CN101023586A - 用rll（1，k）和mtr（2）约束的调制编码 - Google Patents

用rll（1，k）和mtr（2）约束的调制编码 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种通过界定扫描宽度(d，k)的信道代码将用户比特流转变为编码比特流的方法，其中信道代码具有d＝1的约束。为了确保在码元检测检测性能上的改进，实行r＝2的附加RMTR约束以限制d＝1约束所允许的最低扫描的两个最大数。该代码的其它优点是基于两个不同的k约束限制了维特比比特检测器的回溯深度，公开了这样的d＝1和r＝2代码的结构。

Description

用RLL（1，K）和MTR（2）约束的调制编码
引言
本发明涉及一种通过信道代码将用户比特流转变为编码比特流的方法，其中信道代码具有d＝1的约束，本发明涉及一种用于通过信道代码将用户比特流转变为编码比特流的编码器，其中该编码器包括用于应用具有d＝1的约束的信道代码的处理设备，本发明涉及一种包括这种编码器的记录装置，本发明涉及一种包括轨道的记录载体，该轨道包括一个信号，该信号包括通过信道代码被编码在编码比特流中的用户比特流，其中该信道代码具有d＝1的约束，本发明涉及一种用于在代码比特流上进行码元检测(bit detection)的比特检测器，该代码比特流包括通过信道代码被编码在编码比特流中的用户比特流，其中信道代码具有d＝1的约束，本发明涉及一种包括这种比特检测器的重放设备。
在用于约束d＝1的存储系统的非常高的密度(例如在12cm盘上的33-37GB的容量，完全超过了Blu-ray盘的25GB)处，连续的2T运行是码元检测的主要缺点。由两侧的较大扫描宽度所界定的这种2T运行的序列被称为2T列(train)。因此，结果是对于限制这种2T列的长度是有利的。这是一般的观察，并且因而不是新的。目前，如T.Narahara、S.Kobayashi、M.Hattori、Y.Shimpuku、G.van den Ended、J.A.H.M.Kahlman、M.van Dijk和R.van Woudenberg在Jpn.J.Appl.Phys.，第39(2000)卷第一部分第2B号第912-919页的“Optical DiscSystem for Digital Video Recording(用于数字视频记录的光盘系统)”中所公开的BD的17PP代码具有r＝6的所谓的RMTR约束(重复的最小转换扫描宽度)，这意味着将连续的最小扫描宽度的数量限制为6或者换句话说2T列的最大长度是12个信道比特。17PP代码基于如在US5477222中公开的奇偶保留原理。
在该文献中，RMTR约束经常称为MTR约束。最初，由J.Moon和B.Brickner在IEEE Transactions on Magnetics第32卷第5号第3992-3994页(1996年)对于d＝0的情况所介绍的最大转换运行(MTR)约束规定了在NRZ比特流中的连续的“1”比特的最大数量，其中“1”表示在双极信道比特流中的转换。同样，在NRZI比特流中，MTR约束限制了相继的1T运行的数量。如上面所论证的，MTR约束也可以与d-约束结合，在这种情况下MTR约束限制连续的最小扫描宽度的数量，其与17PP代码的情况一样。在使用MTR代码之后的基本观点是消除所谓的主要错误模式，即，将导致在用于高密度记录的部分响应最大似然(PRML)序列检测器中的大部分错误的那些模式。在T.Nishiya、K.Tsukano、T.Hirai、T.Nara、S.Mita于1998年ProceedingsGlobecom’98，Sydney第2706-2711页发表的“Turbo-EEPRML：AnEEPRML channel with an error correcting post-processor designed for16/17 rate quasi MTR code”中已经描述了将对于d＝0时连续转换的数量限制为至多是2的高效比率16→17MTR代码。
本发明的目的是提供一种借助于信道代码将用户比特流转变为编码比特流的方法，该信道代码改进比特检测器的性能。
为了实现这一目的，借助于信道代码将用户比特流转变为编码比特流的方法的特征在于该信道代码具有r＝2的附加约束。
在对于d＝1时编码率R＝2/3的范围内，仍然可能的最小RMTR约束是r＝2。结果是r＝2产生改进的码元检测性能。这样，对于与17PP代码精确相同的速率，得到了最大改进的RMTR约束和相对应改进的码元检测性能。
此外，通过应用RMTR约束可以实现另一个优点，即当这种检测器用在接收/检索一侧时，维特比(Viterbi)(PRML)比特检测器的回溯深度(back-tracking depth)(或追溯深度(track-back depth))的限制。
已经用实验方法对从蓝光盘(BD)系统得到的高密度光学记录信道研究了由于RMTR约束引起的性能增益。已经利用密度增大的BD可重写系统进行了实验，该可重写系统的盘容量从标准的23.3-25-27GB增大到37GB。因为用于从当前蓝光盘标准得到的密度增大的系统的标准化的设计来选择该特殊的实验平台。已经采用了PRML(维特比)码元检测。此外，下一代高数值孔径近场光学记录系统将同样从具有r＝2的约束的信道代码所提供的改进的码元检测性能中受益。
已经基于排序的振幅余量(sequenced amplitude margin)(SAM)分析来测量维特比比特检测器的性能。SAM分析允许计算在维特比检测器的输出端的误差概率(SAMEP)以及计算定义为下式的基于SAM的预先检测信噪比(SAMSNR)
SAMSNR＝20*log10(_*erfinv(1-2*SAMEP))[dB].
