CN110299962B - 一种Turbo分量编码器及编码方法、Turbo编码器及编码方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种Turbo分量编码器及编码方法、Turbo编码器及编码方法，应用宽带电力线载波通讯，其中，分量编码器包括：第一模2加法器、第一位移寄存器、第二模2加法器，第二位移寄存器；第三模2加法器、第四模2加法器，第四模2加法器的输出为第一奇偶校验输出位；第五模2加法器的输出由第一模2加法器的输出端以及第二位移寄存器的输出端连接组成；第六模2加法器的输出由第四模2加法器的输出端以及第五模2加法器的输出端连接组成，第六模2加法器的输出为第二奇偶校验输出位。其技术方案的有益效果在于，比IEEE P1901或Q/GDW 11612.41‑2016原有的采用1/2码率Turbo的编码提高了0.7dB左右的编码增益(coding gain)，使得通信系统更加可靠，并且提高了通信系统的鲁棒性。

Description

一种Turbo分量编码器及编码方法、Turbo编码器及编码方法
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种应用于宽带电力线载波通信的一种Turbo分量编码器及编码方法、Turbo编码器及编码方法。
背景技术
为规范电力用户用电信息采集系统宽带载波通信的协议要求，包括频段的选择、前向纠错码、星座点映射、符号生成等内容，国家电网公司制定了《低压力电力线宽带载波通信互联互通技术规范》。其中，规定了电力用户用电信息系统基于宽带载波通信网络的物理层技术，其适用于用电信息采集系统的集中其通信单元与电能表通信单元、采集器通信单元之间的数据交换。宽带电力线载波通信需要较高可靠性和鲁棒性，因此追求可靠性和鲁棒性的提高成为应用于宽带电力线载波通信系统亟待解决的问题。
发明内容
针对现有技术中通信系统中Turbo码编码中信道交织处理存在的上述问题，现提供一种旨在提高宽带电力线载波通信系统的可靠性和鲁棒性的信道编码方法。
具体技术方案如下：
一种Turbo分量编码器，应用于宽带电力线载波通讯，其中，所述Turbo分量编码器包括：
第一模2加法器，由所述TurboTurbo分量编码器的一第一输入端以及一第二输入端连接组成；
第一位移寄存器，所述第一位移寄存器的输入端与所述第一模2加法器的输出端连接；
第二模2加法器，所述第二模2加法器的输出由所述第一位移寄存器的输出端以及所述Turbo分量编码器的所述第一输入端以及所述第二输入端连接组成；
第二位移寄存器，所述第二位移寄存器的输入端与所述第二模2加法器的输出端连接；
第三模2加法器，所述第三模2加法器的输出由所述第二位移寄存器的输出端及所述Turbo分量编码器的所述第二输入端连接组成；
第三位移寄存器，所述第三位移寄存器的输入端与所述第三模2加法器的输出端连接；
第四模2加法器，所述第四模2加法器的输出由所述第三位移寄存器的输出端以及所述Turbo分量编码器的所述第一输入端以及所述第二输入端连接组成；
所述第四模2加法器的输出端分别与所述第一模2加法器的输入端、所述第三模2加法器的输入端连接，所述第四模2加法器的输出为第一奇偶校验输出位；
第五模2加法器，所述第五模2加法器的输出由所述第一模2加法器的输出端以及所述第二位移寄存器的输出端连接组成；
第六模2加法器，所述第六模2加法器的输出由所述第四模2加法器的输出端以及所述第五模2加法器的输出端连接组成，所述第六模2加法器的输出为第二奇偶校验输出位。
优选的，所述Turbo分量编码器为8状态编码器。
还包括一种Turbo码分量编码器的编码方法，其中，Turbo分量编码器采用权利要求1所述的Turbo分量编码器；
所述Turbo分量编码器对输入的数据码流，用延时转换因子表示，如下式所示：
Figure BDA0001604069480000021
其中，D表示延时转换因子，Ui(D)表示输入信息数据码流，即：U0(D)对应于第一信息数据输入端码流，U1(D)对应于第二信息数据输入端码流；
所述Turbo码分量编码器输出的校验校验位用所述延时转换因子表示，如下式所示；
Figure BDA0001604069480000031
