CN1459147A - 在移动通信系统中编码/解码信道的设备和方法 - Google Patents

在移动通信系统中编码/解码信道的设备和方法 Download PDF

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Abstract

CDMA移动通信系统确定输入信息位的个数(5个位)和要收缩的码元的个数，和编码/解码输入信息位(5个位)。发送器把输入信息位编码成构成一阶里德－缪勒码字的16个编码码元，并且从16个编码码元中收缩掉4个编码码元，以便生成具有最小距离的码字。然后，接收器接收收缩编码码元，即码字，和在收缩位置上插入零(0)。并且，接收器计算零插入编码码元与所有一阶里德－缪勒码字之间的可靠度，和为与最高可靠度相对应的编码码元输出输入信息位。

Description

在移动通信系统中编码/解码信道的设备和方法
                        发明背景
1.发明领域
本发明一般涉及通信系统中的编码/解码技术，尤其涉及用于利用纠错码的CDMA(码分多址)移动通信系统的编码/解码设备和方法。
2.相关技术描述
IMT-2000(国际移动电信-2000)系统，即未来CDMA移动通信系统，发送用于语音服务、图像服务和数据服务的用户数据，以及执行这些服务的控制数据。为了提高服务质量，重要的是使在发送这样的数据期间出现的差错达到最少。为此，纠正数据位差错的纠错码用于使在发送数据期间出现的差错达到最少。由于利用纠错码的目的是使发送数据的数据位差错达到最少，使用最佳纠错码是非常重要的。
由于易于分析它们的性能，线性码通常用作纠错码。纠错码的码字的汉明(Hamming)距离分布起指示线性码性能的度量的作用。“汉明距离”是码字中非零码元的连续个数。例如，对于某个码字‘0111’，包含在这个码字中的1的连续个数是3，因此，汉明距离是3。汉明距离值中的最小值被称为“最小距离”，码字最小距离的增大提高码字的纠错性能。换句话说，“最佳码”指的是具有最佳纠错性能的代码。
论文《二进制线性码最小距离范围更新表》(An Updated Table ofMinimun-Distance Bounds for Binary Linear Codes，A.E.Brouwer and TomVerhoeff，IEEE Transactions on information Theory，VOL 39，NO.2，MARCH1993)公开了码间最小距离，它取决于二进制线性码的输入和输出值，并且适合于生成取决于通过编码输入信息位生成的编码码元的个数的最佳码。
该论文公开了输入信息位的个数是5和输出信息码元的个数是12的(12，5)线性码，它的最佳码具有4的最小距离。因此，当使用(12，5)线性码时，有必要考虑使用最小距离为4的最佳码和生成最小距离为4的最佳码二者，同时，还要考虑使硬件的复杂性降到最低程度。
另外，该论文还公开了输入信息位的个数是6和输出信息码元的个数是是24的(24，6)线性码，它的最佳码具有10的最小距离。因此，当使用(24，6)线性码时，有必要考虑使用最小距离为10的最佳码和生成最小距离为10的最佳码二者，同时，还要考虑使硬件的复杂性降到最低程度。
                         发明概述
因此，本发明的一个目的是提供一种在使用纠错码的移动通信系统中生成最佳(12，5)码字的编码设备和方法。
本发明的另一个目的是提供一种确定用在通过收缩由16个编码码元组合的一阶里德-缪勒(Reed-Muller)码字生成最佳(12，5)码字中的收缩位置的设备和方法。
本发明的另一个目的是提供一种在使用纠错码的移动通信系统中解码接收的(12，5)码字的设备和方法。
