CN1321503C - 使用同步码字的奇偶信息抑制直流分量的调制方法和装置 - Google Patents

Abstract

一种使用同步码字的奇偶信息来抑制DC分量的数据调制后的方法，以及用于执行该方法的装置。根据多路复用信息来多路复用输入数据，插入包括所述多路复用的数据流的多路复用信息的同步码字，执行调制和输出多个调制后的数据流，并且从所调制后的数据流中选择相应的一个具有最小DC分量的调制后的数据流。所述同步码字有控制码字的奇偶性的位，以及根据同步码字的奇偶性是奇数还是偶数来多路复用所述输入数据。这样，在不降低码速率的情况下，能够有效地抑制包括在调制后的码字流中的所述DC分量。

Description

使用同步码字的奇偶信息 抑制直流分量的调制方法和装置

本申请要求2003年3月13日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第2003-15856号的优先权，所公开包括在此，以做参考。

技术领域

本发明涉及数据调制，尤其涉及能够使用同步码字的奇偶信息来抑制DC分量的数据调制的方法，以及用于执行所述方法的装置。

背景技术

多模编码方法是一种对没有DC抑制能力的调制代码提供有DC抑制能力的方法。尽管在输入数据行中插入a位附加信息、产生2^a不同的随机数行、以及对于2^a不同的随机数行执行不具有DC抑制能力的调制，也能通过在2^a不同的随机数行中选择具有最小DC分量的经调制后的数据行使所述多模编码方法具有DC抑制能力。

在传统的通过使用所述a位附加信息来转换输入数据行为不同的随机数据行的多路复用方法中，通过连续地对输入数据加扰来发送输入数据以作为运行长度受限制(RLL)流。然而，如果当执行数据反转换(inverse dataconversiòn)时在发送的RLL流中产生错误，所述错误就会扩展，不仅影响产生错误的数据，而且也影响随后的数据。这样的错误扩展是使用加扰多模编码方法的特征。

而且，在传统技术中，当将同步码字和多路复用ID的附加位插入经多路复用并且通过连续加扰而随机化的数据行中时，或当根据数据块的大小而不管所述同步码字来将所述多路复用ID插入到所述数据行时，对应于多路复用ID的附加位数量增加。

发明内容

本发明提供一种能够有效抑制包括在调制后的码字流中的DC分量而不降低代码速率的数据调制方法，以及一种执行该方法的装置。

本发明还提供一种通过具有能控制同步码字中的奇偶性和根据同步码字的奇偶性来多路复用输入数据的位，而能够改进DC分量抑制能力的数据调制方法，以及一种执行该方法的装置。

本发明提供一种通过在同步码字中包括多路复用ID、在所述多路复用ID中具有奇偶性、以及对整个同步码字的奇偶性进行控制，而能够有效抑制包括在调制后的码字流中的DC分量的数据调制方法，以及一种执行该方法的装置。

根据本发明一个方面，所提供的数据调制方法包括：根据多路复用信息来多路复用输入数据；插入包括多路复用后的数据流的多路复用信息的同步码字，以及执行数据调制和输出多个调制后的数据流；以及从多个调制后的数据流中选择相应的一个具有最小DC分量的调制后的数据流。

根据本发明的另一方面，所提供的数据调制方法，依照将m位源数据转换为n位码字，其中n≥m，最小的限制长度是d和最大的限制长度是k，所述方法包括：根据非连续加扰分段后的输入数据的多路复用信息对按预定长度分段后的输入数据进行多路复用；插入包括多路复用的数据流的多路复用信息的同步码字，并执行运行长度受限制的调制和输出多个调制后的数据流；以及从多个调制后的数据流中选择相应的一个具有最小DC分量的调制后的数据流。

根据本发明的另一方面，数据调制装置包括：多路复用器，其根据多路复用信息对输入数据进行多路复用；调制器，其将包括多路复用信息的同步码字插入多路复用的数据流的多路复用输入数据中，并且执行调制和输出多个调制后的数据流；以及选择器，其从多个调制后的数据流中选择相应的一个具有最小DC分量的调制后的数据流。

