进行CRC检验和计算的比特的比特范围来说是最有优点的。在现有技术的说明中的用语中这个比特范围称为1b类比特。
进行重新排列的重新排列表是通过实验和/或仿真后最佳确定的。接收机必须知道发射机所使用的重新排列表。这意味着或者为每个信道编码排列只指定一个重新排列表,所以在通信当事人已经直接或者间接就信道编码的选择达成协议后,他们也自动就重新排列表的使用达成协议;或者在发射机和接收机之间有一些装置专门用于就所使用的重新排列表达成协议。当然接收机也包括一个处理实体用于消除这样的重新排列。
作为本发明特征的新颖性特征特别表示在所附的权利要求中。然而,从下述的特别实施例以及所附的附图的描述中可以很好地理解本发明本身的构造和操作方法,以及本发明的其他目标和优点。
图1表示一个公知的无线发射机;
图2表示一个公知的无线接收机;
图3表示一个公知发射排列在一定条件下所观察到的差错概率;
图4表示根据本发明一个实施例的发射机的原理;
图5表示根据本发明生成重新排列表和反向重新排列表;
图6表示根据本发明一个实施例的接收机的原理;
图7表示根据本发明的一种传输排列在一定条件下所观察到的差错概率。
图4是根据本发明一个实施例的无线发射机的一部分原理图。发射机的总结构非常类似一个公知的发射机:一个源编码器101生成一个源编码比特流,然后传送到信道编码器402加入冗余。一个交织、脉冲成形、和调制块103接收信道编码数字信息,并将他转换成可以在空中发射的无线电频率脉冲。进而在图4所示的信道编码块402中:首先是一个公知的重新排序体110,他的任务是对比特进行重新排序以组成一个帧。实体110等同于图1所示例子中的对应公知部分:他将帧中的比特根据依次递减的重要性分成三类:1a类,1b类,和2类。此外,使用CRC计算块111计算1a比特的CRC校验和,并将得到的校验和和1a类比特一起作为输入信息传送到一个卷积编码和穿孔块112的特征和图1中的相同。
然而,根据本发明1b类比特不是直接从重新排序体110传送到卷积编码和穿孔块112。然而,至少在概念上,一个附加的重新排列块411接收重新排序实体110产生的已知排序的1b类比特,并对他们进行重新排列以得到下面的详细描述的一个排序。重新排列后的1b类比特然后输入到卷积编码和穿孔块112中。
再一次根据这些公知的技术,卷积编码和穿孔块112对输入其中的比特进行编码,他使用了一定的卷积码和穿孔技术以使生成的编码结果中的每单位时间上的比特数量等于一个预定的总比特速率。和这些公知的技术相似,来自重新排序体110的2类比特根本就没有经过信道编码就直接传送到一个多路复用器113,复用器113所输出的比特帧的形式如图4最下面部分所示。此处与图1公知的帧结构的区别是包含1b类比特表示的字段422,字段422表示对1b类比特进行附加的重新排序的结果。
现在更详细地分析附加重新排列单元411生成的比特序列。以前我们注意到在朝帧的末尾方向的比特位置的比特差错概率就非单调地增加是穿孔的结果,尽管在一定穿孔模式和比特差错概率的一定实验特性之间的联系在理论上还不能完全理解。根据本发明也不必完全理解这一点。使用一个相对大的典型源编码帧数据库并假定他们通过一个引入差错的信道后所产生的差错普遍表现得非常规则。
在图5所示的流程图中,步骤501表示接收这样一个帧数据库,并且仿真他们通过一个公知的图1所示的发射机以及通过一个引入差错的信道。等效地帧也可以在一个真实的发射机和一个真实的接收机之间的一个真实的无线信道上传送,但是使用一个仿真器更简单更方便。步骤502表示观察和存贮每个比特位置处比特差错的统计概率。此后在步骤503将帧中1b类比特的比特位置按照得到的比特差错概率的升序进行排列。在步骤504,唯一附加的处理步骤是提供一个附加的重新排列单元411实现,一个重新排列表包含在来自公知的重新排列体110的1b类比特中的每个比特位置和在重新排列的1b类比特集合中另一个比特位置之间的明确关系。根据这个重新排列表,第一个1b类比特(或者更普遍地:对再现信号的主观品质最重要的比特)映射到1b类比特中具有最低比特差错统计概率的位置,下一个1b类比特(对再现信号的主观品质第二重要的比特)映射到1b类比特中具有次最低比特差错统计概率的位置,依此类推,直到对再现信号的主观品质最不重要的比特映射到1b类比特中具有最高差错概率的位置。
在步骤504也必须生成一个反向的重新排列表,因为接收机必须能够消除重新排列的效果,并且除非接收机能够获取正确的“去映射”或者反向重新排列表,否则就不能实现消除重新排列的效果。下面根据本发明的一个优选实施例描述一个接收机,他可以用于接收和解码来自图4所示发射机的传输。
