CN102780540B - 擦除译码方法、装置和接收机 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种擦除译码方法、装置和接收机，方法包括：对接收的信号进行脉冲噪声检测，以获取被脉冲噪声污染的擦除码元以及未被脉冲噪声污染的普通码元；将所述擦除码元的值设为预设的特征值，并对所述普通码元和赋值后的擦除码元进行解交织处理；对解交织处理后的码元进行译码处理。本发明实施例还提供一种擦除译码装置和接收机。本发明实施例减小了解交织所需的缓存空间，大大降低了接收机的成本。

Description

擦除译码方法、装置和接收机

技术领域

本发明涉及通信技术，尤其涉及一种擦除译码方法、装置和接收机。

背景技术

图1为现有技术中典型的数字通信系统的结构示意图，如图1所示，在现代数字通信系统中，发射机发射的信号在信道传输过程中受到脉冲噪声的影响，通过接收机中的解调器检测出脉冲噪声，再经过解交织器的解交织处理，最终由前向纠错(Forward Error Correction；以下简称：FEC)译码器纠正出接收信号中的错误码元。图2为现有技术中交织前的噪声功率波形示意图，图2中反映了正常信号的能量和脉冲噪声的能量，在脉冲噪声出现的一小段时间内，通信信号被完全破坏，接收机中的解调器会集中输出一段连续的错误码元，这将超出FEC译码器的纠错能力，导致误码率提高，影响通信效果。图3为现有技术中交织后的噪声功率波形示意图，如图3所示，为了抵抗脉冲噪声的影响，通常通过解交织处理将脉冲噪声带来的连续错误打散，将错误码元分散到多个FEC码字中，使得每个尖峰的持续时间等比例减小，相当于单位时间中每个FEC码字中的错误码元的个数减少，从而满足FCE译码器的纠错能力的限制，将少量错误全部纠正，消除脉冲噪声的不利影响。擦除译码(erasure decoding)方法为通过检测出信号中存在的脉冲噪声干扰，并标明某一码元为擦除码元，以帮助FEC译码器提前获取到错误码元的位置信息，FEC译码器只需计算出正确的码元值即可，从而提高FEC译码器的纠错能力。

图4为现有技术中支持擦除译码功能的接收机的典型结构示意图，如图4所示，通过对接收信号的能量进行脉冲噪声检测，以判断出被污染的码元，即擦除码元，并通过擦除标志(erasure flag)来标识该擦除码元；并对擦除码元和擦除标志进行解交织处理，最终将解交织后的信号输入到FEC译码器中进行译码纠错处理。

然而，现有技术中的擦除译码方法需要较大的解交织缓存空间，导致接收机的成本较高。

发明内容

本发明实施例提供一种擦除译码方法、装置和接收机，减小解交织所需的缓存空间，降低接收机的成本。

本发明实施例的第一个方面是提供一种擦除译码方法，包括：

对接收的信号进行脉冲噪声检测，以获取被脉冲噪声污染的擦除码元以及未被脉冲噪声污染的普通码元；

将所述擦除码元的值设为预设的特征值，并对所述普通码元和赋值后的擦除码元进行解交织处理；

对解交织处理后的码元进行译码处理。

本发明实施例的另一个方面是提供一种擦除译码装置，包括：

检测模块，用于对接收的信号进行脉冲噪声检测，以获取被脉冲噪声污染的擦除码元以及未被脉冲噪声污染的普通码元；

解交织模块，用于将所述擦除码元的值设为预设的特征值，并对所述普通码元和赋值后的擦除码元进行解交织处理；

译码模块，用于对解交织处理后的码元进行译码处理。

本发明实施例的又一个方面是提供一种接收机，包括上述的擦除译码装置。

本发明实施例的技术效果是：通过对接收的信号进行脉冲噪声检测，将检测出的被脉冲噪声污染的擦除码元的值设为预设的特征值，对普通码元和赋值后的擦除码元进行解交织处理，并对解交织处理后的码元进行译码处理；本实施例在保证FEC译码器的擦除纠错能力的基础上，减小了解交织所需的缓存空间，大大降低了接收机的成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中典型的数字通信系统的结构示意图；