根据本发明的另一方面，所提供的数据调制装置，将m位源数据转换为n位码字，其中n≥m，最小的限制长度是d和最大的限制长度是k，所述装置包括：伪加扰多路复用器，其根据非连续加扰分段后的输入数据的多路复用信息对按预定长度分段后的输入数据进行多路复用；调制器，其将包括多路复用信息的同步码字插入多路复用数据流的所述多路复用数据中，并执行运行长度受限制(RLL)的调制和输出多个调制后的数据流；以及选择器，其从多个调制后的数据流中选择相应的一个具有最小DC分量的调制后的数据流。

附图说明

结合附图对以下优选实施例的说明，本发明的这些和/或其他方面的优点将是明显的和更易理解。

图1是根据本发明实施例的数据调制装置的框图；

图2A-2C是说明用在本发明中同步码字的示例；

图3是由图2的同步主体和多路复用识别(ID)构成的同步码字的示例；

图4示出图1的数据调制装置的伪加扰多路复用器怎样以对应于输入多路复用信息为1或0的两种不同操作之一来产生调制后的输入数据流；以及

图5是根据本发明通过同步码字多路复用数据时，显示DC抑制效果改善的功率谱密度曲线。

具体实施方式

对于本发明的优选实施例详细地引作参考，结合附图来说明本发明的示例，其中在全文中相同的标号表示相同的元件。通过参考附图，对实施例进行以下描述，以便说明本发明。

图1是根据本发明实施例的数据调制装置的框图。所述数据调制装置使用同步码字抑制调制后的码字流的DC分量。

参考图1，输入数据行以x＝(x₀，x₁,...,x_k-1，...，x_l-1)表示，如等式1所示，以及在vXu分割器10中，所输入的数据行被vXu(＝k)分割，如等式2所示，即，所述输入数据行被v-数据行所分割，每段(piece)数据行有u字节。

x＝(x₀，x₁，...，x_k-1，...，x_l-1)

x_0，0，x_0，1，...，x_0，μ-1  y₀

Jx_y-1，0，x_{y-1，1，...，}x_y-1，μ-1K Jy_y-1K

其中X_i，j＝X_ixu+j。

在通过加1位多路复用信息到每个被分割的vXu数据行，伪扰码多路复用器20多路复用被vXu分割器10分割的每个vXu数据行而得的2个数据行后，根据所加的1位多路复用信息，伪扰码多路复用器20转换所述2个数据行为两段伪随机数据。

当完成转换到所述伪随机数据时，两个不同的多路复用后的u字节数据由一个u字节数据行y_i构成，如等式3和4所示。

C_Y＝C₀，C₁，...，C_i，...，C_v-1)

$c_i=\left[\begin{array}{c}{s}_0,y_{i,0}^0,x_{i,1},...,x_{i,q},y_{i.q}^0,x_{i,q+1},...,y_{i,p*q}^0,...,x_{i,u-1}\\ s_1,y_{i,0}^1,x_{i,1},...,x_{i,q-1},y_{i.q}^1,x_{i,q+1},...,y_{i,p*q}^1,...,x_{i,u-1}\end{array}\right]=\left[\begin{array}{c}f(\underset{\‾}{y_i}/s_0)\\ f(\underset{\‾}{y_i}/s_1)\end{array}\right]$

这里，u-1是若干个q，p＝0，1，...，r，和r＝(u-1)/q。

函数f(y_i/s₀)和函数f(y_i/s₁)是使用所述1位多路复用信息由所述输入数据行y_i构成的两段随机数据。

同步码字插入器30的第一和第二同步/多路复用ID插入器31和32的每个将包括从多路复用信息转换来的多路复用ID的同步码字插入两个多路复用伪随机数据行中的每个，即，通过多路复用信息对两个伪随机数据行中的每个进行多路复用。所述多路复用ID包括奇偶控制位，所述奇偶控制位能够根据多路复用的码字流的奇偶性是奇数还是偶数来抑制包括在所述多路复用码字流中的DC分量。

