CN1275407C - 码群组识别与帧边界同步的方法及装置 - Google Patents

Abstract

一种备有修改后的里德所罗门译码器的方法与装置，用来寻找被基地台使用的特定编码群组，以及与该基地台同步的帧。此修改后的里德所罗门译码器使用了一个标准的里德所罗门译码器和一些从收到的编码符号算出的可靠度测量值。若收到的符号的可靠度太小，则此符号视为擦除。由选取较高可靠度的编码符号，和擦除较低可靠度的编码符号，符号错误的机率被降低，因此也改善了实施效果。本发明设计多种修改后的里德所罗门译码器和一些解码策略，以便以低功率及内存需求小的方法，来将收到的编码符号译码。

Description

码群组识别与帧边界同步的方法及装置

技术领域

本发明是关于用在直接序列码分多址(direct-sequence codedivisionmultiple access，DS-CDMA)通讯系统里的编码群组识别与帧边界同步的方法及装置，例如宽带(wide-band)CDMA系统和第三代合伙关系计划(3^rd generation partnership project，3GPP)系统。

背景技术

目前，直接序列(direct-sequence)CDMA的移动电话系统(cellularsystem)大致可以归类成两种。一种是基地小区间(inter-cell)精确的同步的同步系统，另一种是基地小区间不同步的非同步系统。对于同步系统而言，手机在基地小区之间的转换(hand-off)将会非常快速，因为邻近的基地小区的识别码(identical code)的起始时间仅仅和当下衔接的基地小区呈不同的固定的偏移量。但是，为了达到同步的目的，每个基地小区也需要有许多的昂贵的设备，譬如全球定位系统(global positioningsystem，GPS)以及精准的时序振荡器(oscillator)。时序振荡器提供一个基地台的时钟，而GPS提供时钟对时的依据。除了设备昂贵之外，对于一个难以接收到GPS信号的基地小区而言，譬如说在地下室或是密集的住宅区中，非同步系统也有实施上的困难。

至于非同步系统，譬如欧洲的3GPP所提出的宽带CDMA系统，每一个基地台采用了两个同步信道(synchronization channels)。经由获得到两个同步信道中所传送的同步码，移动端(譬如说行动电话)能够建立良好的连结(link)并且不会在基地台转换时产生断线的问题。这两个同步信道分别是主要同步信道(primary synchronization channel，PSCH)以及次要同步信道(secondarysynchronization channel，SSCH)。在非同步系统中，PSCH是所有基地台通用的信道，由一个每一时隙(slot)送出一次的主同步码(primary synchronizationcode，PSC)，标示为Cp，所构成。每一个PSC的长度是256个码片(chip)，而且PSC送出时，下行链路(downlink)信道的时隙将会同步送出。

SSCH中含有一个由15个次同步码(secondary synchronizationcode，SSC)，标示为C_ssc ⁱ，所构成的识别数列。识别数列以周期一时帧(timeframe)不断的送出，其中，每一SSC是由一组16个正交(orthogonal)码CS₁～CS₁₆所选出，而每一个码的长度是256个码片。识别数列中的SSC逐一的与PSC平行且同时地被基地台送出。识别数列属于64个不同码群组(code group)的其中之一，也是一个基地台下行链路扰码(downlinkscrambling code)的依据。换言之，每个码群组为一长度为15个正交码的数列所构成。64个码群组中的码排列顺序位置如图9所示。64个特定数列是为了使他们的循环移位所产生的数列都是唯一而设计。也就是说，只要循环移位的次数介于0到14之间，所产生的960(＝64*15)个数列都彼此不相同。利用这一种特性，移动端可以识别出一个基地台所使用的码群组以及时帧的起始时间。

当3GPP提出的宽带CDMA系统的移动端进行基地小区搜寻时，移动端会先找一个能提供最强信号的基地台，然后再去找出那个被找到的基地台的下行链路扰码与时帧同步。这样的基地小区搜寻可以下列三个步骤表示：

第一步：时隙同步

当进行搜寻基地小区时，移动端会先在PSCH找出信号能量最大的PSC以及其时序。这个动作一般是由一个对应到PSCH的滤波器所完成。正因为每一个基地台在PSCH所发送的PSC都相同，所以信号能量最大的PSC便是对应到能提供最强信号的基地台。而由PSC的时序便可以确定出最强信号的基地台的时隙长度以及起始时间。因此，移动端便可以自动调整内部的时钟(clock)以与最强信号的基地台的时隙同步。