图2为现有技术中交织前的噪声功率波形示意图；

图3为现有技术中交织后的噪声功率波形示意图；

图4为现有技术中支持擦除译码功能的接收机的典型结构示意图；

图5为本发明擦除译码方法实施例一的流程图；

图6为本发明擦除译码方法实施例二的流程图；

图7为本发明擦除译码方法实施例二中接收机的工作原理示意图；

图8为本发明擦除译码装置实施例一的结构示意图；

图9为本发明擦除译码装置实施例二的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图5为本发明擦除译码方法实施例一的流程图，如图5所示，本实施例提供了一种擦除译码方法，可以具体包括如下步骤：

步骤501，对接收的信号进行脉冲噪声检测，以获取被脉冲噪声污染的擦除码元以及未被脉冲噪声污染的普通码元。

在本实施例中，当接收机接收到发射机发射的信号后，接收机中的解调器先对接收的信号进行脉冲噪声检测，从而获取到被脉冲噪声污染的擦除码元以及未被脉冲噪声污染的普通码元。解调器可以具体通过功率检测方式来检测接收的信号中的脉冲噪声，脉冲噪声的功率通常远大于正常信号的功率，则可以从接收的信号中检测到脉冲噪声。解调器在进行脉冲噪声检测时，可以以码元为单位进行处理，当检测到某个码元的功率较大，例如可以大于某个预设的功率阈值时，表明该码元已被噪声污染，为擦除码元；当检测到码元的功率小于预设的功率阈值时，表明该码元未被噪声污染，为普通码元。

步骤502，将所述擦除码元的值设为预设的特征值，并对所述普通码元和赋值后的擦除码元进行解交织处理。

在本实施例中，当通过脉冲噪声检测获取到某个码元为擦除码元时，将该擦除码元的值设为预设的特征值，从而将其与未被噪声污染的普通码元区别开来。本实施例可以不用为检测出的擦除码元设置擦除标志，而直接对其赋予某个特征值，相当于将擦除标志承载在擦除码元中。此处的特征值可以具体为零值，对擦除码元赋予零值相当于将擦除码元进行清零处理。然后对普通码元和赋值后的擦除码元进行解交织处理，解交织方法可以与现有技术中类似，而无需对擦除标志进行解交织处理，即无需再使用额外的存储器资源来对擦除标志进行解交织，从而降低器件成本。在实际的通信系统中，为了保证连续的突发错误能够扩散到足够长的区间中，采用的交织/解交织方法所需要的缓存容量会非常大，即使对占用码元的位宽为数分之一的擦除标志进行解交织，其所需的缓存空间也不可忽视，因此，本实施例无需对擦除标志进行解交织，便可以大大节省存储器资源。

步骤503，对解交织处理后的码元进行译码处理。

在对普通码元和赋值后的擦除码元进行解交织处理后，对解交织处理后的各码元进行译码处理，具体可以通过FEC译码器进行译码处理。由于前述步骤中对普通码元和擦除码元进行了区分，相当于在码元中直接携带了擦除标志，FEC译码器在进行译码时提前获知错误码元的位置信息，FEC译码器仅需要计算出正确的码元值即可，从而能够保证FEC译码器的擦除纠错能力。需要指出的是，本实施例中所指的擦除码元为错误码元的一种，即被检测出的错误码元，错误码元还包括由于技术原因未被检测出的错误码元。

本实施例提供了一种擦除译码方法，通过对接收的信号进行脉冲噪声检测，将检测出的被脉冲噪声污染的擦除码元的值设为预设的特征值，对普通码元和赋值后的擦除码元进行解交织处理，并对解交织处理后的码元进行译码处理；本实施例在保证FEC译码器的擦除纠错能力的基础上，减小了解交织所需的缓存空间，大大降低了接收机的成本。