在一个示范情形中,本发明发明人为具有293个1b类比特的帧生成的重新排列表。例如在W-AMR(宽带自适应多速率)语音编解码器建议的一种具有最高性能模式中就会产生这样的帧,并且在本发明申请的优先权日该W-AMR编解码器被证明将是涉及3GPP(第3代合作项目)的数字蜂窝电话的一个标准单元。在这个例子中卷积编码和穿孔方案是包含1a类比特和CRC校验和比特以及1b类比特的368个比特{u(0)......u(367)}块,以1/2的卷积编码率由下列多项式进行卷积编码:
G0/G0=1
G1/G0=1+D+D3+D4/1+D3+D4
结果生成736个比特,{C(0)......C(735)}由下式定义:
r(k)=u(k)+r(k-3)+r(k-4)
C(2k)=u(k)
C(2k+1)=r(k)+r(k-1)+r(k-3)+r(k-4)
其中k=0,1,......,36 7;当k<0时r(k)=0
而且(当编码器终止时)
r(k)=0
C(2k)=r(k-3)+r(k-4)
C(2k+1)=r(k)+r(k-1)+r(k-3)+r(k-4)
其中k=368,369......,371
该码被按这样一种方式穿孔,即下面的296编码比特不发送:C(1),C(5),C(7),C(9),C(11),C(17),C(19),C(21),C(23),C(25),C(33),C(35),C(37),C(39),C(41),C(43),C(49),C(51),C(53),C(55),C(57),C(65),C(67),C(69),C(71),C(73),C(75),C(81),C(83),C(85),C(87),C(89),C(97),C(99),C(101),C(103),C(105),C(107),C(113),C(115),C(117),C(119),C(121),C(129),C(131),C(133),C(135),C(137),C(139),C(145),C(147),C(149),C(151),C(153),C(161),C(163),C(165),C(167),C(169),C(171),C(177),C(179),C(181),C(183),C(185),C(193),C(195),C(197),C(199),C(201),C(203),C(209),C(211),C(213),C(215),C(217),C(225),C(227),C(229),C(231),C(233),C(235),C(241),C(243),C(245),C(247),C(249),C(251),C(257),C(259),C(261),C(263),C(265),C(267),C(273),C(275),C(277),C(279),C(281),C(283),C(289),C(291),C(293),C(295),C(297),C(299),C(301),C(305),C(307),C(309),C(311),C(313),C(315),C(321),C(323),C(325),C(327),C(329),C(331),C(333),C(337),C(339),C(341),C(343),C(345),C(347),C(349),C(353),C(355),C(357),C(359),C(361),C(363),C(365),C(369),C(371),C(373),C(375),C(377),C(379),C(385),C(387),C(389),C(391),C(393),C(395),C(397),C(401),C(403),C(405),C(407),C(409),C(411),C(413),C(417),C(419),C(421),C(423),C(425),C(427),C(429),C(433),C(435),C(437),C(439),C(441),C(443),C(445),C(449),C(451),C(453),C(455),C(457),C(459),C(465),C(467),C(469),C(471),C(473),C(475),C(477),C(481),C(483),C(485),C(487),C(489),C(491),C(493),C(497),C(499),C(501),C(503),C(505),C(507),C(509),C(513),C(515),C(517),C(519),C(521),C(523),C(525),C(529),C(531),C(533),C(535),C(537),C(539),C(545),C(547),C(549),C(551),C(553),C(555),C(557),C(561),C(563),C(565),C(567),C(569),C(571),C(573),C(577),C(579),C(581),C(583),C(585),C(587),C(589),C(593),C(595),C(597),C(599),C(601),C(603),C(605),C(609),C(611),C(613),C(615),C(617),C(619