第二步：码群组识别与帧边界同步

时隙同步后，移动端便可以到SSCH中收集SSC，这样便可以找出第一步所找到的基地台所发送的识别数列到底是属于64个码群组的哪一个码群组，以及一个时帧应该从甚么时间开始，也就是帧边界同步。一种直觉的实施方法是去接收一个时帧长度中连续的15个时隙中的SSC以形成一个数列，然后将这接收数列和由64个码群组与15次循环移位所可能产生的960个数列相比较。因为，这960个数列都是唯一的，所以便可以于其中找出完全相同的数列。这样，便可以知道所找到的基地台是发送哪一个码群组，也可以知道应该循环位移几个时隙才是这找到的基地台的时帧开始时间，达到时帧同步的目的。

第三步：扰码识别

通过两个同步信道完成上述两个步骤后，移动端接着通过一公共导频信道(common pilot channel，CPICH)，利用第二步所找到的码群组的SSC来一一对比，便可以确认出主扰码(primary scrambling code)。然后，主公共控制物理信道(primary common control physical channel，PCCPCH)便可以找到。接着，系统与基地台的信息才能够读取。

基地小区搜寻过程的第二步骤是本发明的主题。SSCH是用来决定帧边界同步。15个SSCH符号的一个帧形成了一个编码序列，此64个不同的编码序列取自于码本(codebook)。在一个基地台内的每个帧，重复相同的编码序列。被选出的此64个不同的编码序列任一码相位移(code phaseshift)是不同于所有其它编码序列的所有码相位移。具有了这些性质，帧的边界就能够经由识别出SSCH符号序列的正确起始相位，而被检测出来。为了满足上述性质和使不同的编码序列之间的最小距离最大化，因此提出了迦洛瓦场(GF(16))里的(15，3)里德所罗门码。关于这个错误更正码，可在教科书里找到(15，3)里德所罗门码的标准里德所罗门译码器，并且可更正至6个符号错误。然而，由于频率错误(frequency error)、信道的反复无常、信道的噪声，或是其它的理由，符号错误的数目可能常常超过6个。所以，标准里德所罗门译码器常常无法回复一个有效的(valid)码序列。

在“IEEE Journal on Selected Areas in Communications vol.18，no.8August 2000”的期刊里，Yi-Ping Eric Wang提出了另一种方法。Wang所提出的方法为：在达到时段同步后，接收端的运作首先将SCH的收到信号与所有的16个S-SCH序列相关，然后根据64个被使用的里德所罗门编码序列，累积在N₁个时段的SSCH相关性，每个字符序列有15个假设的帧边界。所以共有960个假设。在结束时，具有最大累计量的假设被选为帧边界-码群组对的候选者，并且给予下阶段作为散乱码识别用。

Wang所提出的方法有较佳的实施效果，但是需要大量的内存和计算工作。本发明利用结合了可靠度测量值(reliability measurement)的标准里德所罗门译码器，提出一种功率和内存有效益的方法。

发明内容

本发明克服上述传统帧边界同步与码群组识别的缺点，其主要目的之一为提供一种对于帧边界同步与码群组识别的低功率和低内存需求的方法与装置。依此，本发明的装置包含一个相关器库(correlator bank)，备有数个相关器(correlators)，一个硬判决与可靠度测量单元(harddecision and reliabilitymeasurement unit)，一个编码序列识别器(code sequence identifier)，一个帧边界寻找器(frame boundaryfinder)，和一个码群组识别单元(code groupidentification unit)。

每当接收到一个信号，此信号就被送到此相关器库中，以识别此信号与16个正交的编码符号间的相关性。硬判决与可靠度测量单元然后挑选出一个具有最高相关性的硬判决符号，并且利用一个和16个相关性相关的函数计算出可靠度。

本发明的另一个目的是提供一种编码序列识别器里的修改过的里德所罗门译码器。在本发明的较佳实施例中，此修改过的里德所罗门译码器根据硬判决符号的可靠度测量值，使用一个临界值来决定编码符号是否该被擦除。当有效符号的数目大于等于一个介于3和15之间的临界值时，整个编码序列就送到标准的里德所罗门错误与擦失译码器来解码。

在另一个实施例中，此修改过的里德所罗门译码器比较在一个编码序列里擦除者的数目和一个临界值，此临界值是介于0和12之间的整数。如果擦除者的数目不大于临界值，则编码序列就送到标准的错误与擦除译码器。如果译码器没有回复一个有效的编码序列，k个具有最低可靠度的编码符号就被擦除，并且新的编码序列再度被送到此标准的错误与擦除译码器。