SAMSNR被证实是有用的性能测度，因为其能够与潜在生产能力有关。即，在大约35GB的相关容量范围内，SAMSNR中的1dB增益意味着几乎6％的盘容量增加。
将具有不同RMTR约束(r＝1、r＝2、r＝3和r＝6)的信道代码相互比较。(注意r＝1约束是唯一一个不能用速率R＝2/3代码来实现的；假定用速率R＝16/25来代替。)为了将由于强加的RMTR约束所引起的读信道性能增益与相对应的写信道增益分开，使用两个不同的维特比比特检测器：意识到RMTR约束的一个和没有意识到的另一个。在第二种情况下，性能增益完全归因于在盘上写入的数据的改进的光谱内容(因此使其与所用的写信道的特性更好地匹配)。
当使用具有RMTR约束r＝6的17PP信道代码(如在BD系统中所使用的)时，对于RMTR-意识到和RMTR-没有意识到比特检测器，都能达到11.66dB的SAMSNR，即在读信道中观察到没有RMTR相关的性能增益。当使用r＝3的信道代码时，对于RMTR-意识到和RMTR-没有意识到比特检测器相应地达到11.87dB和11.72dB的SAMSNR。如能够看到的，在写和读信道中，关于r＝6的情况获得大约0.15dB的RMTR相关的SAMSNR增加，导致大约0.3dB的总的SAMSNR增益。具有r＝2的信道代码导致关于r＝6的甚至更大的SAMSNR改进：对于RMTR-意识到和RMTR-没有意识到比特检测器相应地达到12.07dB和12.55dB的SAMSNR，这意味着大约0.9dB的总的SAMSNR增益。RMTR进一步从r＝2减小到r＝1不会导致任何显著的SAMSNR增益。相反地，由于对于r＝1的情况的增大的编码速率损耗(code rate loss)，因此全部的系统性能降低，如在下面的论述中所讨论的。
对于d＝1和RMTR r＝2，理论上的容量等于：
C(d＝1，k＝∞，r＝2)＝0.679289.  (1)
因此，具有速率(rate)2/3的代码仍然是可行的。对于甚至更强烈的RMTR约束r＝1，理论上的容量等于：
C(d＝1，k＝∞，r＝1)＝0.650902.    (2)
显然，对于r＝1来说具有rate2/3的实际代码因此是不可能的。如通过实验结果所示，由于通过维特比比特检测器能够清楚地区别出长度1和2的2T列(直观地通过看短的2T列的两端的较长扫描宽度处的极性)，因此通过从r＝2到r＝1观察到没有性能增益。因此，下面的推导集中在r＝2的情况，为此我们能够得到与BD的17PP代码相同的编码率，同时RMTR r＝6。
这样显示出具有约束d＝1和r＝2的代码提供了改进的性能，其能够通过允许几乎1dB(事实上是0.9dB)的增益，即大约5％磁盘容量增大而用于获得盘容量的增大或码元检测的可靠性的提高。
具有d＝1和RMTR约束r＝2的代码的详细描述。
提出了一种具有与17PP相同的编码率(R＝2/3)以及具有可能的最小RMTR约束(r＝2)的新的d＝1奇偶性保留的RLL代码，从而能够改进码元检测的性能：该改进可以用数量表示为0.9dB的(SAM)SNR，或者相当于在BD系统的35GB容量范围的大约5％的容量。
根据由R.L.Adler，D.Coppersmith和M.Hassner在IEEE Transactionon Information Theory，Vol.IT-29，1983，第5-22页，在“Algorithm forSliding Block Codes.An Application of Symbolic Dynamics toInformation Theory”中所公开的ACH算法，具有先行解码的滑动块代码的结构的公知技术，也可以实现信道代码的下列附加性质：
基于字节的映射(8个用户比特映射到12个信道比特)，与如K.Kayanuma，C.Noda和T.Iwanaga在Technical Digest ISOM-2003，Nov.3-7 2003，Nara，Japan，paper We-F-45，第160-161页的“Eight toTwelve Modulation Code for High Density Optical Disk”中所公开的ETM代码相同；
经由如在17PP代码中所用的奇偶性保留原理的DC控制。这意味着用户字和信道字的奇偶性与US5477222所公开的相同或者等效的是总是相反。因此，对于RLL代码的有限状态机(FSM)的每个编码状态来说都需要128个偶数奇偶校验和128个奇数奇偶校验信道字；
状态独立的解码必须优选申请FSM以限制误差传播：解码器不需要知道将给定信道字进行编码的FSM状态。
首先，对于具有奇偶性保留性质的代码的特殊情况概述基于ACH的代码结构的数学程序。随后将讨论根据这种结构方法设计的两个特殊代码：一个代码具有扫描宽度约束d＝1，k＝12和r＝2，另一个具有扫描宽度约束d＝1，k＝10和r＝2。这两个代码都具有8到12的映射，意味着将用户信息的字节编码成12比特的信道字。由于第一代码的较大的k约束，因此在ACH算法中的所谓状态分割的所需量将小于用于具有更紧凑的k＝10约束的第二代码的所需量：这由近似特征向量的最大分量对于第一和第二代码分别等于5和8来反应。应该注意，对于相同的8到12的映射，k约束的甚至更低的值，即k＝9在假定的边界条件(8到12的映射，PP性质)中是可能的，但是需要在ACH算法中的28折叠状态分割，这导致对于这种代码来说误差传播增大。
为了解释奇偶保留代码的基于ACH的代码结构，概述了利用组合代码结构的代码结构。
在美国专利US6469645B2中，已经公开了组合代码的概念。在2000年11月Wim M.J.Coene在IEEE Transactions on ConsumerElectronics，Vol.46，No.4，1082-1087页的“用于DC自由扫描长度受限编码的组合代码”中会发现附加的信息。