其中，D表示延时转换因子，Xi(D)表示输出校验位码流,即：X0(D)对应于第一校验输出端码流，X1(D)对应于第二校验输出端码流；
输出所述Turbo分量编码器的传递函数如下式所示：
Figure BDA0001604069480000032
其中：
F0,0(D)＝1+D2+D3；
F0,1(D)＝1+D+D2+D3；
F1,0(D)＝1+D2；
F1,1(D)＝1+D2+D3；
G0(D)＝1+D+D3；
Fi,,j(D)代表Ui(D)到Xj(D)的前向(feedfward)传输函数，其中i＝0，1，j＝0，1；G0(D)为共同的反馈(feedback)传输函数。
还包括一种Turbo编码器，应用于宽带电力线载波通讯，其中，所述Turbo编码器设置有第一输入端以及第二输入端，所述Turbo编码器的第一输入端用以输入一第一信息序列，所述Turbo编码器的第一输出端用以输出所述第一输入端输入的所述第一信息序列；
所述Turbo编码器的第二输入端用以输入一第二信息序列，所述Turbo编码器的第二输出端用以输出所述第二输入端输入的所述第二信息序列：
所述Turbo编码器：
第一分量编码器，采用上述的Turbo分量编码器，所述第一分量编码器的第一输入端与所述Turbo编码器的第一输入端连接，所述第一分量编码器的第二输入端与所述Turbo编码器的第二输入端连接，所述第一分量编码器对输入的所述第一信息序列以及所述第二进行编码，每输入的一对信息比特对应输出一对校验位以最终形成对应所述第一信息序列和所述第二信息序列的一第一校验序列以及一第二校验序列，并通过所述第一Turbo分量编码器的第一输出端输出所述第一校验序列，通过所述第一Turbo分量编码器的第二输出端输出所述第二校验序列；由此可见，所述Turbo分量编码器产生的是一种码率为1/2的递归系统卷积码(Recursive Systematic Convolutional code)。
交织器；所述交织器的第一输入端与所述Turbo编码器的第一输入端连接，所述交织器的第二输入端与所述Turbo编码器的第二输入端连接，所述交织器对所述第一信息序列以及所述第二信息序列进行交织处理以形成一第三信息序列以及一第四信息序列，所述第三信息序列通过所述交织器的第一输出端输出，所述第四信息序列通过所述交织器的第二输出端输出；
第二Turbo分量编码器，采用上述的Turbo分量编码器，所述第二分量编码器的第一输入端与所述交织器的第一输出端连接，所述交织器的第二输入端与所述交织器的第二输出端连接，所述第二Turbo分量编码器对输入的所述第三信息序列以及所述第四信息序列进行编码，每输入的一对信息比特对应输出一对校验位以最终形成对应所述第三信息序列和所述第四信息序列的一第三校验序列以及一第四校验序列，并通过所述第二分量编码器的第一输出端输出所述第三校验序列，通过所述第二分量编码器的第二输出端输出所述第四校验序列。
优选的，所述Turbo编码器包括：
打孔器，所述打孔器的输入端与所述第一分量编码器以及所述第二分量编码器的输出端连接，所述打孔器用以对所述第一校验序列、所述第二校验序列、所述第三校验序以及第四校验列进行打孔处理以形成一输出校验序列；
复用器，与所述打孔器的输出端以及所述turbo编码器的输出端连接，通过所述复用器将所述输出校验序列与所述第一信息序列以及所述第二信息序列复接生成Turbo码序列输出。
优选的，一种Turbo编码器的编码方法，其特征在于，采用权利要求4所述的Turbo编码器；
所述交织器对输入的一数据码流包括第一信息序列以及一第二信息序列进行交织输出的方法如下：
I(x)＝[S(x mod N)-(x div N)*N+L]mod L for x＝0,1,...,(L-1)
其中，S(·)表示一查找表，div表示整除，mod表示模运算，M、N表示交织参数值，L表示交织长度，I(x)表示地址映射；
通过所述地址映射I(x)交织计算获得对应所述第一信息序列的一第三信息序列以及对应所述第二信息序列的一第四信息序列的方法如下：
Figure BDA0001604069480000051
其中Data()表示交织器输入，IntData()表示交织器输出。
优选的，不同的数据码流的数据块对应M、N以及L的参数如下表1所示：
数据块(Bytes数) N值 M值 双bit的交织长度L
16 8 8 64
72 18 16 288
136 34 16 544