图6为本发明擦除译码方法实施例二的流程图，如图6所示，本实施例提供了一种擦除译码方法，可以具体包括如下步骤：

步骤601，对接收的信号进行脉冲噪声检测，以获取被脉冲噪声污染的擦除码元以及未被脉冲噪声污染的普通码元。

接收机先对接收的信号进行脉冲噪声检测，具体检测方法与上述步骤501类似，通过脉冲噪声检测获取到被脉冲噪声污染的擦除码元以及未被脉冲噪声污染的普通码元。

步骤602，将所述擦除码元的值设为预设的特征值，并对所述普通码元和赋值后的擦除码元进行解交织处理。

当通过脉冲噪声检测获取到某个码元为擦除码元时，将该擦除码元的值设为预设的特征值，从而将其与未被噪声污染的普通码元区别开来。此处的特征值可以具体为零值，对擦除码元赋予零值相当于将擦除码元进行清零处理。然后对普通码元和赋值后的擦除码元进行解交织处理，而无需对擦除标志进行解交织处理，即无需再使用额外的存储器资源来对擦除标志进行解交织，从而降低器件成本。

步骤603，根据脉冲噪声检测的结果选择译码器的工作模式。

在本实施例中，将擦除码元的值设为预设的特征值，本实施例中将该特征值具体设为零值，但普通码元本身也可能为零值。如假设码元所占位宽为Q，则普通码元为零值的概率为本实施例中将这种普通码元具体称为普通零值码元。为了避免擦除码元与普通零值码元混淆，将FEC译码器的工作模式设置为擦除译码模式和普通模式两种模式，根据脉冲噪声的检测结果来选择FEC译码器的具体工作模式。

具体地，本实施例中的该步骤603可以具体包括如下步骤：当脉冲噪声检测的结果为接收到的码元为所述擦除码元时，选择译码器的工作模式为擦除译码模式。在本实施例中，当通过上述步骤601的脉冲噪声检测过程获取到某个码元的脉冲噪声检测的结果为该码元为擦除码元时，选择译码器的工作模式为擦除译码模式，后续FEC译码器采用擦除译码模式对该码元进行译码处理。当脉冲噪声检测的结果为接收到的码元为所述普通码元时，选择译码器的工作模式为普通模式。当通过上述步骤601的脉冲噪声检测过程获取到某个码元的脉冲噪声检测的结果为该码元为普通码元时，选择译码器的工作模式为普通模式，后续FEC译码器采用普通模式对该码元进行译码处理。本实施例通过对赋值为零值的擦除码元和普通零值码元进行区分，降低了虚警率，从而提高了FEC译码性能。

图7为本发明擦除译码方法实施例二中接收机的工作原理示意图，如图7所示，在本实施例中，也可以进一步地根据脉冲噪声检测结果生成擦除标志，即采用一个额外的擦除标志来标识擦除码元，此时脉冲噪声检测的结果为擦除标志有效或擦除标志无效，并将擦除标志作为FEC译码器启动擦除译码模式的使能信号，即通过擦除标志的有效或无效状态选择启动FEC译码器的擦除译码模式还是普通模式。当检测到某个码元为擦除码元时，其擦除标志有效，通过有效的擦除标志启动FEC译码器的擦除译码模式；当检测到某个码元为普通码元时，其擦除标志无效，则启动FEC译码器的普通模式。在本实施例中，可以将擦除标志的有效状态的持续时间设定为解交织器的最大时延。

或者，本实施例中的该步骤603可以具体包括如下步骤：当脉冲噪声检测的结果为接收到的码元为所述擦除码元时，统计每个码字中取值为所述预设的特征值的码元的个数。在本实施例中，为了进一步提高FEC译码性能，当通过上述步骤601检测得到脉冲噪声检测的结果为接收到的码元为擦除码元时，在选择FEC译码器的工作模式前，先统计每个FCE码字中取值为预设的特征值的码元的个数，此处具体为统计每个FEC码字中取值为零值的码元的个数，取值为零值的码元包括赋值为零值的擦除码元和普通零值码元。若码元的个数大于预设的上限阈值或小于预设的下限阈值时，选择译码器的工作模式为普通模式。在一个FEC码字中包含多个码元，当某个FEC码字中取值为零值的码元的个数大于预设的上限阈值时，表明该FEC码字中零值码元过多，对该FEC码字的脉冲噪声检测结果可能有问题，此时可以仍选择采用普通模式作为FEC译码器的工作模式，以避免因检测有误而导致译码错误。当某个FEC码字中取值为零值的码元的个数小于预设的下限阈值时，表明该FEC码字中零值码元非常少，此时也可以仍选择采用普通模式作为FEC译码器的工作模式，由于零值码元非常少，这样也不会降低FEC译码器的擦除纠错能力。若所述码元的个数小于或等于预设的上限阈值且大于或等于预设的下限阈值时，选择译码器的工作模式为擦除译码模式。只有当统计到的FEC码字中零值码元的个数介于下限阈值与上限阈值之间时，才最终选择擦除译码模式作为FEC译码器的工作模式。当脉冲噪声检测的结果为接收到的码元为所述普通码元时，选择译码器的工作模式为普通模式。当通过上述步骤601的脉冲噪声检测过程获取到某个码元的脉冲噪声检测的结果为该码元为普通码元时，选择译码器的工作模式为普通模式，后续FEC译码器采用普通模式对该码元进行译码处理。