本发明的又一个目的是利用编码符号的至少两个帧，去减少符号错误的机率，并且改善编码序列识别器的实施效果。依此，加入一个符号和可靠度更换单元(symbol and reliability update unit)于编码序列识别器里。因为编码符号是周期性的被传送，在收到和记录了编码的一个帧后，下一个收到的编码符号理论上应该等于被记录的帧里的第一个编码符号。此下一个编码符号和它的可靠度用来更换被记录的帧里对应编码符号。当收到多于一个帧的符号时，根据它们的可靠度，决定是否以额外的符号去更换硬判决符号。

另一个使用多于一个编码序列的译码策略为首先接收两个编码序列，然后由比较此两个编码序列，产生一个新的编码序列。如果收到的两个编码序列里的对应的编码符号不相等，则擦除此编码符号。此新的编码序列然后被送到标准的错误与擦除译码器。

另一个解码策略包括在编码符号的多个帧，以投票式(voting)使用硬判决。接收数个编码序列后，记录它们的硬判决符号值。经由采用在多个帧里多数票的对应的编码符号，产生一个新的编码序列。此新的编码序列然后被送到标准的错误与擦除译码器。

本发明的又一个目的是提供一种帧边界同步的方法。经由观查图9里的64个编码序列，本发明发现在一个帧里的第一个编码符号必须有最小的符号值。如果最小的符号值是唯一的，这符号就是此帧的开头(headof the frame)。若最小的符号值出现了两次，则帧开头之后的下一个符号必有比在其它找出的最小符号之后的下一符号较小的值。

本发明的另一个目的是提供一种识别编码序列的码群组的内存有效益的方法。免逗号里德所罗门码的有效编码的64个编码群组也具有此特性：每一群组里的编码序列可由最初的3个编码符号唯一识别。由储存64个编码群组里的每一个编码群组的最初的3个编码符号，已收到的编码序列的码号(code number)就能被识别了。

本发明一种码群组识别与帧边界同步的方法，其特征在于，包含下列步骤：

(a)接收一序列的编码符号；

(b)由该编码符号序列产生一正确的编码序列，其中该步骤(b)还包含下列步骤：

(b1)由该编码符号序列形成一序列的硬判决符号，每一硬判决符号含一对应的可靠度值；以及

(b2)根据该硬判决符号序列和对应的可靠度值，使用修改过的译码器，以产生一正确的编码序列；

(c)在该正确的编码序列中找出编码开头位置，以算出该正确的编码序列的帧边界，其中该步骤(c)包含下列步骤：

(c1)找出在该正确的编码序列中含最小的符号值的两个编码符号，该两个编码符号的位置分别为I和J；

(c2)若位置为I的编码符号的值小于位置为J的编码符号的值，则设定该编码开头位置为I；若位置为J的编码符号的值小于位置为I的编码符号的值，则设定该编码开头位置为J，否则继续步骤(c3)；

(c3)若位置为I的编码符号的值等于位置为J的编码符号的值，则识别位置分别为I1和J1的两个编码符号且执行步骤，I1为I+1除以n的余数，J1为J+1除以n的余数且n是在该正确的编码序列中的编码符号数；以及

(c4)若位置为I1的编码符号的值小于位置为J1的编码符号的值，则设定该编码开头位置为I，否则设定该编码开头位置为J；

(d)形成一最终编码序列，其是该正确的编码序列的周期性位移，该正确的编码序列起始于含该编码开头位置的编码符号；以及

(e)结合该最终编码序列，以识别一码群组。

其中当一接收到的编码符号与多个编码相关以形成多个相关值时，该接收到的编码符号的硬判决符号是由该多个相关值决定，且一对应的可靠度值是由该多个相关值算出。

其中一具有接收到的编码符号且在该多个相关值中具有最高相关值的编码被挑选为硬判决符号，且一对应的可靠度值为最高的相关值。

其中该步骤(b2)还包含下列步骤：

(i)由该硬判决符号序列接收一个新的符号；

(ii)若该新的符号所对应的可靠度值大于可靠度临界值，则认定该新的符号为一有效的符号，否则为无效的符号；

(iii)记录有效符号的总数；

(iv)若该记录的有效符号的总数大于或等于一有效符号总数的临界值，则依据有效的符号，送出一编码序列至错误与擦除译码器，否则执行步骤(vi)；

(v)若该错误与擦除译码器成功地回复，则产生该正确的编码序列且结束该步骤(b2)；以及

(vi)若接收到该硬判决符号序列的全部符号，则结束该步骤(b2)，否则回到步骤(i)。

其中该硬判决符号序列至多有15个硬判决符号，且该有效符号总数的临界值为一个介于3到15的整数且为接收到的硬判决符号数的函数。

其中该步骤(b2)还包含下列步骤：

(i)接收一序列的硬判决符号，包含有效的符号和无效的符号；

(ii)若该硬判决符号序列的无效符号的总数不大于一无效符号总数的临界值，则依据有效的符号，送出一编码序列至错误与擦除译码器，否则结束该步骤(b2)