),C(625),C(627),C(629),C(631),C(633),C(635),C(637),C(641),C(643),C(645),C(647),C(649),C(651),C(653),C(657),C(659),C(661),C(663),C(665),C(667),C(669),C(673),C(675),C(677),C(679),C(681),C(683),C(685),C(689),C(691),C(693),C(695),C(697),C(699),C(701),C(705),C(707),C(709),C(711),C(713),C(715),C(717),C(721),C(723),C(725),C(727),C(729),C(731),C(733),C(735),C(737),C(739),C(741),C(743)
在这个例子的情况下,根据本发明在重新排列之前可以指定1b类比特作为一个排序表{s(1),s(2),......,s(Ks)},在这个例子中Ks等于293。类似地可以指定重新排列后的1b类比特作为一个排序表{d(0),d(1),......,d(Kd-1)},在此Kd也等于293。根据本发明进行重新排列操作的一个伪码表示是:
当j=0到Kd-1时,d(j):=s(表(j)+1)
在此表(j)是从下表从左到右逐行读取:
表1
 48  8  14  11  10  32  2  12  23  36  0  7  13  26  29  40
 51  4  35  43  6  46  20  22  27  5  15  37  44  16  28  30
 31  38  41  1  3  21  33  42  54  55  47  17  18  24  45  50
 52  19  58  9  53  63  64  67  25  56  60  66  146  68  106  39
 88  76  62  72  75  174  186  82  218  288  49  185  290  265  59  268
 289  61  154  284  34  110  144  243  255  65  74  226  57  83  99  112
 135  167  219  132  139  198  251  84  202  232  236  253  274  87  96  123
 217  220  282  283  100  102  105  118  140  152  178  78  94  237  258  271
 276  286  104  114  147  163  184  223  235  103  117  194  200  228  267  272
 92  95  143  150  164  179  192  205  225  287  291  89  137  151  193  209
 212  234  239  262  145  230  116  131  170  191  254  275  71  80  107  111
 177  240  260  261  280  79  158  160  181  190  216  238  250  77  90  129
 134  148  204  227  246  252  259  91  101  159  180  183  214  224  247  279
 69  85  115  188  207  210  213  221  203  206  208  263  273  119  122  81
 127  138  244  264  245  73  98  156  157  171  70  165  173  199  222  266
 270  93  109  172  175  136  196  211  108  121  125  133  189  162  166  231
 153  161  233  241  242  168  169  176  195  86  126  128  182  215  97  292
 141  142  187  197  201  269  155  130  249  120  278  124  256  248  277  229
 149  113  257  285  281
根据本发明的附加的反向重新排列单元611接收来自去穿孔和维特比译码块211的解码后的1b类比特,并且进行与在发射机中的重新排列单元411操作相反的操作。然后1a类比特、1b类比特、和2类比特全都输入到块213,其中前两项已被解码而且1b类比特也已进行反向重新排列,块213的目的在于取消发射机中的重新排序体110进行的重新排序操作。