具体地，本实施例也可以根据脉冲噪声检测结果生成擦除标志，即采用一个额外的擦除标志来标识擦除码元，此时脉冲噪声检测的结果为擦除标志有效或擦除标志无效，并将擦除标志作为FEC译码器启动擦除译码模式的使能信号，即通过擦除标志的有效或无效状态选择启动FEC译码器的擦除译码模式还是普通模式。

步骤604，采用选择的译码器的工作模式对解交织处理后的码元进行译码处理。

在通过上述603步骤选择译码器的工作模式后，便采用选择的译码器的工作模式对对应的解交织处理后的码元进行译码处理。例如，当通过脉冲噪声检测获知某个码元为擦除码元时，可以直接选择擦除译码模式对解交织处理后的码元进行译码处理，也可以进一步统计该码元所在的FEC码字中零值码元的个数，通过零值码元的个数来选择擦除译码模式或普通模式进行译码处理。

本实施例提供了一种擦除译码方法，通过对接收的信号进行脉冲噪声检测，将检测出的被脉冲噪声污染的擦除码元的值设为预设的特征值，对普通码元和赋值后的擦除码元进行解交织处理，并采用根据脉冲噪声检测结果选择的对应的译码器的工作模式，对解交织处理后的码元进行译码处理；本实施例在保证FEC译码器的擦除纠错能力的基础上，减小了解交织所需的缓存空间，大大降低了接收机的成本；同时避免了擦除码元和普通零值码元的混淆，降低了虚警率，提高了FEC译码性能。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

图8为本发明擦除译码装置实施例一的结构示意图，如图8所示，本实施例提供了一种擦除译码装置，可以具体执行上述方法实施例一中的各个步聚，此处不再赘述。本实施例提供的擦除译码装置可以具体包括检测模块801、解交织模块802和译码模块803。其中，检测模块801用于对接收的信号进行脉冲噪声检测，以获取被脉冲噪声污染的擦除码元以及未被脉冲噪声污染的普通码元。解交织模块802用于将所述擦除码元的值设为预设的特征值，并对所述普通码元和赋值后的擦除码元进行解交织处理。译码模块803用于对解交织处理后的码元进行译码处理。

图9为本发明擦除译码装置实施例二的结构示意图，如图9所示，本实施例提供了一种擦除译码装置，可以具体执行上述方法实施例二中的各个步骤，此处不再赘述。本实施例提供的擦除译码装置在上述图8所示的基础之上，译码模块803可以具体包括选择单元813和译码单元823。其中，选择单元813用于根据脉冲噪声检测的结果选择译码器的工作模式。译码单元823用于采用选择的译码器的工作模式对解交织处理后的码元进行译码处理。

更具体地，本实施例中的选择单元813具体用于当脉冲噪声检测的结果为接收到的码元为所述擦除码元时，选择译码器的工作模式为擦除译码模式，当脉冲噪声检测的结果为接收到的码元为所述普通码元时，选择译码器的工作模式为普通模式。

或者，本实施例中的选择单元813可以具体包括统计子单元8131、第一选择子单元8132、第二选择子单元8133和第三选择子单元8134。其中，统计子单元8131用于当脉冲噪声检测的结果为接收到的码元为所述擦除码元时，统计每个码字中取值为所述预设的特征值的码元的个数。第一选择子单元8132用于若所述码元的个数大于预设的上限阈值或小于预设的下限阈值时，选择译码器的工作模式为普通模式。第二选择子单元8133用于若所述码元的个数小于或等于预设的上限阈值且大于或等于预设的下限阈值时，选择译码器的工作模式为擦除译码模式。第三选择子单元8134用于当脉冲噪声检测的结果为接收到的码元为所述普通码元时，选择译码器的工作模式为普通模式。