给定限制的组合代码由用于那个限制的一组至少两个代码组成，可能具有不同的速率，不同代码的编码器共享一公共组的编码器状态。因此，在每一编码步骤之后当前代码的编码器可以被该组中的任何其它代码的编码器代替，其中新的代码器开始于当前编码器的终止状态。通常，被称为标准代码或主代码的代码之一是用于标准使用的高效代码；其它代码用来实现信道比特流的某些附加性能。可以通过ACH算法来构造用于组合代码的多组滑块可解译码；通过一开始用从基本显示获得的用于约束的合适显示并且使用同一近似特征向量来联合构造这里所述的代码。满足该(dk)约束的组合代码的结构由合适的特征向量来引导，参见K.A.S.Immink，“Codes for Mass Data StorageSystem(用于大块数据存储系统的代码)”，1999，Shannon FoundationPublishers，The Netherlands and A.Lempel and M.Cohn，“Look-Ahead Coding for Input-constrained channels”(用于输入约束信道的先行编码)，IEEE Trans.Inform.Theory，Vol.28，1982，第933-937页，和H.D.L.Hollman，“on the construction of Bounded-Delay EncodableCodes for Constrained Systems”(关于用于约束系统的界限可延迟的可编码代码的结构)，IEEE Trans.Inform.Theory，Vol.41，1995，第1354-1378页。这个向量的分量指示在ACH算法中所需的状态分割的数量，正如由R.L.Adler，D.Coppersmith，M.Hassner在IEEE Trans.Inform.Theory，Vol.29，1983，第5-22页的“用于滑块代码的算法.符号动态应用到信息理论”中所公开的。这个算法已经被同时应用到了主代码和替换代码的构造上。
主代码被表示为C1；它将n比特数据字映射为m1比特的信道字，并且基于近似的特征向量Vi，i＝1，...，k+1来构造，其满足不等式：
Σ j = 1 k + 1 D ij m 1 v j ≥ 2 n v i , i = 1 , . . . , k + 1 , - - - ( 3 )
其中矩阵D是(k+1)×(k+1)矩阵，被称为用于描述(dk)序列的状态转移图(STD)的邻接矩阵或连接矩阵。
对于替换代码，表示为C2，我们获得类似的近似特征向量不等式，其考虑了该替换代码的两个特性：对于每一个分支来说(或者在编码状态之间的转移)，存在两个具有相反奇偶校验和同样的下一状态的信道字。我们分别列举长度为m2的具有偶数奇偶校验的信道字的数量(从STD的状态σi开始并且到达状态σj)和具有奇数奇偶校验的那些字的数量。我们将这些数字分别表示为DE[m2]ij和DO[m2]ij。对于替换代码，该列举不涉及单个信道代码，而是针对字对，其中每个码字对的两个信道字具有相反的奇偶性并且到达STD的同样的下一状态σj。为此，我们为由DEO[m]表示的长度为m的序列定义了新的连接矩阵，其中DEO[m]具有矩阵元：
DEO[m]ij＝Min[DE[m]ij DO[m]ij].(4)
基于近似的特征向量Vi，i＝1，...，k+1来构造替换代码，该替换代码将n比特数据字映射为一组两个具有同样下一状态并具有相反奇偶性的m2比特信道字，其中近似的特征向量满足不等式：
Σ j = 1 k + 1 D EO [ m 2 ] ij v j ≥ 2 n v i , i = 1 , . . . , k + 1 - - - ( 5 )
对于组合代码的构造，近似的特征向量必须同时满足不等式(3)和(5)。要求主代码和替换代码的单个近似的特征向量能够从主代码无缝过渡到替换代码并且反之亦然。而且，对这两种代码都可以执行相同的状态合并操作(在ACH算法中所需的)。
对于仅仅能够使用替换代码作为奇偶保留代码的情况，奇偶保留RLL代码的设计规则借助于放宽替换代码的设计规则。
单独使用的该替换代码，没有标准代码，是奇偶保留代码(通过定义其维持了在用户字和信道字之间的奇偶性)。参见如下所述。对于每一个n比特输入码字，替换代码具有两个有相反奇偶性的信道字，并且具有同样的下一状态。在有相反奇偶性的两个信道字之间的可能选择实际表示信息的一个比特：因此，我们可以考虑此为n+1到m2映射(具有m2信道字的长度)。正好2n个输入码字和相应的信道字具有偶数奇偶校验，并且正好2n个输入字和相应的信道字具有奇数奇偶校验：因此该代码同样是奇偶保留的。现在，在我们仅仅使用替换代码的特定的情况中(并且因而要求不与主代码连接)，根本不要求该“同样的下一状态”特性，并且因此可以省略。因此如对替换代码所要求的那样，对于奇偶保留代码将方程(5)的联合设计规则放宽为两个独立的设计规则，其必须同时由指向的近似特征向量满足：
Σ j = 1 k + 1 D E [ m 2 ] ij v j ≥ 2 n v i , i = 1 , . . . , k + 1 , - - - ( 6 )
和
Σ j = 1 k + 1 D O [ m 2 ] ij v j ≥ 2 n v i , i = 1 , . . . , k + 1 . - - - ( 7 )
由于上述的方程(6)和(7)描述了基于ACH算法的奇偶保留代码的代码构造方法，因此上述的公式(6)和(7)是关键的。从在K.A.S.Immink关于d，k约束信道代码(Shannon Foundation Publishers，Eindhoven，2004年，第2版，“对于大块数据存储系统的代码”)的最近观点来看，这是非常独一无二的代码构造方法，其在290页上阐述了“对于如何用ACH算法来有效设计奇偶保留代码我们仍然不太清楚”。很明显，上述的代码结构已经阐明了该未决的问题。
对于这里考虑的8到12奇偶保留RLL代码的实际情况，参数(正如用作替换代码的上述定义)是：d＝1，r＝2，k＝12，n+1＝8和m2＝12。注意到这些参数不应该导致这里的任何混淆：作为奇偶保留代码的代码的实际映射是8到12；相应的替换代码(如果存在)将具有7到12映射(具有沿着该分支的两个信道字)。
现在基于图来讨论本发明。
图1展示了RLL约束d＝1，k＝12和r＝2的状态转移图。
作为第一个例子，RLL代码用约束d＝1，k＝12和r＝2来公开。在图1中展示了这些RLL约束的状态转移图(STD)。从该图的左上角的STD状态1，2，14，15，16，17和3来看，RMTR约束变得显而易见。正如将在第二例中所概述的，甚至较低的k约束是可能的，但是8折(8-fold)状态分割以及在代码的FSM中的更多状态，导致了较大的复杂性。
用于具有奇偶保留特性的滑动块代码的基于ACH结构、映射8比特符号为12比特信道字、满足上述代码结构的方程式(6-7)的近似特征向量，已选择为：
{3，5，5，5，5，5，5，4，4，4，3，3，0，2，4，2，3}.(8)
根据上述的近似特征向量来进行状态分割，并且随后的状态合并导致最后的有限状态机包括10个状态。该编码表被显示在表III中。将这些状态编号为从S0到S9。该代码字由它们的十进制表示法来列出，首先是MSB(在代码字的左侧)。进入给定状态的信道字的特征在于如在表I中所示的它们的特定字结尾。
表I.