本发明对帧中每比特位置的差错概率曲线的效果清楚地表示在图7中,在此曲线701表示当6812个语音帧的数据库通过包含图4发射机的一个仿真系统、一个仿真的引入差错信道、和图6所示的一个接收机后观察的每比特位置的差错概率。曲线的右半部分表示应用本发明的1b类比特,曲线几乎完美的单调性清晰可见。
上述中我们假定接近帧末尾的比特差错统计概率应该单调增加。这样的想法是经常这样做得到的简单事实的结果。然而,有可能例如选择一个穿孔模式使信道编码排列的大多数差错纠正能力集中于帧的帧开头以外的部分(或者帧中的一类)。本发明具有广泛应用,而不用考虑选择帧中的哪些部分需要信道编码排列的最佳差错纠正能力。
上述中我们也表示了发射机中实现的重新排列操作和接收机中实现的反向重新排列操作,例如分别由发射机中重新排序块110进行的操作和接收机中块213进行的重新排序取消操作被分离开。尽管这是表示本发明的最简单的方式,以最清楚地显示本发明和现有技术排列之间的区别,但这不一定是真实的发射机和接收机所表示的情况。由于发射机中块110的重新排序操作和接收机中块213的重新排列取消操作都必然用于影响帧中的比特排序,有可能对完成这些操作的处理单元进行重新编程以使他们能够附加地分别完成图4和图6所示的重新排列单元和反向重新排列单元的操作。
然而,在一些情况下,使重新排列单元和反向重新排列单元的操作不同于发射机中块110的重新排序操作和接收机中块213的重新排序取消操作是有利的。这些情况中的第一种情况是本发明用于提高一个现有系统的性能,这时发射机中块110的重新排序操作和接收机中块213的重新排序取消操作的特性已经被固化了。在这种情况下根本不可能改变已经固化的操作,但有可能根据本发明在发射机和接收机中增加其他的信号处理操作。另一种情况是本发明已被保留为一些生产商的专有应用。当在发射机和接收机之间建立一个通信连接时,这些设备可能需要交换有关他们通信能力的信息,在这些其他设备中能够实现本发明。如果两个设备都能使用本发明,他们需要分别将附加的重新排列单元和反向重新排列单元附加地耦合到发射机中的正常重新排序操作和接收机中的正常重新排序取消操作之中。
还有另一种情况,即当根据观察到的通信条件等在发射机和接收机之间的通信连接上可以使用几种不同的穿孔模式时,使根据本发明的单元保持独立是有利的。本发明的特征在于特定的一对重新排列表和反向重新排列表仅在特定的预定义的穿孔模式中工作才是最佳的。发射机和接收机都必须清楚哪一个重新排列表(发射机中)和反向重新排列表(接收机中)一起适合于哪一种穿孔模式。在使用一些公知的装置就所采用的穿孔模式达成协议以后,这两个设备立即知道必须使用哪一个重新排列表(发射机中)和反向重新排列表(接收机中)。理论上在这种情况下,保持发射机中的重新排列操作和接收机中的重新排列取消操作不变是最简单的,根据需要只要改变发射机中的重新排列表和接收机中的反向重新排列表就可以了。
本专利申请中所示实施例不应理解为给所附的权利要求书设置的限制。特别是我们只提到对一些1b类比特的重新排列和反向重新排列;在一定意义上本发明的应用更广泛,他可以用于优化传送前的卷积编码和穿孔、以及相应的在接收后解码和去穿孔的任何数量的任何比特的传输差错的概率分布。本专利申请中的动词“包括”是一种开放性的限制,他不排除现存的未引用特征。从属权利要求中引用的特征可以相互自由联合,除非得到了清楚的阐明。

Claims (10)

1、一种在发射机和接收机之间的无线通信连接上传送数字信息帧的方法,包括下述步骤:
——在发射机中,在无线通信连接上发送帧之前,对每个数字信息帧中的一定比特序列进行卷积编码和穿孔(112);和
——在接收机中,在无线通信连接上接收到该帧之后,对每个数字信息帧中被卷积编码和穿孔的所述比特序列进行解码和去穿孔(211);
其特征在于,它包括下述步骤:
——在发射机中,在卷积编码和穿孔(112)之前,对每个数字信息帧中要进行卷积编码和穿孔的所述比特序列进行重新排列(411),从而形成一个排序,该排序在使用一定的卷积码进行卷积编码和使用一定的穿孔模式进行穿孔时,生成一个卷积编码和穿孔后的序列,该序列中传输差错的统计概率表现为一个预定的特性(701),使得在所述重新排列中,所述比特序列中最不重要的比特被置于比特差错概率最大的那些位置;
——在接收机中,在对所述比特序列进行解码和去穿孔以后,对在发射机中的每个数字信息帧中进行上述重新排列的比特序列进行反向重新排列(611),以使发射机中根据比特序列的相互排序进行的所述重新排列的效果被消除。
2、根据权利要求1所述的方法,其特征在于,对每个数字信息帧中的比特序列进行重新排列,形成一个排序,以在使用一定的卷积码进行卷积编码和使用一定的穿孔模式进行穿孔时,生成一个卷积编码和穿孔后的序列,在该序列中传输差错的统计概率在朝所述卷积编码和穿孔后的序列的末尾的方向上基本单调性(701)地增加。