本发明的另一个目的是提供一种在使用纠错码的移动通信系统中生成最佳(24，6)码字的编码设备和方法。
本发明的另一个目的是提供一种确定用在通过收缩由32个编码码元组合的一阶里德-缪勒码字生成最佳(24，6)码字中的收缩位置的设备和方法。
本发明的另一个目的是提供一种在使用纠错码的移动通信系统中解码接收的(24，6)码字的设备和方法。
根据本发明的第一方面，提供了把5-位输入信息位流编码成由12个编码码元组成的(12，5)码字的设备。该设备包括：里德-缪勒编码器，用于接收输入信息位流和生成由16个编码码元组成的一阶里德-缪勒码字；和收缩器，用于通过从从第1、第3、第5、第7、第9和第11编码码元中选择的编码码元开始，从构成一阶里德-缪勒码字的16个编码码元的数据流中收缩掉4个连续编码码元，输出最佳(12，5)码字。
根据本发明的第二方面，提供了把5-位输入信息位流编码成由12个编码码元组成的(12，5)码字的设备。该设备包括：里德-缪勒编码器，用于接收输入信息位流和生成由16个编码码元组成的一阶里德-缪勒码字；和收缩器，用于通过从构成一阶里德-缪勒码字的16个编码码元的数据流中收缩掉第2、第3、第6、和第7编码码元当中的一个所选编码码元，并且，从所选编码码元开始收缩掉彼此相距2个码元的3个编码码元，输出最佳(12，5)码字。
根据本发明的第三方面，提供了把5-位输入信息位流编码成由12个编码码元组成的(12，5)码字的设备。该设备包括：里德-缪勒编码器，用于接收输入信息位流和生成由16个编码码元组成的一阶里德-缪勒码字；和收缩器，用于通过从构成一阶里德-缪勒码字的16个编码码元的数据流中收缩掉第0、第1、第2、第4、第5和第6编码码元当中的一个所选编码码元，并且，从所选编码码元开始收缩掉彼此相距3个码元的3个编码码元，输出最佳(12，5)码字。
根据本发明的第四方面，提供了把6-位输入信息位流编码成由24个编码码元组成的(24，6)码字的设备。该设备包括：里德-缪勒编码器，用于接收输入信息位流和生成由32个编码码元组成的一阶里德-缪勒码字；和收缩器，用于通过从构成一阶里德-缪勒码字的32个编码码元的数据流中选择第2、第6和第10编码码元当中的一个编码码元，收缩掉所选编码码元和从所选编码码元开始彼此相距3个码元的6个编码码元，并且，从6个收缩编码码元的最后一个码元开始收缩掉相距1个码元的1个编码码元，输出最佳(24，6)码字。
                         附图简述
通过结合附图，进行如下详细描述，本发明的上面和其它目的、特征和优点将更加清楚，在附图中：
图1显示了根据本发明第一实施例的编码设备的结构；
图2显示了图1所述的里德-缪勒编码器的详细结构；
图3显示了根据本发明第一实施例的解码设备的结构；
图4显示了根据本发明第二实施例的编码设备的结构；
图5显示了图4所述的里德-缪勒编码器的详细结构；和
图6显示了根据本发明第二实施例的解码设备的结构。
                      优选实施例详述
下文参照附图描述本发明的优选实施例。在如下的描述中，对那些众所周知的功能或结构将不作详细描述，否则的话，本发明的重点将不突出。
本发明提供了两个不同实施例。第一实施例实现了在使用纠错码的移动通信系统中生成最佳(12，5)码字的编码设备和解码生成的(12，5)码字的解码设备。第二实施例实现了在使用纠错码的移动通信系统中生成最佳(24，6)码字的编码设备和解码生成的(24，6)码字的解码设备。这些实施例通过收缩构成一阶里德-缪勒码字的编码码元当中特定位置上的码元，生成最佳码字。第一实施例通过接收由5个位组成的信息位流，生成由16个编码码元组成的一阶里德-缪勒码字，然后，通过从16个编码码元中收缩掉4个编码码元，生成(12，5)码字。第二实施例通过接收由6个位组成的信息位流，生成由32个编码码元组成的一阶里德-缪勒码字，然后，通过从32个编码码元中收缩掉8个编码码元，生成(24，6)码字。