(iiii)若该错误与擦除译码器成功地回复，则产生该正确的编码序列且结束该步骤(b2)；

(iv)由该硬判决符号序列的目前的有效符号，选取k个符号，该k个符号在该硬判决符号序列的目前的有效符号中，具有k个最低的可靠度值，其中k为一正整数；

(v)认定该k个符号为无效的且由该硬判决符号序列算出无效符号的总数；以及

(vi)若该硬判决符号序列的无效符号的总数不大于该无效符号总数的临界值，则回到步骤(ii)，否则结束该步骤(b2)。

其中该硬判决符号序列有15个硬判决符号，且该无效符号总数的临界值为一个介于0到12的整数。

其中该步骤(e)包含一匹配方法，只使用前三个编码符号来决定一结合该最终编码序列的编码群组。

本发明一种码群组识别与帧边界同步的装置，其特征在于，包含有：

多个相关器，用来接收编码符号且产生多个相关值；

一硬判决与可靠度测量单元，用来接收该多个相关值且产生一序列的硬判决符号，每一符号含有一对应的可靠度值；

一编码序列识别器，用来接收该硬判决符号序列和对应的可靠度值，且产生一正确的编码序列，其中该编码序列识别器包含一修改过的解码器用来译码该硬判决符号序列，以及一符号与可靠度更新单元用来更新编码符号和对应的可靠度值；

一帧边界寻找器，用来接收该正确的编码序列，周期性位移且决定一最终编码序列；以及

一编码群组识别单元，用来接收该最终编码序列，且决定该最终编码序列之一编码群组。

附图说明

为进一步说明本发明的技术内容，以下结合附图及实施例详细描述如下，其中：

图1是本发明的码群组识别与帧边界同步的装置的一个系统方框图。

图2说明一个修改过的里德所罗门译码器的较佳实施例，叫做“临界值擦除译码器”的流程图。

图3说明另一个修改过的里德所罗门译码器的较佳实施例，叫做“分段擦除译码器”的流程图。

图4说明符号和可靠度更新程序。

图5说明当接收到超过一个帧后的一个解码策略。

图6说明一种仅具硬判决的多个帧的解码策略。

图7说明一种具票选的多个帧的解码策略。

图8说明帧边界寻找器。

图9编码序列图。

具体实施方式

本发明的主旨是利用标准的里德所罗门错误与擦除译码器(error-and-erasure decoder)，结合可靠度测量，在UMTS WCDMA系统中，作码群组识别与帧边界同步。图1是本发明的码群组识别与帧边界同步的装置的一个系统方框图。此装置包含一个相关器库，其中含有数个相关器101，一个硬判决与可靠度测量单元102，一个编码序列识别器103，一个帧边界寻找器104，和一个码群组识别单元105。

如众所知，SSC中的每一个皆对应于(15，3)码中的一个有效的编码。通常，在经过16Walsh码相关器之后，硬判决符号(hard-decision symbol)的错误率都太高，以致于大多数的情况1标准的译码器皆无法成功地回复有效的编码。然而，译码器仍具有很多优点，诸如，较小的内存需求和较低的计算复杂性(computational complexity)。

根据本发明，每当接收到一个信号就被送到含有16个相关器101的相关器库中，以识别其与16个正交的编码符号CS₀₁，CS₀₂，…，和CS₁₆间的相关性。在时间m，从16个相关器的输出相关值为{r⁰¹m，r⁰²m，…，r¹⁶m}。在时间m的硬判决符号值Rm由{CS₀₁，CS₀₂，…，CS₁₆}中挑选出一个具有最高相关性者。因此，可靠度测量就可被定义为16个相关值{r⁰¹m，r⁰²m，…，r¹⁶m}的一个函数，用来测量硬判决符号值R_m的可靠度。例如，可靠度测量L_m可被定义为

$L_m=\max (r_m^{01},r_m^{02},...,r_m^{16}).,$

或是

$L_m=\frac{\max (r_m^{01},r_m^{02},...,r_m^{16})}{\underset{l=1}{\overset{16}{\mathrm{\Σ}}}\left|r_m^l\right|}.$

如图1所示，硬判决与可靠度测量单元102接收分别由各相关器101送来的相关值，再作硬判决以挑出一符号R_m。之后，再依上述事先决定的公式，对挑选的符号R_m计算其可靠度测量L_m。