字结尾和状态的特征
字结尾       状态
-001|        S0，S1，S2
-00101|      S0，S1
-0010101|    S0，S1
-0010|       S0，S1，S2，S3，S4
-001010|     S0，S1，S2，S3
-00101010|   S0，S1，S2
-10m|        S5，S6，S7，S8，S9
(2≤m≤6)
-10m|        S5，S6，S7，S8
(7≤m≤9)
-10m|        S5，S6，S7
(10≤m≤11)
注意到在上述表格中所有前6行的结果为S0，S1和S2的状态合并使在10状态FSM到达成为可能。
滑动块代码需要解码给定信道字的下一状态以便能够唯一地解码上述信道字。下一状态依靠该所考虑的信道字(尤其是在字结尾的比特，正如在表I中所示)和下一信道字的多个前导位(leading bits)的特征。给定信道字与它的下一状态的组合对于唯一地解码相应的源符号是足够的。根据十进制表示法的特定分组(参见表II)在编码表中已经实现了用于后者区分的“下一状态“功能。
注意到对于一个给定的信道字，对于那个码字来说其下一状态在最大的5个状态处(可应用的状态分割的最大数)是可能的。存在两组，每组5个状态，这表示下一状态的最大数(第1组包括S0，S1，...，S4，第2组包括S5，S6，...，S9)。注意到在这两组的每一个中所有状态的输出都被清楚地分割为输出字的不间断子组。每个子组基于十进制表示法的范围。这样在FSM状态的输出中的字的分组限制了错误传播。基于词典排序而不是基于十进制排序(由于RLL约束其具有一些‘间隙’或者丢失的字)当然可以获得类似的排序。
表II
状态输出的特征
(十进制表示法)
状态    偶数字    奇数字
S0      1-66      1-63
S1      70-133    64-123
S2      134-198   126-192
S3      199-261   194-259
S4      262-319   263-334
S5      219-281   218-284
S6      137-199   136-202
S7      200-215   206-217
        282-321   288-343
S8      54-118    53-111
S9      14-52     13-51
        122-134   114-135
        ≥325     ≥345
DC控制方面。
要注意的是，在编码之前，用于减少错误传播的其它措施也可以与当前建议的信道代码组合，其中错误传播是由DC控制比特插入到源比特流中导致的。US6265994描述了这样的措施。
与第二个例子一样，用约束d＝1，k＝10和r＝2公开了RLL代码。与对于k＝12的图1的状态转移图(STD)相比较，很明显对于被考虑在这个第二代码中的k＝10约束来说状态12和13不是有效的状态。用于具有奇偶保留特性的滑动块代码的基于ACH结构、映射8比特符号为12比特信道字、满足上述代码结构方程式(6-7)的的近似特征向量已选择为：
{5，8，8，8，8，8，7，7，6，5，3，4，7，3，5}.(9)
根据上述的近似特征向量来进行状态分割，并且随后的状态合并导致最后的有限状态机包括16个状态。该编码表被显示在表IV中。将这些状态编号为从S0到S15。滑动块代码需要解码给定信道字的下一状态以便能够唯一地解码上述信道字。下一状态依靠该所考虑的信道字和下一信道字的多个前导比特的特征。给定信道字与它的下一状态的组合对于唯一地解码相应的用户(或源)符号是足够的。
表III
     S0      S1      S2      S3      S4
     偶数   奇数     偶数   奇数     偶数   奇数   偶数 奇数     偶数 奇数
    0      5  0   1 0     293 0   276 5     676  5   656 5   1298 0 1288 5     2196 5 2197 0
    1      5  1   1 1     293 1   276 6     676  6   656 6   1298 1 1288 6     2196 6 2197 1
    2      9  0   1 2     297 0   276 7     676  7   656 7   1298 2 1288 7     2196 7 2208 5
    3      9  1   2 0     297 1   276 8     676  8   656 8   1298 3 1288 8     2196 8 2208 6
    4      9  2   2 1     297 2   276 9     676  9   656 9   1298 4 1288 9     2196 9 2208 7
    5      10 0   2 2     298 0   289 0     1025 0   661 0   1300 5 1296 5     2209 0 2208 8
    6      10 1   2 3     298 1   289 1     1025 1   661 1   1300 6 1296 6     2209 1 2208 9
    7      10 2   2 4     298 2   289 2     1025 2   672 5   1300 7 1296 7     2209 2 2213 0
    8910111213141516171819202122232425262728293031     10 317 017 117 218 018 118 218 318 420 520 620 720 820 933 033 133 234 034 134 234 334 436 536 6    4 54 64 74 84 98 58 68 78 88 916 516 616 716 816 921 021 132 532 632 732 832 937 037 1   320 5320 6320 7320 8320 9325 0325 1329 0329 1329 2330 0330 1330 2330 3337 0337 1337 2338 0338 1338 2338 3338 4513 0513 1   290 0290 1290 2290 3290 4292 5292 6292 1292 8292 9296 5296 6296 7296 8296 9321 0321 1321 2322 0322 1322 2322 3322 4324 5   1026 01026 11026 21026 31026 41028 51028 61028 71028 81028 91032 51032 61032 71032 81032 91040 51040 61010 71040 81040 91045 01045 11056 51056 6  672 6672 7672 8672 9677 0677 11024 51024 61024 71029 01029 11033 01033 11033 21034 01034 11034 21034 31041 01041 11041 21042 01042 11042 2   1300 83300 91313 01313 11313 21314 01314 11314 21314 31314 41316 51316 61316 71316 81316 91320 51320 61320 71320 81320 91315 01345 11345 21346 0  1296 81296 91301 01301 11312 51312 61312 71312 81312 91317 01317 11321 01321 11321 21322 01322 11322 21344 51344 61344 71344 81344 91349 01349 1   2210 02210 12210 22210 32210 42212 52212 62212 72212 82212 92216 52216 62216 72216 82216 92304 52304 62304 72304 82309 02309 12313 02313 12313 2  2213 12217 02217 12217 22305 02305 12305 22306 02306 12306 22306 32306 42308 52308 62308 72308 82308 92312 52312 62312 72312 82312 92320 52320 6
          S0           S1             S2             S3             S4
    偶数 奇数 偶数 奇数  偶数  奇数   偶数 奇数   偶数  奇数
    3233343536373839404142434445464748495051525354555657585960616263     36 736 836 940 540 640 740 840 965 065 165 266 066 166 266 366 468 568 668 768 868 972 572 672 772 872 980 580 680 780 880 9129 0  41 041 141 242 042 142 264 564 664 764 864 969 069 173 073 173 274 074 174 274 381 081 181 282 082 182 282 382 484 584 684 784 8   513 2514 0514 1514 2514 3514 4516 5516 6516 7516 8516 9520 5520 6520 7520 8520 9528 5528 6528 7528 8528 9533 0533 1544 5544 6544 7544 8544 9549 0549 1553 0553 1  324 6324 7324 8324 9328 5328 6328 7328 8328 9336 5336 6336 7336 8336 9512 5512 6512 7512 8517 0517 1521 0521 1521 2522 0522 1522 2522 3529 0529 1529 2530 0530 1  1056 71056 81056 91061 01061 11065 01065 11065 21066 01066 11066 21088 51088 61088 71088 81088 91093 01093 11097 01097 11097 21098 01098 11098 21098 31105 01105 11105 21106 01106 11106 21106 3  1042 31042 43044 51044 61044 71044 81044 91057 01057 11057 21058 01058 11058 21058 31050 41060 51060 61060 71060 81060 91064 51064 61064 71064 81064 91089 01089 11089 21090 01090 11090 21090 3   1346 11346 21346 31346 41348 51348 61348 71348 81348 91352 51352 61352 71352 81352 92049 02049 12049 22050 02050 12050 22050 32050 42052 52052 62052 72052 82052 92056 52056 62056 72056 82056 9 1353 03353 11353 21354 01354 11354 21354 32048 52048 62048 72053 02053 12057 02057 12057 22058 02058 12058 22058 32065 02065 12065 22066 02066 12066 22066 32066 42065 52068 62068 72068 82068 9   2314 02314 12314 22314 32321 02321 12321 22322 02322 12322 22322 32322 42524 52324 62324 72324 82324 92337 02337 12337 22338 02338 12338 22338 32338 42340 52340 62340 72340 82340 92344 52344 6  2320 72320 82320 92325 02325 12336 52336 62336 72336 82316 92347 02341 12345 02345 12345 22346 02346 12346 22368 52368 62368 72360 82368 92373 02373 12377 02377 12377 22378 02378 12378 22378 3