第一实施例
本发明的第一实施例提供了通过把(12，5)线性码用作CDMA移动通信系统的最佳纠错码，生成码字，然后解码生成的(12，5)码字的方案。例如，第一实施例把通过从构成长度为16的一阶里德-缪勒码字的16个编码码元中收缩掉4个码元获得的(12，5)一阶里德-缪勒码用作纠错码。尽管有无数种方式可以生成(12，5)一阶里德-缪勒码，但是，通过利用像在本发明的第一实施例中那样生成一阶里德-缪勒码，然后收缩生成的一阶里德-缪勒码，不仅可以使硬件复杂性降到最低程度，而且可以生成最佳码字。一阶里德-缪勒码长度的显著缩短有助于硬件复杂性降到最低程度。另外，通过收缩一阶里德-缪勒码字，不仅可以使硬件复杂性降到最低程度，而且可以生成对于纠错性能来说最佳的码字。如上所述，本发明的实施例把一阶里德-缪勒码用作纠错码，并且，在这里，双正交码字用作一阶里德-缪勒码。
如上所述，(12，5)码字是通过从构成长度为16的一阶里德-缪勒码字的16个编码码元(双正交代码码元)中收缩掉4个码元生成的。码字的最小距离dmin取决于从16个双正交代码码元中收缩掉4个码元的收缩位置。如前所述，码字的最小距离指的是码字的汉明距离值当中的最小值，并且，最小距离的增加提高线性纠错码的纠错性能。因此，重要的是确定适当的收缩位置，以便从长度为16的一阶里德-缪勒码字中生成具有极好纠错性能的(12，5)双正交码字。
生成最佳(12，5)码字所需的4个收缩位置的收缩模式可以通过试探法计算出来。存在着16种典型的收缩模式：{1，2，3，4}、{3，4，5，6}、{5，6，7，8}、{7，8，9，10}、{9，10，11，12}、{11，12，13，14}、{2，4，6，8}、{3，5，7，9}、{6，8，10，12}、{7，9，11，13}、{0，3，6，9}、{1，4，7，10}、{2，5，8，11}、{4，7，10，13}、{5，8，11，14}、和{6，9，12，15}。一阶里德-缪勒码字由第0到第15编码码元这16个编码码元组成。例如，收缩模式{1，2，3，4}是从第1个编码码元开始，从构成一阶里德-缪勒码字的16个编码码元中收缩掉彼此相距1个码元的4个连续编码码元的收缩模式。收缩模式{2，4，6，8}是从第2个编码码元开始，从构成一阶里德-缪勒码字的16个编码码元中收缩掉彼此相距2个码元的4个编码码元的收缩模式。收缩模式{0，3，6，9}是从第0个编码码元开始，从构成一阶里德-缪勒码字的16个编码码元中收缩掉彼此相距3个码元的4个编码码元的收缩模式。这样，16种收缩模式都有它们自己的规律性。在6种收缩模式{1，2，3，4}、{3，4，5，6}、{5，6，7，8}、{7，8，9，10}、{9，10，11，12}、和{11，12，13，14}中，编码码元的收缩位置具有1的等间距。在4种收缩模式{2，4，6，8}、{3，5，7，9}、{6，8，10，12}、和{7，9，11，13}中，编码码元的收缩位置具有2的等间距。在6种收缩模式{0，3，6，9}、{1，4，7，10}、{2，5，8，11}、{4，7，10，13}、{5，8，11，14}、和{6，9，12，15}中，编码码元的收缩位置具有3的等间距。如果移动通信系统的发送器在编码期间使用存在规律性的收缩模式，那么，与发送器相联系的接收器通过事先协商，在解码期间也使用存在相同规律性的收缩模式。这种协议一般通过通信协议来规定。但是，发送器也可以把收缩位置告知接收器。