因为64个编码群组中的每一个皆为(15，3)码中的一个有效的编码，对里德所罗门译码器回复一个有效码之后，本发明选取一个具有最高可靠度测量值的编码符号，并且擦除其余的编码符号。基于(15，3)码的特性，若全部15个编码符号都接收到，则最多有12个具有较低可靠度测量值的编码符号可被擦除。

根据本发明，编码序列识别器103包含一个修改过的译码器111。修改过的译码器111的一个较佳实施例为一“临界值-擦除译码器”(threshold-erasedecoder)，其中根据硬判决与可靠度测量单元102中算出的可靠度测量值，使用一个临界值σ_r来决定编码符号是否该被擦除。

图2说明作为修改过的译码器111的临界值擦除译码器的实施方法的流程图。当收到一个新的编码符号时，就记录其硬判决符号值与对应的可靠度值。若可靠度小于临界值σ_r，接收到的编码符号就被认定为无效的符号，而予以擦除，且对应的可靠度值设定为-∞。反之，若可靠度值大于σ_r，就记录其硬判决符号值且有效符号数(the number of validsymbol，VSN)就加1。

假设另一个临界值σ_r为一个介于3到15的一个整数且为接收到的符号数(the number of received symbol，RSN)的函数。当VSN大于等于σ_r时，整个编码序列就送到标准的错误与擦除译码器。若译码过程失败且RSN小于15，就接收另一个新的编码符号。若新接收字符的可靠度值大于σ_r，含新接收的编码符号的新的编码序列就再送到标准的错误与擦除译码器。当标准的错误与擦除译码器回复一个有效的编码时，整个译码过程就离开而结束。

图3说明另一个修改过的译码器111的较佳实施例，叫做“分段擦除译码器”(erase K by K decoder)。含有15个编码符号的编码序列送进“分段擦除译码器”。记录硬判决符号值(R₀，R₁，R₂，…，R₁₄)和其对应的可靠度(L₀，L₁，L₂，…，L₁₄)。注意：有些编码符号被视为擦除(erasures)且其可靠度被设为-∞。

算出擦除的总数e₀，并与一个介于0到12之间的临界值σ_e作比较。若擦除的总数e₀不大于σ_e，则编码序列就送到标准的错误与擦除译码器。若解码过程失败，首先(L₀，L₁，L₂，…，L₁₄)依由小到大排序成((L₍₀₎，L₍₁₎，L₍₂₎，…，L₍₁₄₎)，其中L_(i)对应于R_(i)。此时，有e₀个编码符号被擦除，因此，R₍₀₎，R₍₁₎，…，R_(e0-1)为擦除且L₍₀₎＝L₍₁₎＝…＝L_(e0-1)＝-∞。在L_(e0)，L_(e0+1)，…，L₍₁₄₎中，对应于没有被擦除的符号的最低的k个可靠度为L(e0)，L_(e0+1)，…，L_(e0+k-1)。

然后，对应的可靠度为L_(e0)，L_(e0+1)，…，L_(e0+k-1)的k个编码符号R_(e0)，R_(e0+1)，…，R_(e0+k-1)被擦除，其中k为一正整数且是目前e₀值的函数，也就是说，在每一擦除过程中k是可变的。因此，被擦除数变成e₀+k。比较目前的被擦除数(e₀+k)与临界值σ_e，若被擦除数不大于σ_e，则新的编码序列(多含k个擦除)再次被送到译码器。当标准的错误与擦除解编器送出一个有效的编码序列或被擦除数超过临界值σ_e时，就结束了整个擦除-比较-解码过程。

为了进一步降低符号错误机率，并且改进编码序列识别器103的操作效率，本发明可使用不仅一个编码符号的帧。依此，在编码序列识别器103上可加上一个符号与可靠度更新单元112，如图1所示。底下将讨论当接收到超过15个符号以上时，一个更新硬判决符号值以及可靠度测量的方法，和使用超过一个帧的译码程序。

由于15个编码符号是周期性地传递，若15个编码符号的一个编码序列无法译码，不需要放弃这一个编码序列。换言之，新的编码符号能够被接收到且用来更新硬判决符号值和其对应的可靠度测量。图4说明此更新硬判决符号值和可靠度测量方法的一个实施例。

假设先前接收到的15个编码符号的编码序列为(R₀，R₁，R₂，…，R₁₄)，而其对应的可靠度为(L₀，L₁，L₂，…，L₁₄)。因为15个编码符号是周期性地传递，故理想上，