            S0     S1             S2     S3             S4
    偶数 奇数   偶数   奇数 偶数 奇数   偶数  奇数   偶数  奇数
    6465666768697071727374     129 1129 2130 0130 1130 2130 3130 4132 5132 6132 7132 8 84 9128 5128 6128 7128 8133 0133 1137 0137 1137 2138 0   553 2554 0554 1554 2576 5576 6576 7576 8576 9581 0581 1   530 2530 3530 4532 5532 6532 7532 8532 9545 0545 1545 2   1106 41108 51108 61108 71108 81108 91152 51152 61152 71152 81157 0 1090 41092 51092 61092 71092 81092 91096 51096 61096 71096 81096 9   2064 52064 62064 72064 82064 92069 02069 12000 52080 62080 72080 8  2081 02081 12081 22082 02082 12082 22082 32002 42084 52084 62084 7   2344 72344 82344 92369 02369 12369 22370 02370 12370 22370 32370 4  2385 02385 12385 22386 02386 12386 22386 32386 42561 02561 12561 2
    757677787980818283848586878889909192939495     132 9136 5136 6136 7136 8136 9144 5144 6144 7144 8144 9149 0149 1160 5160 6160 7160 8160 9165 0165 1169 0  138 1138 2138 3145 0145 1145 2146 0146 1146 2146 3146 4148 5148 6148 7148 8148 9161 0161 1161 2162 0162 1  585 0585 1585 2586 0585 1586 2586 3593 0593 1593 2594 0594 1594 2594 3594 4596 5596 6596 7596 8596 9640 5  546 0546 1546 2546 3546 4548 5548 6548 7548 8548 9552 5552 6552 7552 8552 9577 0577 1577 2578 0578 1578 2  1157 11361 01161 11161 21162 01162 11162 21162 31169 01169 11169 21170 01170 11170 21170 31170 41172 51172 61172 71172 81172 9  1104 51104 61104 71104 81104 91153 01153 11153 21154 01154 11154 21154 31154 41156 51156 61156 71156 81156 91160 51160 61160 7   2080 92085 02085 12089 12089 12089 22090 02090 12090 22112 52112 62112 72112 82112 92117 02117 12121 02121 12121 22122 02122 1  2084 82084 92088 52088 62088 72088 82088 92113 02113 12113 22114 02114 12114 22114 32114 42116 52116 62116 72116 82116 92120 5  2372 52372 62372 72372 82372 92376 52376 62376 72376 82376 92384 52384 62384 72384 82384 92560 52560 62560 72560 82565 02565 1  2562 02562 12562 22562 32562 42564 52564 62564 72564 82564 92568 52568 62568 72568 82568 92576 52576 62576 72576 82576 92581 0
          S0           S1               S2             S3             S4
  偶数   奇数   偶数  奇数   偶数   奇数  偶数 奇数   偶数  奇数
  96979899100101102103104105106107108109110111112113114115116117118119120121122123124125126127   169 1169 2257 0257 1257 2258 0258 1258 2258 3258 4260 5260 6260 7260 8260 9264 5264 6264 7264 8264 9272 5272 6272 7272 8272 9277 0277 1288 5288 6288 7288 8288 9   162 2162 3162 4164 5164 6164 7164 8164 9168 5168 6168 7168 8168 9256 5256 6256 7256 8261 0261 1265 0265 1265 2266 0266 1266 2266 3273 0273 1273 2274 0274 1274 2   640 6640 7640 8645 0645 1649 0649 1649 2650 0650 1650 2650 3657 0657 1657 2658 0650 1658 2658 3658 4660 5660 6660 7660 8660 9673 0673 1673 2614 0674 1674 2674 3  578 3578 4580 5580 6580 7580 8580 9584 5584 6584 7584 8584 9592 5592 6592 7592 8592 9641 0641 1641 2642 0642 1642 2642 3642 4644 5644 6644 7644 8644 9648 5648 6   1185 01185 11185 21186 01186 11186 21186 31186 41188 51188 61188 71188 81188 93192 51192 63192 71192 81191 91280 51280 61280 71280 81285 01285 11289 01289 11289 21290 01290 11290 21290 31297 0   1160 81160 91168 51168 61168 71168 81168 91173 01173 11184 51184 61184 71184 81184 91189 01189 11193 01193 11193 21281 01281 11281 21282 03282 11282 21282 31282 41284 51284 61284 71284 812849  2122 22122 32129 02129 12129 22130 02130 12130 22130 32130 42132 52132 62132 72132 82152 92176 52176 62176 72176 82181 02181 12185 02185 12185 22186 02181 12186 22186 32193 02193 12193 22194 0 2120 62120 72120 82120 92128 52128 62128 72128 82128 92117 02177 12177 22178 02178 12178 22178 32178 42180 52180 62180 72180 82180 92184 52184 62184 72184 82184 92192 52192 62192 72192 82192 9   2569 02559 12569 22570 02570 12570 22570 32577 02577 12577 22578 02578 12578 22578 32578 42580 52580 67580 72580 82580 92593 02593 12593 22594 02594 12594 22594 32594 42596 52596 62596 72596 8 2581 12592 52592 62592 72592 82592 92597 02597 12601 02601 12601 22602 02602 12602 22624 52624 62624 77624 82624 92629 02629 12633 02633 12633 22634 02634 12634 22634 32641 02641 12641 22642 0
            S5             S6           S7             S8           S9
 偶数 奇数  偶数 奇数  偶数  奇数     偶数   奇数    偶数   奇数
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表IV
状态S00部分-1：项目0-31
 偶数   奇数
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状态S02部分-1：项目0-31
  偶数   奇数
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状态S02部分-2：项目32-63
  偶数   奇数
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状态S02部分-3：项目64-95
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状态S02部分-4：项目96-127
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状态S03部分-1：项目0-31
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  偶数   奇数
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状态S04部分-1：项目0-31
偶数 奇数
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状态S04部分-2：项目32-63
  偶数  奇数
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状态S06部分-1：项目0-31
偶数 奇数
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状态S06部分-2：项目32-63
    偶数     奇数
  3233343536373839404142434445464748495051525354555657585960616263   100010000000100010000000100010000000100010000101100010000101100010000101100010000101100010001001100010001001100010001001100010001001100010001001100010001010100010001010100010001010100010001010100010001010100010001010100010001010100010010001100010010001100010010001100010010001100010010001100010010010100010010010100010010010100010010010100010010010100010010010100010010010100010010010   12131401230123401234560123401234567  100010001000100010001000100010001000100010001000100010001000100010010000100010010000100010010000100010010000100010010000100010010000100010010000100010010000100010010101100010010101100010010101100010100000100010100000100010100000100010100000100010100000100010100000100010100000100010100000100010100101100010100101100010100101100010100101100010101001100010101001100010101001100010101001     1112131415891011121314150128910111213141501230123