编码器40的第一和第二低效无DC RLL(weak-DC free RLL)编码器41和42可以根据所加的多路复用信息包括两个信道并使用RLL调制方法。具体地讲，所述第一和第二低效无DC RLL编码器41和42可以利用低效无DC RLL调制方法的代码，该低效无DC RLL调制方法不具有带有附加位的附加DC抑制控制代码转换表，所以，如果不存在冗余，DC抑制是可能的，但是DC抑制效果降低。所述RLL调制方法将m位源数据转换为n位码字，其中n≥m，最小的限制长度是d和最大的限制长度是k。

也就是说，如果不用具有附加位的DC抑制控制转换表，编码器40执行低效无DC RLL(weak-DC free RLL)调制时，编码器40产生适合预定限制长度条件的码字、根据预定限制长度条件对码字进行分组、以及通过使用包括所述码字的主代码转换表(以便源字的代码行具有DC控制能力)，和用于码字的DC抑制控制副转换表来执行所述RLL调制，该码字满足所述预定的限制长度条件，并且不要求主代码转换表。所述同步码字插入器30和编码器40可以称作调制器。

比较/选择单元50比较来自所述两个信道的RLL调制后的流，以及选择具有较小DC分量的调制流。

当m表示调制之前的数据的多个位和n表示调制后的码字的多个位时，使用同步码字多路复用所述数据，以便包括在调制后的码字流中的所述DC分量在不降低代码速率(即比特率m/n)的情况下能更有效抑制。

也就是说，所述同步码字包括表示同步信号的同步主体和多路复用ID。所述多路复用ID是奇偶控制ID，所述奇偶控制ID用来控制同步码字中具有值为1的若干位为奇数或偶数。例如，所述同步码字可以如图2A-2C中所示构建。在图2A-2C中，所述同步主体是仅属于同步信号的特定模式。例如，所述特定模式可以是具有其他码字中所不包括的最长运行长度的模式。在同步码字中的多路复用ID使得在整个同步码字中值为1的位的总数为奇数或偶数。多路复用ID可以被附加到同步ID或与同步ID相混合，所述多路复用ID用来对同步码字另外的特征分类。

第一类型同步码字的包括同步主体和控制奇偶性的多路复用ID，如图2A所示。第二类型同步码字包括同步主体、同步ID、和控制奇偶性的多路复用ID，如图2B所示。第三类型同步码字包括同步主体、和与控制奇偶性的多路复用ID混合的同步ID，如图2C所示。

图3是包括同步主体和多路复用ID的第一类型同步码字的示例。

参考图3，在最小运行长度是1和最大运行长度是7的调制代码中，所述同步主体对使用运行长度为8的所述同步信号分类，运行长度为8违反了k条件，以及所述多路复用ID包括奇偶控制位(以x表示)以控制所述同步码字的奇偶性。不管同步码字的类型(在图2A-2C中示出的三个不同的同步码字的类型)，所述奇偶控制位x根据通用原理来操作，该通用原理使在同步码字中具有值为1的若干位成为奇数或偶数。

当多路复用输入数据行的所述多路复用信息是0时，对应于所述多路复用信息的所述同步ID和多路复用ID形成具有偶数奇偶性(even parity)的同步码字。相反，当多路复用输入数据行的所述多路复用信息是1时，对应于所述多路复用信息的所述同步ID和多路复用ID形成具有奇数奇偶性(oddparity)的同步码字。

图4示出图1的伪加扰多路复用器怎样以对应于输入的多路复用信息为1或0的两种不同操作之一来产生多路复用后的输入数据流。

伪加扰多路复用方法指不连续地对输入数据加扰的方法，而非指连续地对输入数据加扰的多路复用方法。在连续地对输入数据加扰的多路复用方法中，产生在某个位置处的错误扩展到随后的数据。然而，如果在不影响代码行的DC分量的限定下，以不连续的方式对数据加扰，则可减少这种错误的扩散概率。