图1显示了根据本发明第一实施例的编码设备的结构。参照图1，根据本发明实施例的编码设备利用(12，5)编码器100接收5-位信息位流，输出12个编码码元。(12，5)编码器100包括(16，5)双正交编码器110和收缩器120。(12，5)编码设备100中的双正交编码器(里德-缪勒编码器)110把a0、a1、a2、a3、和a4的5-位输入信息位流编码成长度为16的一阶里德-缪勒码字(编码码元的数据流)。收缩器120接收从双正交编码器110输出的、长度为16的编码码元的数据流，并且从长度为16的编码码元中收缩掉在与预定收缩模式相对应的收缩位置上的4个编码码元。结果，收缩器120输出12个编码码元的数据流，即最佳(12，5)码字。
例如，当使用收缩位置具有1的间距的收缩模式时，收缩器120从第1、第3、第5、第7、第9、和第11编码码元的所选那一个开始，从构成一阶里德-缪勒码字的16个编码码元的数据流中收缩掉4个连续编码码元。当从构成一阶里德-缪勒码字的16个编码码元的数据流中选择第1编码码元时，收缩器120收缩掉第1、第2、第3、和第4编码码元。当从构成一阶里德-缪勒码字的16个编码码元的数据流中选择第3编码码元时，收缩器120收缩掉第3、第4、第5、和第6编码码元。当从构成一阶里德-缪勒码字的16个编码码元的数据流中选择第5编码码元时，收缩器120收缩掉第5、第6、第7、和第8编码码元。当从构成一阶里德-缪勒码字的16个编码码元的数据流中选择第7编码码元时，收缩器120收缩掉第7、第8、第9、和第10编码码元。当从构成一阶里德-缪勒码字的16个编码码元的数据流中选择第9编码码元时，收缩器120收缩掉第9、第10、第11、和第12编码码元。当从构成一阶里德-缪勒码字的16个编码码元的数据流中选择第11编码码元时，收缩器120收缩掉第11、第12、第13、和第14编码码元。
图2显示了图1所示的里德-缪勒编码器110的详细结构。参照图2，里德-缪勒编码器110包括由沃尔什(Walsh)码发生器210和乘法器230-260组成的正交码字发生器；全“1”代码发生器200和乘法器220；和加法器270。正交码字发生器通过将5-位输入信息位流当中的4个位与相关基正交码W1、W2、W4和W8相乘，生成每一个都由16个编码码元组成的正交码字。正交码字发生器由用于生成沃尔什码-典型正交码的沃尔什码发生器210和乘法器230-260组成。代码发生器200生成全“1”代码，并且，在乘法器220中把全“1”代码与输入信息位流的剩下一个位相乘。加法器270通过对乘法器220输出的码字和正交码字进行异或运算，输出正交码字的反相码字，即一阶里德-缪勒码字。
5个输入信息位a0、a1、a2、a3、和a4分别提供给乘法器220、230、240、250、和260。代码发生器200生成全“1”代码，和沃尔什码发生器210同时生成长度等于16的沃尔什码W1、W2、W4、和W8。把全“1”代码和沃尔什码W1、W2、W4、和W8也分别提供给220、230、240、250、和260。也就是说，把全“1”代码施加给乘法器220，把沃尔什码W1施加给乘法器230，把沃尔什码W2施加给乘法器240，把沃尔什码W4施加给乘法器250，和把沃尔什码W8施加给乘法器260。这里，代码发生器200生成全“1”代码，以便通过把正交码转换成反相正交码，生成双正交码。如果其它代码可以用在通过把正交码转换成反相正交码，生成双正交码之中，也可以使用它们。
乘法器220以码元为单位将输入信息位a0与全“1”代码相乘。乘法器230以码元为单位将输入信息位a1与沃尔什码W1相乘。乘法器240以码元为单位将输入信息位a2与沃尔什码W2相乘。乘法器250以码元为单位将输入信息位a3与沃尔什码W4相乘。乘法器260以码元为单位将输入信息位a4与沃尔什码W8相乘。