状态S06部分-3：项目64-95
  偶数     奇数
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状态S06部分-4：项目96-127
  偶数  奇数
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状态S07部分-1：项目0-31
偶数 奇数
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状态S07部分-2：项目32-63
偶数 奇数
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状态S07部分-3：项目64-95
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状态S08部分-1：项目0-31
偶数 奇数
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偶数  奇数
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  偶数  奇数
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 偶数  奇数
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状态S10部分-1：项目0-31
偶数 奇数
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状态S10部分-2：项目32-63
偶数 奇数
  3233343536373839404142434445464748495051525354555657585960616263   101000101000101000101000101000101000101000101000101000101000101001000001101001000001101001000001101001000001101001000001101001000010101001000010101001000010101001000010101001000010101001000010101001000010101001000010101001000100101001000100101001000100101001000100101001000100101001000100101001000100101001000100100101000100100101000100100101000100100101000100100101000100100101000100   11121314150123401234567891011121314158910111213   101001010100101010000000101000000010101000000010101000000010101000000010101000000010101000000010101000000010101000000010101000000100101000000100101000000100101000000100101000000100101000000100101000000100101000000100101000001000101000001000101000001000101000001000101000001000101000001000101000001000101000001000101000010000101000010000101000010000101000010000101000010000101000010000   158012345678910111213141589011121314158910111213
状态S10部分-3：项目64-95
偶数 奇数
  6465666768697071727374757677787980818283848586878889909192939495   100101000100100101000100100101001000100101001000100101001000100101001000100101001000100101001000100101001000100101001000100101010000100101010000100101010000100101010000100101010000100101010000100101010000100101010000101000000000101000000000101000000000101000000000101000000000101000000101101000000101101000000101101000000101101000001001101000001001101000001001101000001001101000001001   1415891011121314158910111213141589101112012301234  101000010000101000010000101000010101101000010101101000010101101000100000101000100000101000100000101000100000101000100000101000100000101000100000101000100000101000100101101000100101101000100101101000100101101000101001101000101001101000101001101000101001101000101001101000101010101000101010101000101010101000101010101000101010101001000000101001000000101001000000101001000000101001000000   1415012891011121314150123012340123489101112
状态S10部分-4：项目96-127
 偶数  奇数
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状态S11部分-1：项目0-31
偶数 奇数
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状态S11部分-2：项目32-63
偶数 奇数
  3233343536373839404142434445464748495051525354555657585960616263   010001010010010001010010010001010010010001010010010001010010010000000001010000000001010000000001010000000001010000000001010000000010010000000010010000000010010000000010010000000010010000000010010000000010010000000010010000000100010000000100010000000100010000000100010000000100010000000100010000000100010000000100010000001000010000001000010000001000010000001000010000001000010000001000   567120123401234567891011121314158910111213   010010000010010010000010010010000010010010000010010010000010010010000100010010000100010010000100010010000100010010000100010010000100010010000100010010000100010010001000010001000010010000000000010000000000010000000000010000000101010000000101010000000101010000000101010000001001010000001001010000001001010000001001010000001001010000001010010000001010010000001010010000001010010000001010   345678910111213141587891001230123401234
状态S11部分-3：项目64-95
 偶数  奇数
 6465666768697071727374757677787980818283848586878889909192939495  010000001000010000001000010000010000010000010000010000010000010000010000010000010000010000010000010000010000010000010000010000010101010000010101010000010101010000100000010000100000010000100000010000100000010000100000010000100000010000100000010000100000010000100101010000100101010000100101010000100101010000101001010000101001010000101001010000101001010000101001010000101010010000101010     1415891011121314150128910111213141501230123401  010000001010010000001010010000010001010000010001010000010001010000010001010000010001010000010010010000010010010000010010010000010010010000010010010000010010010000010010010000010010010000010100010000010100010000010100010000010100010000010100010000010100010000010100010000010100010000100001010000100001010000100001010000100001010000100001010000100010010000100010010000100010010000100010   56012340123456789101112131415012340123
状态S11部分-4：项目96-127
偶数 奇数
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状态S12部分-1：项目 0-31
  偶数     奇数
  012345678910111213141516171819202122232425262728293031   010100100010010100100010010100100010010100100010010100100010010100100010010100100010010100100010010100100100010100100100010100100100010100100100010100100100010100100100010100100100010100100100010100101000010100101000010100101000010100101000010100101000010100101000010100101000010100101000010101000001010101000001010101000001010101000001010101000001010101000010010100100001010010010001   01234567891011121314158910111213141501234040     010100100101010100100101010100100101010100100101010100101001010100101001010100101001010100101001010100101001010100101010010100101010010100101010010100101010010100101010010101000000010101000000010101000000010101000000010101000000010101000000010101000000010101000101010101000101010101000101010101000101010101001001010101001001010101001001010101001001010101001001010101001010010101001010     0123012340123489101112131401230123401
