CN1457167A - 用于产生通过通道的信号的软输出的装置和方法 - Google Patents

用于产生通过通道的信号的软输出的装置和方法 Download PDF

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Abstract

一种用于产生信号的软输出的装置和方法。该方法包括输入一输入信号，该信号是从通过具有预定的特性的通道的模拟信号中转换的离散信号；设定输入信号的值的代码反转的时间点作为第一参考点，及在第一参考点检测预定数量的反转部分；在输入信号具有在反转部分内的离散值时设定时间点作为第二参考点，及在每个时间计算目标值的所有的错误路径，目标值包括在第二参考点的输入信号的值和在每个时间的信号值，及错误路径是一组目标值；计算具有在反转部分内的输入信号的值和错误路径的值的错误路径的累积误差，以及计算在第二参考点的错误路径的累积误差的最大值；计算在第二参考点使用最大值的对数似然关系值；将输入信号的值替换为并输出LLR值。

Description

用于产生通过通道的信号的软输出的装置和方法
技术领域
本发明涉及产生软输出的装置和方法，更具体地说，涉及用于产生通过具有预定的特性的通道的信号的软输出的装置和方法。
背景技术
通常，使用最大后验概率(posteriori probability)(MAP)算法或者软输出维特比算法(SOVA)或者通过计算对数似然(log likelihood)关系(LLR)，可以获得通过通道的信号的软输出。
MAP算法是具有最大概率表示为P{dk＝∧observation}的算法，这里dk表示第k次输入，i可以是1或0。即，根据MAP算法，接收标准尺寸的信号并计算每位的后验概率。SOVA算法将使用维特比算法所获得的结果乘以可靠性并输出该结果。根据维特比算法，通过规则序列的运算获得最终的值，因此，它要求更新运算的平均值的可靠性。LLR的计算检测可以通过通道输出的情况的每种可能性，并且它不同于SOVA算法，在SOVA算法中它检测并输出每位的输出。SOVA算法计算可以输出的标准尺寸的序列的序列值。
然而，上述常规的方法的缺点在于大量的时间花费在获得通过通道的信号的软输出上，因为在MAP算法的情况下以帧为单位执行解码过程或者在SOVA算法和LLR的计算的情况下检测所有的错误路径和输出。特别是，重复执行解码过程导致了时间延迟的增加。
发明内容
为解决上述问题以及相关的问题，本发明的一个目的是提供一种设定(setting)在获得在ISI通道中产生的信号的软输出中使用的错误路径的方法。
本发明的另一目的是提供一种用于获得在ISI通道中产生的信号的软输出的装置和方法，这种方法比常规的方法需要更少的计算时间。
为实现上述目的和其它的目的，提供一种用于设定信号的错误路径的方法，该方法包括输入第一信号，该第一信号是预定的离散信号；将第一信号具有离散值的时间设定为参考时间；以及对在第一信号具有离散值的参考时间之前和之后的时间上预定数量的所有可能的值以及在参考时间上第一信号的离散值的所有的综合进行采样。
输入第一信号进一步包括设定包括许多时间点的预定的范围的时间，在这些时间点上第一信号的离散值的代码反转(invert)，以及在设定时间的过程中，将第一信号具有离散值的时间设定为在预定的范围的时间内的参考时间。
为实现上述和其它的目的，提供一种用于产生信号的软输出的方法，该方法包括输入一输入信号，该输入信号是从通过具有预定的特性的通道(比如记录媒体)的模拟信号中转换的离散信号；设定时间点作为第一参考点，在该时间点上输入信号的值的代码反转，以及在第一参考点上检测预定数量的反转部分；在输入信号具有在反转部分内的离散值时设定时间点作为第二参考点，以及在每个时间上计算目标值的所有的错误路径，该目标值包括在第二参考点上的输入信号的值和在每个时间的信号值，以及错误路径是一组目标值；计算具有在反转部分内的输入信号的值和错误路径的值的错误路径的累积误差，以及计算在第二参考点上的错误路径的累积误差的最大值；计算在第二参考点上使用最大值的对数似然关系(LLR)值；以及将在预定范围内的反转部分内的输入信号的值替换为LLR值并输出该LLR值。