把包括作为输入信息位流的剩下一个位与“1”信号的相乘结果的一个码字和从乘法器230到260输出的4个正交码字的、每一个由16个编码码元组成的5个码字提供给加法器270。加法器270对从乘法器220-260输出的每一个都由16个编码码元组成的5个码字进行异或运算，并且输出一个长度等于16的码字，即一阶里德-缪勒码字。
图3显示了根据本发明第一实施例的解码设备的结构。参照图3，把从发送器接收的长度等于12的编码码元流提供给(12，5)解码器300中的零插入器310。接收长度等于12的编码码元流的零插入器310把零(0)插入发送器的(12，5)编码器100中的收缩器120使用过的收缩位置中，并且把零插入码元流提供给快速哈达玛(Hadamard)逆变换部分320。例如，如果(12，5)编码器100中的收缩器120已经收缩了第0、第3、第6、和第9编码码元，(12，5)解码器300中的零插入器310就把零位插入长度等于12的编码码元流的上述4个收缩位置中，然后，输出长度等于16的编码码元流。这里，零插入器310必须知道要插入零位的位置，即，收缩器120使用过的收缩位置。来自发送器的收缩位置信息按照给定程序提供给零插入器310。哈达玛逆变换部分320将从零插入器310输出的长度等于16的编码码元流与一阶里德-缪勒码字相比较，以便计算它们之间的可靠度，并且输出有关一阶里德-缪勒码字的计算可靠度和有关一阶里德-缪勒码字的输入信息位。这里，所有一阶里德-缪勒码字指的是包括长度等于16的沃尔什码的16个码字和通过对长度等于16的沃尔什码的码字求逆计算出的16个码字的32个码字。因此，计算出32种可靠度。使有关一阶里德-缪勒码字的可靠度和输入信息位配成对，其对数等于一阶里德-缪勒码字的个数。把从哈达玛逆变换部分320输出的可靠度和输入信息位对提供给比较器330。比较器330从提供的可靠度中选择最高的可靠度，然后，输出与所选可靠度相联系的输入信息位，作为解码位。
对于最佳收缩位置，除了上面收缩模式{0，3，6，9}之外，第一实施例还提供了其它15种收缩模式。当改变收缩模式时，图3的解码器300中零插入器310的插入位置也随之改变。例如，如果(12，5)编码器100中的收缩器120收缩了16个编码码元中，从第1、第3、第5、第7、第9、和第11编码码元当中的所选编码码元开始的连续4个编码码元，并且输出最佳码字(12，5)，那么，解码12-编码码元流和输出5-位编码流的(12，5)解码器中的零插入器310进行如下的零插入操作。也就是说，零插入器310通过把零(0)插在12-位编码码元流与16个编码码元中，从第1、第3、第5、第7、第9、和第11编码码元当中的所选编码码元开始的4个连续编码码元的位置相对应的位置中，输出16-位编码码元流。并且，这样确定收缩位置，使编码器的性能达到最好程度，和具有简单规律性，以便发送器中的编码器和接收器中的解码器可以具有低的硬件复杂度。
第二实施例
本发明的第二实施例提供了通过把(24，6)线性码用作CDMA移动通信系统的最佳纠错码，生成码字，然后解码生成的(24，6)码字的方案。例如，第二实施例把通过从构成长度为32的一阶里德-缪勒码字的32个编码码元中收缩掉8个码元获得的(24，6)一阶里德-缪勒码用作纠错码。尽管有无数种方式可以生成(24，6)一阶里德-缪勒码，但是，通过利用像在本发明的第二实施例中那样生成一阶里德-缪勒码，然后收缩生成的一阶里德-缪勒码，不仅可以使硬件复杂性降到最低程度，而且可以生成最佳码字。一阶里德-缪勒码长度的显著缩短有助于硬件复杂性降到最低程度。另外，通过收缩一阶里德-缪勒码字，不仅可以使硬件复杂性降到最低程度，而且可以生成对于纠错性能来说最佳的码字。如上所述，本发明的实施例把一阶里德-缪勒码用作纠错码，并且，在这里，双正交码字用作一阶里德-缪勒码。