状态S12部分-2：项目32-63
    偶数  奇数
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状态S12部分-3：项目64-95
  偶数  奇数
6465666768697071727374757677787980818283848586878889909192939495 010010100010010010100100010010100100010010100100010010100100010010100100010010100100010010100100010010100100010010101000010010101000010010101000010010101000010010101000010010101000010010101000010010101000010100000000010100000000010100000000010100000000010100000000010100000000010100000101010100000101010100000101010100000101010100001001010100001001010100001001010100001001010100001001 789101112131415891011121314158910111213012301234 010010100000010010100000010010100000010010100000010010100000010010100000010010100000010010100000010010100101010010100101010010100101010010100101010010101001010010101001010010101001010010101001010010101001010100000001010100000001010100000001010100000001010100000001010100000010010100000010010100000010010100000010010100000010010100000010010100000010010100000010010100000100010100000100 89101112131415012301234012340123456789
状态S12部分-4：项目96-127
  偶数  奇数
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状态S13部分-1：项目 0-31
偶数 奇数
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状态S13部分-2：项目32-63
偶数 奇数
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状态S13部分-3：项目64-95
  偶数   奇数
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状态S13部分-4：项目96-127
偶数 奇数
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状态S14部分-1：项目0-31
  偶数  奇数
012345678910111213141516171819202122232425262728293031 001010010010001010010010001010010010001010010010001010010010001010010010001010010010001010010010001010010100001010010100001010010100001010010100001010010100001010010100001010010100001010010100001010100001001010100001001010100001001010100001001010100001001010100010001010100010001010100010001010100010000101010010000101010010001010010001000100000001000100000001000100000001000100000001 01234567891011121314150123401236740123 000101001000000101001000000101001000000101001000000101001000000101001000000101001000000101001000000101010000000101010000000101010000000101010000000101010000000101010000000101010000000101010000001010001000001010001000001010001000001010001000001010001000001010001000001010001000001010001000001010010000001010010000001010010000001010010000001010010000001010010000001010010000001010010000 89101112131415891011121314158910111213141589101112131415
状态S14部分-2：项目32-63
偶数 奇数
  3233343536373839404142434445464748495051525354555657585960616263  000100000001000100000010000100000010000100000010000100000010000100000010000100000010000100000010000100000010000100000100000100000100000100000100000100000100000100000100000100000100000100000100000100000100000100001000000100001000000100001000000100001000000100001000000100001000000100001000000100001000000100010000000100010000000100010000000100010000000100010000000100010000000100010000     4012345678910111213141589101112131415891011121314  001010010101001010010101001010010101000100000000000100000000000100000000000100000000000100000000000100000000000100000101000100000101000100000101000100000101000100001001000100001001000100001001000100001001000100001001000100001010000100001010000100001010000100001010000100001010000100001010000100001010000100010001000100010001000100010001000100010001000100010001000100010010000100010010   012891011121301230123401234560123401
状态S14部分-3：项目64-95
偶数 奇数
6465666768697071727374757677787980818283848586878889909192939495 000100010000000100010101000100010101000100010101000100100000000100100000000100100000000100100000000100100000000100100000000100100000000100100000000100100101000100100101000100100101000100100101000100101001000100101001000100101001000100101001000100101001000100101010000100101010000100101010000100101010000100101010000101000000000101000000000101000000000101000000000101000000000101000000 1501289101112131415012301234012348910111213 000100010010000100010010000100010010000100010010000100010010000100010010000100010100000100010100000100010100000100010100000100010100000100010100000100010100000100010100000100100001000100100001000100100001000100100001000100100001000100100010000100100010000100100010000100100010000100100010000100100010000100100010000100100010000100100100000100100100000100100100000100100100000100100100 23456789101112131415012340123456789101112
状态S14部分-4：项目96-127
 偶数  奇数
96979899100101102103104105106107100109110111112113114115116117118119120121122123124125126127 000101000000000101000101000101000101000101000101000101000101000101001001000101001001000101001001000101001001000101001001000101001010000101001010000101001010000101001010000101001010000101001010000101001010000101010001000101010001000101010001000101010001000101010001000101010010000101010010000101010010000101010010000101010010000101010010001010010001001010010001001010010001001010010001 140123012340123456012340123450123 000100100100000100100100000100100100000100101000000100101000000100101000000100101000000100101000000100101000000100101000000100101000000101000001000101000001000101000001000101000001000101000001000101000010000101000010000101000010000101000010000101000010000101000010000101000010000101000010000101000100000101000100000101000100000101000100000101000100000101000100000101000100000101000100 13141589101112131415012340123456789101112131415
状态S15部分-1：项目0-31
 偶数     奇数