设定时间时刻进一步包括设定输入信号具有离散值的时间作为第二参考点，以及在每个时间上计算目标值的所有的错误路径，该目标值包括在第二参考点上的输入信号的值和在每个时间上的信号的值，以及错误路径是一组目标值；以及设定时间时刻进一步包括设定这样的时间点作为第一参考点，在该时间点上输入信号的值的代码反转，并检测在其中输入信号具有预定数量的值的反转部分。
为实现上述和其它目的，提供一种用于产生信号的软输出的装置，该装置包括反转部分检测单元，该反转部分检测单元接收输入信号并在第一参考点上检测在其中输入信号具有预定数量的值的反转部分，该输入信号是从通过具有预定的特性的通道的模拟信号转换的离散信号，该通道包括记录媒体，以及第一参考点是在输入信号的值的代码反转时的时间点；累积误差运算单元，该累积误差运算单元在第二参考点上计算所有的错误路径、使用在反转部分内的输入信号的值和在第二参考点上的错误路径的值计算错误路径的累积误差以及计算错误路径的累积误差值的最大值，该第二参考点是在反转部分内在输入信号具有离散值时的时间点，以及错误路径是一组目标值，这些目标值是在每个时间上输入信号所具有的值和在第二参考点上的输入信号的值；LLR值计算单元，该LLR值计算单元使用在第二参考点上的最大值计算LLR值；以及信号值转换单元，该信号值转换单元将在反转部分内的预定范围内的输入信号的值改变为LLR值并输出LLR值。
该累积误差运算单元接收输入信号，该输入信号是从通过具有预定的特性的通道(比如记录媒体)的模拟信号转换的离散信号，该累积误差运算单元计算包括一组目标值和第二参考点上的输入信号的值的所有的错误路径，如果该第二参考点是在输入信号具有离散值时的每个时间则该目标值是在每个时间上输入信号所具有的所有可能的值，该累积误差运算单元使用在反转部分内的输入信号的值和在第二参考点上的错误路径的值计算错误路径的累积误差并计算错误路径的累积误差的最大值。此外，该反转部分检测单元检测在其中在第一参考点上输入信号具有预定数量的值的反转部分，在该第一参考点上输入信号的值的代码反转。
附图说明
通过参考附图详细描述本发明的优选实施例，本发明的上述目的和其它目的和优点将会清楚，在附图中：
附图1A和1B所示为根据本发明的优选实施例的用于产生通过通道的信号的软输出的装置的方块图；
附图2所示为根据本发明的优选实施例产生通过通道的信号的软输出的方法的流程图；以及
附图3所示为将根据本发明获得的软输出与根据部分响应的最大似然(PRML)获得的硬输出进行比较的曲线图。
具体实施方式
附图1A和1B所示为根据本发明产生软输出的装置的优选实施例的方块图。参考附图1A和1B，累积误差运算单元112和121通过如下等式计算误差值：
M(n，k)＝-(rn-ck)2or-|rn-ck|，(k＝1，2，3，4)...(1)
这里r表示输入信号，C1，C2，C3和C4表示根据通道的目标输出值，n表示作为计算误差值的参考点的信号时间。
接着，通过如下方式根据通道的特性综合误差值M计算信号路径的累积误差值：
Eri，n＝...M(n-1，kn-1)+M(n，kn)+M(n+1，kn+1)...，...(2)
这里i表示信号路径的数量，n表示作为计算误差值的参考点的时间信号。
反转部分检测单元111和122检验(rn-1×rn)的代码和rn-1的代码以检测输入信号r的代码和方向的变化并设定包括所检测的输入信号的反转值的预定大小的反转部分。
对数似然比率(LLR)计算单元113和132计算LLR值。通过将输入信号r除以概率(即(P(r＝1|C)/P(r＝0|C)))并取该值的对数获得LLR值。为简化这种计算，在本发明中使用通过累积误差运算单元112和121计算的每个信号的路径的误差的最大值。
信号值转换单元114和124将在反转部分中的输入信号r的反转值改变为LLR值并输出该LLR值。