在图4中，通过1位多路复用信息(0或1)和EXOR门的异或(EXOR)运算对对应于不连续布局(disposed)的加扰周期的每一个第q项的处理，具有包括数据X_i，0|X_i，u-1预定位的u字节长度的输入数据行y_i被转换为伪随机数f(y_i/0)或f(y_i/1)。

通过在要调制的X_i，0(称作代码调制单位)的数据的初始单元和1位初始数据(多路复用)上执行EXOR运算，产生转换的数据y_i，0 ^t，该数据y_i，0 ^t对应于初始代码调制单元且不包含所述初始数据。不进行任何EXOR运算输出代码调制单元X_i，1至X_i，q-1，然后，再一次在所述初始代码调制单元和第q个代码调制单元X_i，q的所述转换的数据y_i，0 ^t上执行EXOR运算，以使用通用的产生y_i，0 ^t的方式产生下一个转换后的数据y_i，q ^t。在这个方式中，从每个第q个单元到输入数据行y_i的最后的代码调制单元重复所述EXOR运算。

图5是当同步码字用做多路复用信息时，对示出DC抑制能力的功率谱密度曲线进行说明的图。图5示出，当根据同步码字的奇偶性(即，奇或偶性)来多路复用输入的数据时，该同步码字具有控制所述同步码字中的奇偶性的奇偶位，DC抑制被改进。当根据所述同步码字的奇偶位并从加扰空间索引q＝5来调制数据时，所述DC抑制能力(即，效果)是4dB大于在所述数据不被多路复用时。

如上所述，通过根据同步字的奇偶性(即，奇数或偶数性)对输入数据多路复用，并在不减少代码速率的情况下，包括在调制后的码字流中的DC分量可更有效地被抑制，所述同步码字具有在同步码字之内控制所述奇偶性的奇偶位。

尽管已经示出和说明本发明的几个优选实施例，本领域的技术人员应该理解在不偏离本发明的精神和原理时可在实施例中做出修改所修改的范围限定在权利要求中，且是等同的。

Claims (25)

1.一种数据调制方法，包括：

根据多路复用信息来多路复用输入数据，其中，改变奇偶控制位为0或1以控制同步码字的奇偶性，并且根据同步码字的奇偶性是否是奇数或偶数来确定所述多路复用信息，以对输入数据进行多路复用，所述码字是具有值为1的多个位；

插入包括多路复用后的数据流的多路复用信息的该同步码字，以及执行数据调制和输出多个调制后的数据流；以及从多个调制后的数据流中选择相应的一个具有最小DC分量的调制后的数据流。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述同步码字包括同步主体和多路复用ID以控制奇偶性。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述同步码字包括同步主体、同步ID和多路复用ID以控制奇偶性。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述同步码字包括同步主体和与多路复用ID混合的同步ID以控制奇偶性。

5.一种数据调制方法，依照将m位源数据转换为n位码字，其中n≥m，最小的限制长度是d和最大的限制长度是k，所述方法包括：

根据非连续加扰分段后的输入数据的多路复用信息对按预定长度分段后的输入数据进行多路复用，其中，改变奇偶控制位为0或1以控制同步码字的奇偶性，并且根据同步码字的奇偶性是否是奇数或偶数来确定所述多路复用信息，以对输入数据进行多路复用，所述码字是具有值为1的多个位；

插入包括多路复用的数据流的多路复用信息的该同步码字，并执行运行长度受限制的调制和输出多个调制后的数据流；以及

从多个调制后的数据流中选择相应的一个具有最小DC分量的调制后的数据流。

6.根据权利要求5所述的方法，其中所述同步码字包括同步主体和多路复用ID以控制所述奇偶性，所述同步主体有预定模式，该预定模式具有违背最大限制长度k条件的最大运行长度。