264 33 32 1056
520 40 52 2080
表1
上述技术方案具有如下优点或有益效果：通过采取基于双二元的Turbo编码方法所形成的1/3码率Turbo码比原有的采用1/2码率Turbo码提高了0.7dB左右的编码增益(coding gain)，使得通信系统更加可靠，并且提高了通信系统的鲁棒性；此外，由于所述1/3码率Turbo编码器的第一校验位的产生机制与原有1/2码率的编码器完全相同，所以可以通过打孔器屏蔽掉第二校验位即可实现与原有1/2码率Turbo编码器完全兼容。
附图说明
参考所附附图，以更加充分的描述本发明的实施例。然而，所附附图仅用于说明和阐述，并不构成对本发明范围的限制。
图1为本发明一种Turbo分量编码器的结构示意图；
图2为本发明中一种Turbo编码器的结构示意图；
图3为本发明一种信道交织方法的实施例图1中，当待处理数据块为16字节码率为1/2和1/3时，关于误包率的曲线示意图；
图4为本发明一种信道交织方法的实施例图1中，当待处理数据块为72字节码率为1/2和1/3时，关于误包率的曲线示意图；
图5为本发明一种信道交织方法的实施例中，当待处理数据块为136字节码率为1/2和1/3时，关于误包率的曲线示意图；
图6为为本发明一种信道交织方法的实施例中，当待处理数据块为264字节码率为1/2和1/3时，关于误包率的曲线示意图。
附图标记表示：
A1、第一模2加法器；A2、第二模2加法器；A3、第三模2加法器；A4、第四模2加法器；A5、第五模2加法器；A6、第六模2加法器；B1、第一位移寄存器；B2、第二位移寄存器；B3、第三位移寄存器；B4、第四位移寄存器；
C1、第一分量编码器；C2、交织器；C3、第二分量编码器；C4、打孔器；C5、复用器。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅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的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。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
本发明的技术方案中包括一种Turbo分量编码器。
如图1所示，一种Turbo分量编码器的实施例，应用于宽带电力线载波通讯，其中，Turbo分量编码器包括：
第一模2加法器A1，由Turbo分量编码器的一第一输入端以及一第二输入端连接组成；
第一位移寄存器B1，第一位移寄存器B1的输入端与第一模2加法器A1的输出端连接；
第二模2加法器A2，第二模2加法器A2的输出由第一位移寄存器B1的输出端以及Turbo分量编码器的第一输入端以及第二输入端连接组成；
第二位移寄存器B2，第二位移寄存器B2的输入端与第二模2加法器A2的输出端连接；
第三模2加法器A3，第三模2加法器的输出由第二位移寄存器B2的输出端以及Turbo分量编码器的第二输入端连接组成；
第三位移寄存器B3，第三位移寄存器B3的输入端与第三模2加法器A3的输出端连接；
第四模2加法器A4，第四模2加法器A4的输出由第三位移寄存器B3的输出端以及Turbo分量编码器的第一输入端以及第二输入端连接组成；
第四模2加法器A4的输出端分别与第一模2加法器A1的输入端、第三模2加法器A3的输入端连接，第四模2加法器的输出为第一奇偶校验输出位(Xk,0)；
第五模2加法器A5，第五模2加法器A5的输出由第一模2加法器A1的输出端以及第二位移寄存器B2的输出端连接组成；
第六模2加法器A6，第六模2加法器A6的输出由第四模2加法器A4的输出端以及第五模2加法器A5的输出端连接，第六模2加法器的输出为第二奇偶校验输出位(Xk,1)。
在一种较优的实施方式中，分量编码为8状态编码器。
上述技术方案中，Turbo分量编码器的第一输入端以及第二输入端分别用以输入以信息比特为单位的信息序列；
其中，模2加法器主要执行的是模2加法运算，其计算如下：
规则是两个序列按位相加模二，即两个序列中对应位，相加，不进位，相同为0，不同为1。如，1+1＝0+0＝0；1+0＝0+1＝1；
移位寄存器(英语：shift register)是一种在若干相同时间脉冲下工作的以触发器为基础的器件，数据以并行或串行的方式输入到该器件中，然后每个时间脉冲依次向左或右移动一个比特，在输出端进行输出。