R_i＝R_imod 15   i＝15，16，17，...。

在接收到一个编码符号的帧之后，总RSN值为15。当接收到第16个编码符号时，硬判决测量值R’(或R₁₅)和其对应的可靠度L’(或L₁₅)被记录下来。理想上，R’应等于R₀。但是，由于噪声以及其它理由的出现，硬判决测量值R₀和R₁₅可能不会相等。若这两个硬判决测量值(R₀和R₁₅)相等，则以增加某一个数值来更新可靠度L₀。这一个增加的数值是一个与原始可靠度L₀和目前接收到的可靠度L₁₅有关的函数。例如，新的可靠度可用这两个可靠度的和来表示：

L_{0(after uqdating)}＝L₀+L₁₅。

然而，若这两个硬判决测量值(R₀和R₁₅)不相等，则符号和对应的可靠度就必须由其对应的可靠度(L₀和L₁₅)作比较，依其比较后的结果作更新。更新后的硬判决测量值设成具有对应于较大的可靠度值的符号值。

$R_{0\left(\mathrm{after\; uqdating}\right)}=\left\{\begin{array}{cc}{R}_0& ,\mathrm{if}{R}_0\&NotEqual;R_{15}\mathrm{and}{L}_0\&GreaterEqual;L_{15}\\ R_{15}& ,\mathrm{if}{R}_0\&NotEqual;R_{15}\mathrm{and}{L}_0<L_{15}\end{array}\right.$

并且，更新后的可靠度应该减少。可靠度的减少量也是一个L₀和L₁₅的函数。例如，

L_{0(after updating)}＝max(L₀，L₁₅)-min(L₀，L₁₅)

以相同的符号来表示，当接收到第17个编码符号(R₁₆)时，此时RSN值等于16，R₁₆应等于R₁，硬判决符号值和可靠度修改程序可再被应用到R₁和R₁₆，以及等等，依此类推。

用更新R_i和R_imod15的硬判决测量值和可靠度的方法，然后就可以引入译码的程序。图5说明当接收到超过一个帧(含15个符号)时的一个解码策略。当15个编码符号 R＝(R₀，R₁，R₂，…，R₁₄)的原始编码序列无法被译码时，σ_N个新的编码符号(R₁₅，R₁₆，R₁₇，R₁₈)被接收。将硬判决测量值和可靠度更新程序应用到R₀和R₁₅，R₁和R₁₆，R₂和R₁₇以及R₃和R₁₈，就可得到一组新的编码序列。值得一提的是，即使硬判决测量值可能不被改变，其对应的可靠度可能不同。

新的编码序列 R’和新的可靠度序列 L’被送到修改过的译码器。若这新的编码序列 R’无法再次被译码，另外σ_N个新的编码符号可被接收，以得到另一组新的编码序列 R”和新的可靠度序列 L”，其中σ_N可为任意正整数且可随每一更新程序而变。 R”和 L”再次被送到图2和图3，或是两者的组合，所示的修改过的译码器。当修改过的译码器回复一个有效的编码序列时，整个译码器程序就结束了。为了避免因低信号-噪声比(signal-to-noise ratio，SIN)或其它因素所产生的无穷循环(endless loop)，本发明对总RSN值作限制，以终止循环。当总接收到的符号数超过某一预定的整数值MAX-RSN时，就放弃目前编码序列。

图6说明另一个对仅具硬判决而超过一个编码序列的译码策略。首先，接收两个编码序列 R ¹和 R ²。其硬判决测量值分别为 R ¹＝(R¹ ₀，R¹ ₁，R¹ ₂，…，R¹ ₁₄)和 R ²＝(R² ₀，R² ₁，R² ₂，…，R² ₁₄)。比较R¹ _j和R² _j，j＝0，1，2，…，14。若硬判决测量值(R¹ _j和R² _j)不相等，R_j就被设定为擦除。比较 R ¹和 R ²中15个符号后，若总被擦除数e₀小于临界值σ_e，含e₀个擦除的编码序列 R＝(R₀，R₁，R₂，…，R₁₄)就被送到标准的错误与擦除解编器，其中σ_e是一个介于1到13的任一整数。

若编码序列 R’无法被成功地译码，这两个编码序列可被放弃或尝试使用其它的译码策略。另一方面，含15个编码符号的另一个编码序列 R ³可持续被收到。利用上述的程序，由比较编码序列 R ³和先前的编码序列R’，可以在 R’中记录一个新的结果编码序列。若 R’中被宣告的总擦除数e₀小于σ_e，含e₀个擦除的编码序列 R’就被送到标准的错误与擦除解编器。注，σ_e值可被降低。当标准的错误与擦除解编器回复一个有效的编码，或是接收到的编码序列数等于被允许的编码序列的最大数时，整个程序就此结束。