同时，如附图1A和1B所示，如果需要的话可以交换累积误差运算单元112和121的位置和反转部分检测单元111和122的位置。
此后，描述根据本发明产生软输出的方法。首先，将通过具有预定的特性的通道的模拟信号转换为离散信号，然后输入到产生该信号的软输出的装置。接着，计算该输入信号的路径的累积误差。
例如，如果通道的数量为121，目标值可表示为Cn＝{1，0.5，-0.5，-1}。在这种情况下，用于三个信号的一个路径的四种累积误差的综合表示在表1中。在此，在信号时间n-1和n之间发生信号的反转，这里信号时间n-1的信号为正。
[表1]
    n-2     n-1     n     N+1
    Er1，n     1     0.5     -0.5     1
    Er2，n     0.5     0.5     -0.5     -0.5
    Er3，n     0.5     0.5     -0.5     1
    ER4，n     1     0.5     -0.5     -0.5
一旦选择了在表1中所示的综合，通过等式Eri，n＝M(n-2，kn-2，i)+…+M(n+1，kn+1，i)计算累积误差。结果，在三个信号在零点上相交时，即这些信号反转，三个信号的路径的累计误差分别是Eri，n-1、Eri，n和Eri，n+1。
此后，检验输入信号的代码发生变化的位置和方向。这时，如上所述检验连续的两个信号的代码。
接着，如果确认这些信号在零点上交叉，则选择每信号路径的累积误差值的最大的一个。在零点上在信号的交叉发生在n-1和n之间的情况下，这里n-1的信号为正，计算累积误差Eri，n-1、Eri，n和Eri，n+1的最大值。
接着，如果最大值是MErn-1、MErn和MErn+1，则使用每信号路径的最大值计算LLR值，即根据LLR(n-1)＝MErn＝MErn-1和LLR(n)＝MERn+1-MErn获得LLR值。
在计算LLR值之后，以所计算LLR值替换在零点之前和之后的信号值(例如在反转部分中的输入信号的值)并输出它。即，以LLR值LLR(n-1)和LLR(n)替换信号值r(n-1)和r(n)并输出它。
附图2所示为根据本发明的优选实施例产生通过路径的信号的软输出的方法的流程图。
参考附图2，在步骤201中通过具有预定的特性的通道的输出信号输入到用于产生软输出的装置中，并在步骤202中采样输入信号的反转部分。接着，在步骤203中检验是否基本存在所采样的反转部分。如果存在反转部分，则在步骤204中计算输入信号的累积误差。接着，在步骤205中计算LLR值，在步骤206中使用LLR值转换输入信号以产生它的软输出。
然而，如果在步骤203中不存在反转部分，则没有理由产生输入信号的软输出，因此终止所有的步骤。
附图3所示为如果存在121个通道方式根据本发明获得的软输出与根据部分响应最大似然(PRML)获得的硬输出进行比较的曲线图。在附图3中所示的软输出是根据本发明使软输出通过硬检测器以将它与硬输出进行比较所获得的结果。
本发明可以以在计算机可读媒体中的计算机可读代码实施。在此，计算机可读媒体可以是能够存储通过计算机系统可读取的数据的任何记录装置，例如只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、光盘(CD-ROM)、磁带、软盘、光学数据存储装置等。此外，计算机可读媒体可以是通过例如因特网传输数据的载波。计算机可读记录媒体可以远程安装在连接到网络的计算机系统，并通过分布式计算机环境作为计算机可读代码存储并执行。
虽然参考本发明的优选实施例已经具体地示出并描述了本发明，但是本领域的熟练人员可理解，在不脱离所提出的权利要求所定义的本发明的精神和范围的前提下，可以对本发明的形式和细节作出各种改变。
如上文所述，根据本发明，仅对在零点上交叉的信号的错误路径产生通过具有预定的特性的通道的信号的软输出。因此，与已有的输出产生方法相比，根据本发明的方法不要求以帧为单位对信号执行解码过程，因此显著地降低了计算时间。