本实施例提供了一种擦除译码装置，通过对接收的信号进行脉冲噪声检测，将检测出的被脉冲噪声污染的擦除码元的值设为预设的特征值，对普通码元和赋值后的擦除码元进行解交织处理，并采用根据脉冲噪声检测结果选择的对应的译码器的工作模式，对解交织处理后的码元进行译码处理；本实施例在保证FEC译码器的擦除纠错能力的基础上，减小了解交织所需的缓存空间，大大降低了接收机的成本；同时避免了擦除码元和普通零值码元的混淆，降低了虚警率，提高了FEC译码性能。

本实施例还提供给了一种接收机，可以具体包括上述图7或图8所示的擦除译码装置。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种擦除译码方法，其特征在于，包括：

对接收的信号进行脉冲噪声检测，以获取被脉冲噪声污染的擦除码元以及未被脉冲噪声污染的普通码元；

将所述擦除码元的值设为预设的特征值，以对所述擦除码元与所述普通码元进行区分，并对所述普通码元和赋值后的擦除码元进行解交织处理；

对解交织处理后的码元进行译码处理。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对解交织处理后的码元进行译码处理包括：

根据脉冲噪声检测的结果选择译码器的工作模式；

采用选择的译码器的工作模式对解交织处理后的码元进行译码处理。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据脉冲噪声检测的结果选择译码器的工作模式包括：

当脉冲噪声检测的结果为接收到的码元为所述擦除码元时，选择译码器的工作模式为擦除译码模式；

当脉冲噪声检测的结果为接收到的码元为所述普通码元时，选择译码器的工作模式为普通模式。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据脉冲噪声检测的结果选择译码器的工作模式包括：

当脉冲噪声检测的结果为接收到的码元为所述擦除码元时，统计每个码字中取值为所述预设的特征值的码元的个数；

若所述码元的个数大于预设的上限阈值或小于预设的下限阈值时，选择译码器的工作模式为普通模式；

若所述码元的个数小于或等于预设的上限阈值且大于或等于预设的下限阈值时，选择译码器的工作模式为擦除译码模式；

当脉冲噪声检测的结果为接收到的码元为所述普通码元时，选择译码器的工作模式为普通模式。

5.一种擦除译码装置，其特征在于，包括：

检测模块，用于对接收的信号进行脉冲噪声检测，以获取被脉冲噪声污染的擦除码元以及未被脉冲噪声污染的普通码元；

解交织模块，用于将所述擦除码元的值设为预设的特征值，以对所述擦除码元与所述普通码元进行区分，并对所述普通码元和赋值后的擦除码元进行解交织处理；

译码模块，用于对解交织处理后的码元进行译码处理。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述译码模块包括：

选择单元，用于根据脉冲噪声检测的结果选择译码器的工作模式；

译码单元，用于采用选择的译码器的工作模式对解交织处理后的码元进行译码处理。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述选择单元具体用于当脉冲噪声检测的结果为接收到的码元为所述擦除码元时，选择译码器的工作模式为擦除译码模式，当脉冲噪声检测的结果为接收到的码元为所述普通码元时，选择译码器的工作模式为普通模式。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述选择单元包括：

统计子单元，用于当脉冲噪声检测的结果为接收到的码元为所述擦除码元时，统计每个码字中取值为所述预设的特征值的码元的个数；

第一选择子单元，用于若所述码元的个数大于预设的上限阈值或小于预设的下限阈值时，选择译码器的工作模式为普通模式；

第二选择子单元，用于若所述码元的个数小于或等于预设的上限阈值且大于或等于预设的下限阈值时，选择译码器的工作模式为擦除译码模式；

第三选择子单元，用于当脉冲噪声检测的结果为接收到的码元为所述普通码元时，选择译码器的工作模式为普通模式。

9.一种接收机，其特征在于，包括权利要求5-8中任一项所述的擦除译码装置。