图7说明另一种票选的硬判决的解码策略。一开始，接收σ_s个编码序列，并且其硬判决测量值 R ¹＝(R¹ ₀，R¹ ₁，R¹ ₂，…，R¹ ₁₄)和 R ²＝(R² ₀，R² ₁，R² ₂，…，R² ₁₄)，…， R ^σS＝(R^σS ₀，R^σS ₁，R^σS ₂，…，R^σS ₁₄)被记录。对每一个编码符号，其硬判决测量值R_i，j＝0，1，2，…，14，被设定为集合{R¹ _j，R² _j，R³ _j，…，R^σS _j}的多数票(majority vote)。而结果的编码序列被记录在 R＝(R₀，R₁，R₂，…，R₁₄)，并且被送到标准的错误与擦除解编器。若该译码过程失败，可再接收一个新的编码序列，并且采用多数票。然后，结果的编码序列再被译码。当标准的错误与擦除解编器回复一个有效的编码或接收到的编码序列数等于被允许的最大的编码序列数时，整个译码策略就告结束。

如图1所示，在编码序列识别器103识别出正确的编码序列之后，就由帧边界寻找器找出编码序列的帧边界。图8说明，在解编码回复一个有效的编码序列之后，一种寻找帧边界的方法。

参考图9，在64个编码序列皆是具免逗号里德所罗门码的有效的编码位。也就是说，所有的编码皆无内部重现性(internal repetition)，并且在15个编码符号中的每一个编码序列，其第一个编码符号含最小的符号值且最小的符号值在编码序列中最多被找两次。若最小的符号值是唯一的，这符号就是帧的开头。若最小的符号值被找了两次，则帧开头之后的下一个符号必有比在其它的时段找出的最小符号的下一个符号较小的值。例如，若最小的符号值在时段数＝0和时段数＝j中被找到，则在时段数＝1中的符号必有一比在时段数＝j+1中的符号较小的符号值。举例来说，在群组0中的编码序列为(1，1，2，8，9，10，15，8，10，16，2，7，15，7，16)，其中最小的符号值是1。最小的符号值是分别在时段数＝0和时段数＝1中被找到两次。比较这两个符号值的下一个符号，也就是说时段数＝1和时段数＝2，可发现帧开始之后的符号，也就是说时段数＝1，具有较小的符号值。举另一例来说，在群组63中的编码序列为(9，12，10，15，13，14，9，14，15，11，11，13，12，16，10)，其中最小的符号值是9。最小的符号值在时段数＝0和时段数＝6里被找到两次。比较下一个符号的两个符号值，也就是说时段数＝1和时段数＝7，可发现帧开始之后的符号，也就是说时段数＝1，具有较小的符号值。

如上所述，由译码器所回复的有效的编码序列可能是一个原始的编码序列的周期性位移(cyclic shift)。寻找编码序列中最小的两个符号值可以决定帧的边界。若最小的两个符号值不相等，则帧边界的开头(head index)为最小的符号值的位置。若最小的两个符号值相等，经由比较这两个符号值的下一个符号就能决定开头位置。基于上述的性质，要找出帧边界的开头位置并不难。

在决定帧边界之后，本发明的装置利用码群组识别单元105去识别编码群组。参考图9，可观察到在每一个群组中的编码序列能够由前三个编码符号唯一地识别出来。利用此性质，图9中只有前3栏须要被比较。经由比较前三个编码符号可以确认编码群组数。因此，本发明的码群组识别单元大大降低内存的需求。

值得一提的是，图2和图3分别说明本发明的修改过的译码器111的“临界值-擦除译码器”和“分段擦除译码器”。对于这些译码器可作各种不同的变化。例如，若有需要也可将“临界值-擦除译码器”和“分段擦除译码器”两者结合。

唯，以上所述者，仅为本发明的较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围。即大凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应仍属本发明专利涵盖的范围内。

Claims (9)

1.一种码群组识别与帧边界同步的方法，其特征在于，包含下列步骤：

(a)接收一序列的编码符号；

(b)由该编码符号序列产生一正确的编码序列，其中该步骤还包含下列步骤：

(b1)由该编码符号序列形成一序列的硬判决符号，每一硬判决符号含一对应的可靠度值；以及

(b2)根据该硬判决符号序列和对应的可靠度值，使用修改过的译码器，以产生一正确的编码序列；

(c)在该正确的编码序列中找出编码开头位置，以算出该正确的编码序列的帧边界，其中该步骤(c)包含下列步骤：

(c1)找出在该正确的编码序列中含最小的符号值的两个编码符号，该两个编码符号的位置分别为I和J；

(c2)若位置为I的编码符号的值小于位置为J的编码符号的值，则设定该编码开头位置为I；若位置为J的编码符号的值小于位置为I的编码符号的值，则设定该编码开头位置为J，否则继续步骤(c3)；