7.根据权利要求5所述的方法，其中所述同步码字包括同步主体、同步ID和多路复用ID以控制所述奇偶性，所述同步主体有预定模式，该预定模式具有违背最大限制长度k条件的最大运行长度。

8.根据权利要求5所述的方法，其中所述同步码字包括同步主体和与多路复用ID混合的同步ID以控制奇偶性，所述同步主体有预定模式，该预定模式具有违背最大化限制长度k条件的最大运行长度。

9.根据权利要求5所述的方法，其中输入数据的多路复用包括：

通过对初始的1位多路复用信息和紧接的连续的m位数据执行异或运算，从所述输入数据产生作为两种多路复用数据行类型的第一代码调制单元的第一转换数据；

不执行任何异或运算，输出第2至第q-1代码调制单元，其中q是加扰空间索引；

通过对所述第一代码调制单元的所述第一转换数据和第q代码调制单元的数据执行另外的异或运算，从所述输入数据产生下一个转换数据；以及

重复地对从每个第q代码调制单元到输入数据行的最后的代码调制单元执行进一步的异或运算。

10.根据权利要求5所述的方法，其中在运行长度受限制调制后的执行中，执行低效的无DC运行长度受限制的调制，该调制是无DC，且有不足的DC抑制效果。

11.一种数据调制装置，包括：

多路复用器，其根据多路复用信息对输入数据进行多路复用，其中，改变奇偶控制位为0或1以控制同步码字的奇偶性，并且根据同步码字的奇偶性是否是奇数或偶数来确定所述多路复用信息，以对输入数据进行多路复用，所述码字是具有值为1的多个位；

调制器，其将包括多路复用信息的同步码字插入多路复用的数据流的多路复用输入数据中，并且执行调制和输出多个调制后的数据流；以及

选择器，其从多个调制后的数据流中选择相应的一个具有最小DC分量的调制后的数据流。

12.根据权利要求11所述的装置，其中所述同步码字包括同步主体和多路复用ID以控制奇偶性。

13.根据权利要求11所述的装置，其中所述同步码字包括同步主体、同步ID和多路复用ID以控制奇偶性。

14.根据权利要求11所述的装置，其中所述同步码字包括同步主体和与多路复用ID混合的同步ID以控制奇偶性。

15.一种数据调制装置，将m位源数据转换为n位码字，其中n≥m，最小的限制长度是d和最大的限制长度是k，所述装置包括：

伪加扰多路复用器，其根据非连续加扰分段后的输入数据的多路复用信息对按预定长度分段后的输入数据进行多路复用，其中，改变奇偶控制位为0或1以控制同步码字的奇偶性，并且根据同步码字的奇偶性是否是奇数或偶数来确定所述多路复用信息，以对输入数据进行多路复用，所述码字是具有值为1的多个位；

调制器，其将包括多路复用信息的同步码字插入多路复用后的数据流的所述多路复用后的输入数据中，并执行运行长度受限制的调制和输出多个调制后的数据流；以及

选择器，其从多个调制后的数据流中选择相应的一个具有最小DC分量的调制后的数据流。

16.根据权利要求15所述的装置，其中所述同步码字包括同步主体和多路复用ID以控制所述奇偶性，所述同步主体有预定模式，该预定模式具有违背最大限制长度k条件的最大运行长度。

17.根据权利要求15所述的装置，其中所述同步码字包括同步主体、同步ID和多路复用ID以控制所述奇偶性，所述同步主体有预定模式，该预定模式具有违背最大限制长度k条件的最大运行长度。

18.根据权利要求15所述的装置，其中所述同步码字包括同步主体和与多路复用ID混合的同步ID以控制奇偶性，所述同步主体有预定模式，该预定模式具有违背最大化限制长度k条件的最大运行长度。