本发明的技术方案中包括一种分量编码器的编码方法。
一种分量编码器的编码方法的实施例，其中，分量编码器采用上述的Turbo分量编码器；
分量编码器对输入的数据码流，用延时转换因子表示，如下式所示：
Figure BDA0001604069480000081
其中，D表示延时转换因子，Ui(D)表示输入信息数据码流，即：U0(D)对应于第一信息数据输入端码流，U1(D)对应于第二信息数据输入端码流；
分量编码器输出的校验位用延时转换因子表示，如下式所示；
Figure BDA0001604069480000082
其中，D表示延时转换因子，Xi(D)表示输出校验位码流,即：X0(D)对应于第一校验输出端码流，X1(D)对应于第二校验输出端码流；
输出分量编码器的传递函数如下式所示：
Figure BDA0001604069480000083
其中：
F0,0(D)＝1+D2+D3；
F0,1(D)＝1+D+D2+D3；
F1,0(D)＝1+D2；
F1,1(D)＝1+D2+D3；
G0(D)＝1+D+D3；
其中，Fi,,j(D)代表Ui(D)到Xj(D)的前向(feedfward)传输函数，其中i＝0，1，j＝0，1；G0(D)为共同的反馈(feedback)传输函数。
上述技术方案中，由于G0(D)的存在，图3表示的编码器为系统递归(反馈)双二(元)进制卷积码，码率为1/2。通常Turbo码采用递归分量码(由系统反馈编码器产生)会比非递归分量码(前馈编码器)有更好的性能。
Figure BDA0001604069480000091
表2 dfree距离特性
卷积码的性能取决于所用的译码算法以及该码的距离特性。对卷积码来说，最重要的距离度量是最小自由距离dfree。由于卷积码是线性码，dfree实际上是由有限长输入信息序列产生的输出序列中的最小重量，即为从全0态离开、又回到全0态的有限长路径的最小输出重量(即：比特“1”的个数)。
表2列出1/2码率双二元卷积码的dfree数据(前5个事件)，以及码率为2/3双二元卷积码(即：只有xk,0输出)的dfree数据作比较。
表中Weight为dfree相对应误码事件的相应的码重量(“1”的个数)，Event表示该事件出现的次数。很明显，增加一位校验比特后，相应的dfree从4增加到6。可以预期，用本发明中提出的1/2码双二元卷积码作为分量码所组成的Turbo码会比IEEE P1901中原有的Turbo码性能更优越。
本发明的技术方案中还包括一种Turbo编码器。
如图2所示，一种Turbo编码器，应用于宽带电力线载波通讯，其中，Turbo编码器设置有第一输入端以及第二输入端，Turbo编码器的第一输入端用以输入一第一信息序列，Turbo编码器的第一输出端用以输出第一输入端输入的第一信息序列；
Turbo编码器的第二输入端用以输入一第二信息序列，Turbo编码器的第二输出端用以输出第二输入端输入的第二信息序列：
Turbo编码器：
第一分量编码器C1，采用上述的Turbo分量编码器，第一分量编码器C1的第一输入端与Turbo编码器的第一输入端连接，第一分量编码器C1的第二输入端与Turbo编码器的第二输入端连接，第一分量编码器C1对输入的第一信息序列以及第二进行编码，每输入的一对信息比特对应输出一对校验位以最终形成对应第一信息序列和第二信息序列的一第一校验序列以及一第二校验序列，并通过第一分量编码器C1的第一输出端输出第一校验序列，通过第一分量编码器C1的第二输出端输出第二校验序列；
交织器C2；交织器C2的第一输入端与Turbo编码器的第一输入端连接，交织器C2的第二输入端与Turbo编码器的第二输入端连接，交织器C2对第一信息序列以及第二信息序列进行交织处理以形成一第三信息序列以及一第四信息序列，第三信息序列通过交织器C2的第一输出端输出，第四信息序列通过交织器C2的第二输出端输出；
第二分量编码器C3，采用上述的Turbo分量编码器，第二分量编码器C3的第一输入端与交织器C2的第一输出端连接，交织器C2的第二输入端与交织器C2的第二输出端连接，