3、根据权利要求1所述的方法,其特征在于,它包括步骤:
——在发射机中,将每个帧中的数字信息分为(110)至少两类,在卷积编码和穿孔之前(112)只对其中的一类比特进行所述的重新排列(411);和
——在接收机中,来自至少两类的每个帧的数字信息进行结合(213),在解码和去穿孔(611)之后,只对其中的一类比特进行所述反向重新排列(611)。
4、根据权利要求3所述的方法,其特征在于,它包括步骤:
——在发射机中,对不需要在卷积编码和穿孔(112)之前进行所述重新排列的一类所述比特计算(111)校验和,并且将所述校验和(112)加到要传送给接收机的数字信息帧中;和
——在接收机中,在解码和去穿孔之后,对不需要进行所述重新排列的所述一类比特重新计算(212)校验和,并且比较所述重新计算的校验和和接收到的来自发射机的数字信息帧中的校验和,从而发现进行校验和计算的比特是否发生了传输差错。
5、根据权利要求3所述的方法,其特征在于,它包括步骤:
——在发射机中,在所述分类的步骤(110)中生成一些预定类的比特,并将属于这个预定类比特中的比特(123)插入到要发送给接收机的数字信息帧中,而不需要使这些比特经过重新排列、或者卷积编码、或者穿孔;和
——在接收机中,将不经过解码、去穿孔、或者反向重新排列的属于每帧中的比特数字信息进行结合(213)。
6、在无线通信连接上在将数字信息帧发送到一个接收机之前对这些帧进行处理的一种方法,包括步骤:
——在无线通信连接上发送所述帧之前,对每个数字信息帧中的一定比特序列进行卷积编码和穿孔(112);
其特征在于,它包括步骤:
——在卷积编码和穿孔(112)之前,对每个数字信息帧中要进行卷积编码和穿孔的比特序列进行重新排列(411),从而生成一个排序,该排序在使用一定的卷积码进行卷积编码和使用一定穿孔模式进行穿孔时生成一个卷积编码和穿孔后的序列,该序列中传输差错的统计概率表现为一种预定的特性(701),使得在所述重新排列中,所述比特序列中最不重要的比特被置于比特差错概率最大的那些位置。
7、根据权利要求6的方法,其特征在于对每个数字信息帧中的比特序列进行重新排列,从而生成一个排序,该排序在使用一定的卷积码进行卷积编码和使用一定的穿孔模式进行穿孔时,生成一个卷积编码和穿孔后的序列,该序列中传输差错的统计概率在朝所述卷积编码和穿孔后的序列的末尾的方向上基本单调性(701)地增加。
8、生成重新排列表和反向重新排列表的一种方法,其目的是对发射机和接收机之间的无线通信连接上传送数字信息帧时的传输差错概率分布进行优化,其特征在于包括步骤:
——对按顺序通过发射机、引入差错信道、和接收机的许多数字信息帧的传播进行仿真(501),从而在发射机中在无线通信连接上传送所述帧之前,对每个数字信息帧中的一定比特序列进行卷积编码和穿孔,并在接收机中在无线通信连接上接收所述帧之后,对每个数字信息帧中经过卷积编码和穿孔的所述一定比特序列进行解码和去穿孔;
——对发射机中生成的卷积编码和穿孔后的序列中的每个比特位置的传输差错统计概率进行观察和存贮(502);
——对每个数字信息帧中所述一定比特序列中的比特位置进行重新排列(503),以使每个比特位置对一定主观信号品质的重要性与每个所述比特位置的观察和存贮的传输差错统计概率反向对应;和
——将原始的比特位置和重新排列的比特位置之间的对应存贮(504)为一个重新排列表,以及将重新排列的比特位置和所述原始的比特位置之间的对应作为一个反向重新排列表。
9、一种发射机,用于在将数字信息帧通过无线通信连接发送到接收机之前,对数字信息帧进行处理,包括:
——卷积编码和穿孔装置(112),用于在无线通信连接上发送所述帧之前,对每个数字信息帧中的一定比特序列进行卷积编码和穿孔;
其特征在于包括:
——重新排列装置(411),用于在卷积编码和穿孔(112)之前,对每个数字信息帧中要进行卷积编码和穿孔的所述比特序列进行重新排列从而形成一个排序,该排序在使用一定的卷积码进行卷积编码和使用一定的穿孔模式进行穿孔时生成一个卷积编码和穿孔后的序列,该序列中传输差错的统计概率表现为一个预定的特性(701),使得在所述重新排列中,所述比特序列中最不重要的比特被置于比特差错概率最大的那些位置。
10、根据权利要求9所述的一种发射机,其特征在于所述重新排列装置(411),在卷积编码和穿孔之前对每个数字信息帧中要进行卷积编码和穿孔的所述比特序列进行重新排列,从而形成一个排序,该排序在使用一定的卷积码进行卷积编码和使用一定的穿孔模式进行穿孔时生成一个卷积编码和穿孔后的序列,该序列中传输差错的统计概率在朝向卷积编码和穿孔后的序列的末尾的方向上基本单调性(701)地增加。
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