    012345678910111213141516171819202122232425262728293031  000010010000000010010000000010010000000010010000000010010000000010010000000010010000000010010000000010010101000010010101000010010101000010100000000010100000000010100000000010100000000010100000000010100000000010100000000010100000000010100101000010100101000010100101000010100101000010101001000010101001000010101001000010101001000010101001101010000001001010100100001010100100001010100100     891011121314150128910111213141501230123408910     000010010100000010010100000010010100000010010100000010010100000010010100000010010100000010010100000010100001000010100001000010100001000010100001000010100001000010100010000010100010000010100010000010100010000010100010000010100010000010100010000010100010000010100100000010100100000010100100000010100100000010100100000010100100000010100100000010100100000010101000000010101000000010101000   891011121314150123401234567891011121314158910
状态S15部分-2：项目32-63
偶数 奇数
  3233343536373839404142434445464748495051525354555657585960616263  001010100100001010100100001010100100001010100100001010100100010101000100010101000100010101000100010101000100010101000100010101000100010101000100010101000100010101001000010101001000010101001000010101001000010101001000010101001000010101001000010101001000101010000001101010000001101010000001101010000001101010000010101010000010101010000010101010000010101010000010000010001000000010001000     111213141589101112131415891011121314151234012341213  000010101000000010101000000010101000001010100000001010100000001010100000001010100000001010100000001010100000001010100000001010100000001010100101001010100101001010100101000010101000000010010010000010101000000001000000000001000000000001000000000001000000000001000000000001000000000001000000000001000101000001000101000001000101000001000101000001001001000001001001000001001001000001001001     111213891011121314150121571489101112131401230123
状态S15部分-3：项目64-95
偶数 奇数
    6465666768697071727374757677787980818283848586878889909192939495   000010001000000010001000000001000001000001000001000001000001000001000001000001000001000001000010000001000010000001000010000001000010000001000010000001000010000001000010000001000010000001000100000001000100000001000100000001000100000001000100000001000100000001000100000001000100000001001000000001001000000001001000000001001000000001001000000001001000000001001000000001001000000001010000     1415012340123456789101112131415891011121314158  000001001001000001001010000001001010000001001010000001001010000001001010000001001010000001001010000001010001000001010001000001010001000001010001000001010001000001010010000001010010000001010010000001010010000001010010000001010010000001010010000001010010000001010100000001010100000001010100000001010100000001010100000001010100000001010100000001010100000010000000000010000000000010000000     401234560123401234567891011121314158910
状态S15部分-4：项目96-127
偶数 奇数
  96979899100101102103104105106107108109110111112113114115146117118119120121122123124125126127   000001010000000001010000000001010000000001010000000001010000000001010000000001010000000010000001000010000001000010000001000010000001000010000001000010000010000010000010000010000010000010000010000010000010000010000010000010000010000010000010000010000100000010000100000010000100000010000100000010000100000010000100000010000100000010000100000010001000000010001000000010001000000010001000     9101112131415012340123456789101112131415891011  000010000000000010000000000010000000000010000000000010000101000010000101000010000101000010000101000010001001000010001001000010001001000310001001000010001001000010001010000010001010000010001010000010001010000010001010000010001010000010001010000010010001000010010001000010010001000010010001000010010001000010010010000010010010000010010010000010010010000010010010000010010010000010010010     111213140123012340123456012340123456

Claims (27)

1.一种通过信道代码将用户比特流转换为编码比特流的方法，其中信道代码具有d＝1的约束，其特征在于信道代码具有r＝2的附加约束。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述信道代码是奇偶保留信道代码，因此保留在用户字与信道代码的相应信道字之间的奇偶性。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于信道代码是滑动块可解码信道代码，其通过同时满足两个不等式的近似特征向量获得，第一个不等式用于偶数奇偶校验信道字，以及第二不等式用于奇数奇偶校验信道字。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于该代码具有k＝12的附加k约束。
5.如权利要求3所述的方法，其特征在于该代码具有k＝10的附加k约束。
6.如权利要求4和5所述的方法，其特征在于该代码具有8到12的映射。
7.一种用于通过信道代码将用户比特流转换为编码比特流的编码器，其中该编码器包括用于应用具有d＝1的约束的信道代码的处理设备，其特征在于该编码器被配置用来当转换用户比特流为编码比特流时应用r＝2的附加约束。
8.如权利要求7所述的编码器，其特征在于所述信道代码是奇偶保留信道代码，因此保留在用户字与信道代码的相应信道字之间的奇偶性。
9.如权利要求8所述的编码器，其特征在于信道代码是滑动块可解码信道代码，其通过同时满足两个不等式的近似特征向量获得，第一个不等式用于偶数奇偶校验信道字，以及第二不等式用于奇数奇偶校验信道字。
10.如权利要求9所述的编码器，其特征在于该代码具有k＝12的附加k约束。
11.如权利要求9所述的编码器，其特征在于该代码具有k＝10的附加k约束。
12.如权利要求10和11所述的编码器，其特征在于该代码具有8到12的映射。
13.一种记录设备，包括如在权利要求7至12的任何一个中所述的编码器、输入装置以及记录装置，输入装置用于接收用户比特流并且将该用户比特流提供给编码器，记录装置用于将该编码的比特流记录在由编码器提供给记录装置的记录载体上。
14.一种用于对代码比特流执行码元检测的比特检测器，所述代码比特流包括通过信道代码被编码在编码比特流中的用户比特流，其中信道代码具有d＝1的约束，其特征在于信道代码具有r＝2的附加约束。
15.如权利要求14的比特检测器，其特征在于所述信道代码是奇偶保留信道代码，因此保留在用户字与信道代码的相应信道字之间的奇偶性。
16.如权利要求15所述的比特检测器，其特征在于该信道代码是滑动块可解码信道代码，其通过同时满足两个不等式的近似特征向量获得，第一个不等式用于偶数奇偶校验信道字，以及第二不等式用于奇数奇偶校验信道字。
17.如权利要求16所述的比特检测器，其特征在于该代码具有k＝12的附加k约束。
18.如权利要求16所述的比特检测器，其特征在于该代码具有k＝10的附加k约束。
19.如权利要求17或18所述的比特检测器，其特征在于该代码具有8到12的映射。
20.一种包括如在权利要求14至19的任何一个中所述的比特检测器的重放设备。
21.一种包括通过信道代码被编码在编码比特流中的用户比特流的信号，其中信道代码具有d＝1的约束，其特征在于该信道代码具有r＝2的附加约束。
22.一种包括轨道的记录载体，该轨道包括一个信号，该信号包括通过信道代码被编码在编码比特流中的用户比特流，其中该信道代码具有d＝1的约束，其特征在于该信道代码具有r＝2的附加约束。
23.一种包括如在权利要求22中所述的信号的记录载体，其特征在于所述信道代码是奇偶保留信道代码，因此保留在用户字与信道代码的相应信道字之间的奇偶性。
24.如权利要求23所述的记录载体，其特征在于该信道代码是滑动块可解码信道代码，其通过同时满足两个不等式的近似特征向量获得，第一个不等式用于偶数奇偶校验信道字，以及第二不等式用于奇数奇偶校验信道字。
25.如权利要求24所述的记录载体，其特征在于该代码具有k＝12的附加k约束。
26.如权利要求24所述的记录载体，其特征在于该代码具有k＝10的附加k约束。
27.如权利要求25或26所述的记录载体，其特征在于该代码具有8到12的映射。
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