第二分量编码器C3对输入的第三信息序列以及第四信息序列进行编码，每输入的一对信息比特对应输出一对校验位以最终形成对应第三信息序列和第四信息序列的一第三校验序列以及一第四校验序列，并通过第二分量编码器C3的第一输出端输出第三校验序列，通过第二分量编码器C3的第二输出端输出第四校验序列。
在一种较优的实施方式中，Turbo编码器包括：
打孔器C4，打孔器C4的输入端与第一Turbo分量编码器C1以及第二Turbo分量编码器C3的输出端连接，打孔器C4用以对第一校验序列、第二校验序列、第三校验序以及第四校验列进行打孔处理以形成一输出校验序列；
复用器C5，与打孔器C4的输出端以及turbo编码器的输出端连接，通过复用器C5将输出校验序列与第一信息序列以及第二信息序列复接生成Turbo码序列输出。
本发明的技术方案中包括一种Turbo编码器的编码方法。
一种Turbo编码器的编码方法实施例，其中，采用上述的Turbo编码器；
交织器C2对输入的一数据码流包括第一信息序列以及一第二信息序列进行交织输出的方法如下：
I(x)＝[S(x mod N)-(x div N)*N+L]mod L for x＝0,1,...,(L-1)
其中，S(·)表示一查找表，div表示整除，mod表示模运算，M、N表示交织参数值，L表示交织长度，I(x)表示地址映射；
通过地址映射I(x)交织计算获得对应第一信息序列的一第三信息序列以及对应第二信息序列的一第四信息序列的方法如下：
Figure BDA0001604069480000111
其中Data()表示交织器C2输入，IntData()表示交织器C2输出。
在一种较优的实施方式中，不同的数据码流的数据块对应M、N以及L的参数如下表1所示：
数据块(Bytes数) N值 M值 双bit的交织长度L
16 8 8 64
72 18 16 288
136 34 16 544
264 33 32 1056
520 40 52 2080
表1
上述技术方案中，当数据码流的数据块为16字节码率为1/2和1/3时，关于误包率的曲线如图3所示，其中交织器采用IEEE P1901标准中PB16的S-表；
当数据码流的数据块为72字节码率为1/2和1/3时，关于误包率的曲线如图4所示，其中交织器采用国家电网公司标准Q/GDW11612.41-2016中PB2的S-表；
当数据码流的数据块为136字节码率为1/2和1/3时，关于误包率的曲线如图5所示，其中交织器采用IEEE P1901标准中PB136的S-表；
当数据码流的数据块为264字节码率为1/2和1/3时，关于误包率的曲线如图6所示，其中交织器采用国家电网公司标准Q/GDW11612.41-2016中PB2的S-表；
由此可见，发明中提出的1/2码双二元卷积码作为分量码所组成的1/3码率Turbo码会比IEEE P1901或比国家电网公司标准Q/GDW11612.41-2016中原有的1/2码率Turbo码性能更优越。此外，由于发明中提出的1/3码率Turbo编码器的第一校验位的产生机制与原有1/2码率的编码器完全相同，所以，可以通过打孔器屏蔽掉第二校验位即可实现与原有1/2码率Turbo编码器完全兼容，因此，发明中述的Turbo码很容易融合到基于IEEE P1901,或Q/GDW 11612.41-2016的产品中，在保证性能的前提下，不会引入兼容性问题。
以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种Turbo分量编码器，应用于宽带电力线载波通讯，其特征在于，所述Turbo分量编码器包括：
第一模2加法器，与所述Turbo分量编码器的第一输入端以及第二输入端连接；
第一位移寄存器，所述第一位移寄存器的输入端与所述第一模2加法器的输出端连接；
第二模2加法器，所述第二模2加法器的输出由所述第一位移寄存器的输出端以及所述Turbo分量编码器的所述第一输入端以及所述第二输入端连接组成；
第二位移寄存器，所述第二位移寄存器的输入端与所述第二模2加法器的输出端连接；
第三模2加法器，所述第三模2加法器的输出由所述第二位移寄存器的输出端以及所述Turbo分量编码器的所述第二输入端连接组成；
第三位移寄存器，所述第三位移寄存器的输入端与所述第三模2加法器的输出端连接；
第四模2加法器，所述第四模2加法器的输出由所述第三位移寄存器的输出端以及所述Turbo分量编码器的所述第一输入端以及所述第二输入端连接组成；