Claims (7)

1.一种设定信号的错误路径的方法，包括：
输入第一信号，该第一信号是预定的离散信号；
将第一信号具有离散值的时间设定为参考时间；以及
对在第一信号具有离散值的参考时间之前和之后的时间上预定数量的所有可能的值以及在参考时间上第一信号的离散值的所有综合进行采样。
2.根据权利要求1所述的方法，其中输入第一信号进一步包括设定包括许多时间点的预定的范围的时间，在这些时间点上第一信号的离散值的代码反转，以及
在设定时间的过程中，将第一信号具有离散值的时间设定为在预定的范围的时间内的参考时间。
3.一种用于产生信号的软输出的方法，包括：
输入一输入信号，该输入信号是从通过具有预定的特性的通道比如记录媒体的模拟信号中转换的离散信号；
设定时间点作为第一参考点，在该时间点上输入信号的值的代码反转，以及在第一参考点上检测预定数量的反转部分；
在输入信号具有在反转部分内的离散值时设定时间点作为第二参考点，以及计算在每个时间的目标值的所有的错误路径，该目标值包括在第二参考点上的输入信号的值和在每个时间上的信号值，以及错误路径是一组目标值；
计算具有在反转部分内的输入信号的值和错误路径的值的错误路径的累积误差，以及计算在第二参考点上的错误路径的累积误差的最大值；
计算在第二参考点上使用最大值的对数似然关系(LLR)值；以及
将在预定范围内的反转部分内的输入信号的值替换为LLR值并输出该LLR值。
4.根据权利要求3所述的方法，其中设定时间时刻进一步包括设定输入信号具有离散值的时间作为第二参考点，以及计算在每个时间上的目标值的所有的错误路径，该目标值包括在第二参考点上的输入信号的值和在每个时间上的信号的值，以及错误路径是一组目标值；以及
设定时间时刻进一步包括设定这样的时间点作为第一参考点，在该时间点上输入信号的值的代码反转，并检测在其中输入信号具有预定数量的值的反转部分。
5.一种用于产生信号的软输出的装置，包括：
反转部分检测单元，该反转部分检测单元接收输入信号并在第一参考点上检测在其中输入信号具有预定数量的值的反转部分，该输入信号是从通过具有预定的特性的通道的模拟信号转换的离散信号，该通道包括记录媒体，以及第一参考点是在输入信号的值反转时的时间点；
累积误差运算单元，该累积误差运算单元在第二参考点上计算所有的错误路径、使用在反转部分内的输入信号的值和在第二参考点上的错误路径的值计算错误路径的累积误差以及计算错误路径的累积误差值的最大值，该第二参考点是在反转部分内在输入信号具有离散值时的时间点，以及错误路径是一组目标值，这些目标值是在每个时间上输入信号所具有的值和在第二参考点上的输入信号的值；
LLR值计算单元，该LLR值计算单元使用在第二参考点上的最大值计算LLR值；以及
信号值转换单元，该信号值转换单元将在反转部分内的预定范围内的输入信号的值改变为LLR值并输出LLR值。
6.根据权利要求5所述的装置，其中该累积误差运算单元接收输入信号，该输入信号是从通过具有预定的特性的通道比如记录媒体的模拟信号转换的离散信号，该累积误差运算单元计算包括一组目标值和在第二参考点上的输入信号的值的所有的错误路径，如果该第二参考点是在输入信号具有离散值时的每个时间则该目标值是在每个时间上输入信号所具有的所有可能的值，该累积误差运算单元使用在反转部分内的输入信号的值和在第二参考点上的错误路径的值计算错误路径的累积误差并计算错误路径的累积误差的最大值，以及
该反转部分检测单元检测反转部分，在反转部分中在第一参考点上输入信号具有预定数量的值，在该第一参考点上输入信号的值的代码反转。
7.一种记录程序的计算机可读记录媒体，该程序在计算机中执行权利要求1至4中任一权利要求所述的方法。
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