19.根据权利要求15所述的装置，其中伪加扰多路复用器包括布局每个第q代码调制单元的异或门，其中q是编码空间索引，以及该伪加扰多路复用器通过对初始的1位多路复用信息和紧接连续的m位数据执行异或运算，从所述输入数据产生作为两种多路复用数据行类型的第一代码调制单元的第一转换数据，在不执行任何异或运算的条件下，输出第2至第q-1代码调制单元，通过对所述第一代码调制单元的所述第一转换数据和第q代码调制单元的数据执行另外的异或运算，从所述输入数据产生下一个转换数据，并且重复地对每个第q代码调制单元直到输入数据行的最后的代码调制单元执行进一步的异或运算。

20.根据权利要求15所述的装置，其中调制器包括：

第一和第二同步码字插入器，其插入用于两种多路复用数据流类型的包括所述多路复用信息的所述同步码字；和

第一和第二无DC运行长度受限制编码器，其执行低效的无DC运行长度受限制的调制，该调制是无DC，且对两种多路复用数据流类型有不足的DC抑制效果。

21.根据权利要求20所述的装置，其中不用具有附加位的DC抑制控制转换表的第一和第二无DC运行长度受限制编码器产生适合预定的限制长度条件的码字，根据预定的限制长度条件对码字分组，以及通过用包含码字的主代码转换表和用于码字的DC抑制控制副转换表来执行所述运行长度受限制调制，该码字满足预定的限制长度条件且在主代码转换表中不要求，包含码字的主代码转换表的使用是为了源字的代码行有DC控制操作。

22.一种数据调制方法，包括：

根据同步码字的奇偶数据，对输入数据进行多路复用，其中，改变奇偶控制位为0或1以控制同步码字的奇偶性；

插入包括用于多路复用输入数据的奇偶数据的同步码字来产生多路复用数据流；

对具有插入同步码字的所述多路复用数据流执行数据调制以输出多个调制后的数据流；以及

从多个调制后的数据流中选择和输出对应的一个具有最小DC分量的调制数据流。

23.一种数据调制方法，根据将m位源数据转换为n位码字，其中n≥m，以及最小的限制长度是d和最大的限制长度是k，所述方法包括：

通过不连续地重新安排分段后的输入数据并根据同步码字的奇偶数据，对由特定长度分段后的输入数据进行多路复用以产生多路复用数据流，其中，改变奇偶控制位为0或1以控制同步码字的奇偶性；

插入包括用于多路复用数据流的所述奇偶数据的所述同步码字；

对具有插入同步码字的所述多路复用数据流执行运行长度受限制调制以输出多个调制后的数据流；

从多个调制数据流中选择和输出对应的一个具有最小DC分量的调制数据流。

24.一种数据调制装置，包括：

多路复用器，其根据同步码字的奇偶数据，对输入数据进行多路复用以产生多路复用数据流，其中，改变奇偶控制位为0或1以控制同步码字的奇偶性；

调制器，其插入包括用于多路复用数据流的奇偶数据的同步码字来对具有插入同步码字的多路复用输入数据流执行调制，以及输出多个调制后的数据流；以及

选择器，其从多个调制后的数据流中选择和输出对应的一个具有最小DC分量的调制后的数据流。

25.一种数据调制装置，将m位源数据转换为n位码字，其中n≥m，以及最小的限制长度是d和最大的限制长度是k，所述装置包括：

伪加扰多路复用器，其通过不连续地重新安排分段后的输入数据并根据同步码字的奇偶数据，对由特定长度分段后的输入数据进行多路复用以产生多路复用数据流，其中，改变奇偶控制位为0或1以控制同步码字的奇偶性；

调制器，其插入包括用于多路复用数据流的所述奇偶数据的所述同步码字，对具有插入所述同步码字的多路复用数据流执行运行长度受限制调制，和输出多个调制后的数据流；以及

选择器，其从多个调制后的数据流中选择和输出对应的一个具有最小DC分量的调制数据流。

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