所述第四模2加法器的输出端分别与所述第一模2加法器的输入端、所述第三模2加法器的输入端连接，所述第四模2加法器的输出为第一奇偶校验输出位；
第五模2加法器，所述第五模2加法器的输出由所述第一模2加法器的输出端以及所述第二位移寄存器的输出端连接组成；
第六模2加法器，所述第六模2加法器的输出由所述第四模2加法器的输出端以及所述第五模2加法器的输出端连接组成，所述第六模2加法器的输出为第二奇偶校验输出位。
2.根据权利要求1所述的Turbo分量编码器，其特征在于，所述Turbo分量编码器为8状态编码器。
3.一种分量编码器的编码方法，其特征在于，分量编码器采用权利要求1所述的Turbo分量编码器；
所述分量编码器对输入的数据码流，用延时转换因子表示，如下式所示：
Figure FDA0003816214560000021
其中，D表示延时转换因子，Ui(D)表示输入信息数据码流，即：U0(D)对应于第一信息数据输入端码流，U1(D)对应于第二信息数据输入端码流；
uk,i表示第i个输入端的二进制码流；
k用于表示比特移位时拍，每次移入一个比特；
所述分量编码器输出的校验位用所述延时转换因子表示，如下式所示；
Figure FDA0003816214560000022
其中，D表示延时转换因子，Xi(D)表示输出校验位码流,即：X0(D)对应于第一校验输出端码流，X1(D)对应于第二校验输出端码流；
xk,i表示第i个奇偶校验输入端的二进制码流；
k用于表示比特移位时拍，每次移入一个比特；
输出所述分量编码器的传递函数如下式所示：
Figure FDA0003816214560000023
其中：
F0，0(D)＝1+D2+D3；
F0，1(D)＝1+D+D2+D3；
F1，0(D)＝1+D2；
F1，1(D)＝1+D2+D3；
G0(D)＝1+D+D3；
Fi,,j(D)代表Ui(D)到Xj(D)的前向(feedfward)传输函数，其中i＝0，1，j＝0，1；G0(D)为共同的反馈(feedback)传输函数。
4.一种Turbo编码器，应用于宽带电力线载波通讯，其特征在于，所述Turbo编码器设置有第一输入端以及第二输入端，所述Turbo编码器的第一输入端用以输入第一信息序列，所述Turbo编码器的第一输出端用以输出所述第一输入端输入的所述第一信息序列；
所述Turbo编码器的第二输入端用以输入第二信息序列，所述Turbo编码器的第二输出端用以输出所述第二输入端输入的所述第二信息序列：
所述Turbo编码器：
第一分量编码器，采用权利要求1所述的Turbo分量编码器，所述第一分量编码器的第一输入端与所述Turbo编码器的第一输入端连接，所述第一分量编码器的第二输入端与所述Turbo编码器的第二输入端连接，所述第一分量编码器对输入的所述第一信息序列以及所述第二信息序列进行编码，每输入的一对信息比特对应输出一对校验位以最终形成对应所述第一信息序列和所述第二信息序列的第一校验序列以及第二校验序列，并通过所述第一分量编码器的第一输出端输出所述第一校验序列，通过所述第一分量编码器的第二输出端输出所述第二校验序列；
交织器；所述交织器的第一输入端与所述Turbo编码器的第一输入端连接，所述交织器的第二输入端与所述Turbo编码器的第二输入端连接，所述交织器对所述第一信息序列以及所述第二信息序列进行交织处理以形成第三信息序列以及第四信息序列，所述第三信息序列通过所述交织器的第一输出端输出，所述第四信息序列通过所述交织器的第二输出端输出；
第二分量编码器，采用权利要求1所述的Turbo分量编码器，所述第二分量编码器的第一输入端与所述交织器的第一输出端连接，所述交织器的第二输入端与所述交织器的第二输出端连接，
所述第二分量编码器对输入的所述第三信息序列以及所述第四信息序列进行编码，每输入的一对信息比特对应输出一对校验位以最终形成对应所述第三信息序列和所述第四信息序列的第三校验序列以及第四校验序列，并通过所述第二分量编码器的第一输出端输出所述第三校验序列，通过所述第二分量编码器的第二输出端输出所述第四校验序列。
5.根据权利要求4所述的Turbo编码器，其特征在于，所述Turbo编码器包括：
打孔器，所述打孔器的输入端与所述第一分量编码器以及所述第二分量编码器的输出端连接，所述打孔器用以对所述第一校验序列、所述第二校验序列、所述第三校验序以及第四校验列进行打孔处理以形成输出校验序列；