(c3)若位置为I的编码符号的值等于位置为J的编码符号的值，则识别位置分别为I1和J1的两个编码符号且执行步骤，I1为I+1除以n的余数，J1为J+1除以n的余数且n系在该正确的编码序列中的编码符号数；以及

(c4)若位置为I1的编码符号的值小于位置为J1的编码符号的值，则设定该编码开头位置为I，否则设定该编码开头位置为J。

(d)形成一最终编码序列，其是该正确的编码序列的周期性位移，该正确的编码序列起始于含该编码开头位置的编码符号；以及

(e)结合该最终编码序列，以识别一码群组。

2.如权利要求1所述的码群组识别与帧边界同步的方法，其特征在于，其中当一接收到的编码符号与多个编码相关以形成多个相关值时，该接收到的编码符号的硬判决符号是由该多个相关值决定，且一对应的可靠度值是由该多个相关值算出。

3.如权利要求2所述的码群组识别与帧边界同步的方法，其特征在于，其中一具有接收到的编码符号且在该多个相关值中具有最高相关值的编码被挑选为硬判决符号，且一对应的可靠度值为最高的相关值。

4.如权利要求1所述的编码群组识别与帧边界同步的方法，其特征在于，其中该步骤(b2)还包含下列步骤：

(i)由该硬判决符号序列接收一个新的符号；

(ii)若该新的符号所对应的可靠度值大于可靠度临界值，则认定该新的符号为一有效的符号，否则为无效的符号；

(iii)记录有效符号的总数；

(iv)若该记录的有效符号的总数大于或等于一有效符号总数的临界值，则依据有效的符号，送出一编码序列至错误与擦除译码器，否则执行步骤(vi)；

(v)若该错误与擦除译码器成功地回复，则产生该正确的编码序列且结束该步骤(b2)；以及

(vi)若接收到该硬判决符号序列的全部符号，则结束该步骤(b2)，否则回到步骤(i)。

5.如权利要求4所述的码群组识别与帧边界同步的方法，其特征在于，其中该硬判决符号序列至多有15个硬判决符号，且该有效符号总数的临界值为一个介于3到15的整数且为接收到的硬判决符号数的函数。

6.如权利要求1所述的编码群组识别与帧边界同步的方法，其特征在于，其中该步骤(b2)还包含下列步骤：

(i)接收一序列的硬判决符号，包含有效的符号和无效的符号；

(ii)若该硬判决符号序列的无效符号的总数不大于一无效符号总数的临界值，则依据有效的符号，送出一编码序列至错误与擦除译码器，否则结束该步骤(b2)；

(iii)若该错误与擦除译码器成功地回复，则产生该正确的编码序列且结束该步骤(b2)；

(iv)由该硬判决符号序列之目前的有效符号，选取k个符号，该k个符号在该硬判决符号序列之目前的有效符号中，具有k个最低的可靠度值，其中k为一正整数；

(v)认定该k个符号为无效的且由该硬判决符号序列算出无效符号的总数；以及

(vi)若该硬判决符号序列的无效符号的总数不大于该无效符号总数的临界值，则回到步骤(ii)，否则结束该步骤(b2)。

7.如权利要求6所述的码群组识别与帧边界同步的方法，其特征在于，其中该硬判决符号序列有15个硬判决符号，且该无效符号总数的临界值为一个介于0到12的整数。

8.如权利要求1所述的编码群组识别与帧边界同步的方法，其特征在于，其中该步骤(e)包含一匹配方法，只使用前三个编码符号来决定一结合该最终编码序列之编码群组。

9.一种码群组识别与帧边界同步的装置，其特征在于，包含有：

多个相关器，用来接收编码符号且产生多个相关值；

一硬判决与可靠度量测单元，用来接收该多个相关值且产生一序列的硬判决符号，每一符号含有一对应的可靠度值；

一编码序列识别器，用来接收该硬判决符号序列和对应的可靠度值，且产生一正确的编码序列，其中该编码序列识别器包含一修改过的解码器用来译码该硬判决符号序列，以及一符号与可靠度更新单元用来更新编码符号和对应的可靠度值；

一帧边界寻找器，用来接收该正确的编码序列，周期性位移且决定一最终编码序列；以及

一编码群组识别单元，用来接收该最终编码序列，且决定该最终编码序列之一编码群组。

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