复用器，与所述打孔器的输出端以及所述Turbo编码器的输出端连接，通过所述复用器将所述输出校验序列与所述第一信息序列以及所述第二信息序列复接生成Turbo码序列输出。
6.一种Turbo编码器的编码方法，其特征在于，采用权利要求4所述的Turbo编码器；
所述交织器对输入的数据码流进行交织输出的方法如下：
I(x)＝[S(x mod N)-(x div N)*N+L]mod L for x＝0,1,...,(L-1)
其中，S(·)表示一查找表，div表示整除，mod表示模运算，M、N表示交织参数值，L表示交织长度，I(x)表示地址映射；
所述数据码流包括第一信息序列以及第二信息序列；
通过所述地址映射I(x)交织计算获得对应所述第一信息序列的第三信息序列以及对应所述第二信息序列的第四信息序列的方法如下：
Figure FDA0003816214560000041
其中Data()表示交织器输入，IntData()表示交织器输出。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100488059C (zh) * 2006-04-25 2009-05-13 华为技术有限公司 分量编码器及其编码方法和双输入Turbo编码器及其编码方法
CN101753153A (zh) * 2008-12-04 2010-06-23 大唐移动通信设备有限公司 一种Turbo码编码器、译码器及编码、译码方法
CN102111163A (zh) * 2009-12-25 2011-06-29 中兴通讯股份有限公司 Turbo编码器及编码方法
CN101083512B (zh) * 2006-06-02 2011-09-21 中兴通讯股份有限公司 一种双二进制咬尾Turbo码编码方法和装置
CN104168032A (zh) * 2014-08-16 2014-11-26 复旦大学 兼容LTE和WiMAX的4并行度、基-16高性能Turbo译码器

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9116826B2 (en) * 2010-09-10 2015-08-25 Trellis Phase Communications, Lp Encoding and decoding using constrained interleaving
US10855597B2 (en) * 2015-06-29 2020-12-01 T-Mobile Usa, Inc. Channel coding for real time wireless traffic

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100488059C (zh) * 2006-04-25 2009-05-13 华为技术有限公司 分量编码器及其编码方法和双输入Turbo编码器及其编码方法
CN101083512B (zh) * 2006-06-02 2011-09-21 中兴通讯股份有限公司 一种双二进制咬尾Turbo码编码方法和装置
CN101753153A (zh) * 2008-12-04 2010-06-23 大唐移动通信设备有限公司 一种Turbo码编码器、译码器及编码、译码方法
CN102111163A (zh) * 2009-12-25 2011-06-29 中兴通讯股份有限公司 Turbo编码器及编码方法
CN104168032A (zh) * 2014-08-16 2014-11-26 复旦大学 兼容LTE和WiMAX的4并行度、基-16高性能Turbo译码器

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"WCDMA基站下行接收测试系统的设计与实现";王东明;《全国优秀硕博士论文》;20110113;第3.1.1节Turbo编码第一段 *
"低压电力线宽带载波通信互联互通技术规范第4-1部分：物理层通信协议";国家电网;《国家电网公司企业标准》;20170616;第7-8页，图8 *

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