如上所述，(24，6)码字是通过从构成长度为32的一阶里德-缪勒码字的32个编码码元(双正交代码码元)中收缩掉8个码元生成的。码字的最小距离dmin取决于从32个双正交代码码元中收缩掉8个码元的收缩位置。如前所述，码字的最小距离指的是码字的汉明距离值当中的最小值，并且，最小距离的增加提高线性纠错码的纠错性能。因此，重要的是确定适当的收缩位置，以便从长度为32的一阶里德-缪勒码字中生成具有极好纠错性能的(24，6)双正交码字。
生成最佳(24，6)码字所需的8个收缩位置的收缩模式可以通过试探法计算出来。存在着3种典型的收缩模式：{2，5，8，11，14，17，20，21}、{6，9，12，15，18，21，24，25}、和{10，13，16，19，22，25，28，29}。一阶里德-缪勒码字由第0到第31编码码元这32个编码码元组成。例如，收缩模式{2，5，8，11，14，17，20，21}是从构成一阶里德-缪勒码字的32个编码码元的数据流中，收缩掉第2编码码元，从第2个编码码元开始，收缩掉彼此相距3个码元的6个编码码元，并且从6个收缩编码码元的最后一个码元开始收缩掉相距1个码元的1个编码码元的收缩模式。收缩模式{6，9，12，15，18，21，24，25}是从构成一阶里德-缪勒码字的32个编码码元的数据流中，收缩掉第6编码码元，从第6个编码码元开始，收缩掉彼此相距3个码元的6个编码码元，并且从6个收缩编码码元的最后一个码元开始收缩掉相距1个码元的1个编码码元的收缩模式。收缩模式{10，13，16，19，22，25，28，29}是从构成一阶里德-缪勒码字的32个编码码元的数据流中，收缩掉第10编码码元，从第10个编码码元开始，收缩掉彼此相距3个码元的6个编码码元，并且从6个收缩编码码元的最后一个码元开始收缩掉相距1个码元的1个编码码元的收缩模式。总而言之，收缩模式用于从构成一阶里德-缪勒码字的32个编码码元的数据流中，选择第2、第6、和第10编码码元之一，然后，从所选编码码元开始，收缩掉彼此相距3个码元的6个编码码元，并且从6个收缩编码码元的最后一个码元开始收缩掉相距1个码元的1个编码码元。如果移动通信系统的发送器在编码期间使用存在规律性的收缩模式，那么，与发送器相联系的接收器通过事先协商，在解码期间也使用存在相同规律性的收缩模式。这种协议一般通过通信协议来规定。但是，发送器也可以把收缩位置告知接收器。
图4显示了根据本发明第二实施例的编码设备的结构。参照图4，根据本发明第二实施例的编码设备利用(24，6)编码器1100接收6-位信息位流，输出24个编码码元。(24，6)编码器1100包括(32，6)双正交编码器1110和收缩器1120。(24，6)编码设备1100中的双正交编码器(里德-缪勒编码器)1110把a0、a1、a2、a3、a4和a5的6-位输入信息位流编码成长度为32的一阶里德-缪勒码字(编码码元的数据流)。收缩器1120接收从双正交编码器1110输出的、长度为32的编码码元的数据流，并且从长度为32的编码码元中收缩掉在与预定收缩模式相对应的收缩位置上的8个编码码元。结果，收缩器1120输出24个编码码元的数据流，即最佳(24，6)码字。
例如，收缩器1120从构成一阶里德-缪勒码字的32个编码码元的数据流中选择第2、第6、和第10编码码元之一，然后，收缩掉所选编码码元，从所选编码码元开始彼此相距3个码元的6个编码码元，和从6个收缩编码码元的最后一个码元开始相距1个码元的1个编码码元。当从构成一阶里德-缪勒码字的32个编码码元的数据流中选择第2编码码元时，收缩器1120收缩掉第2、第5、第8、第11、第14、第17、第20和第21编码码元。当从构成一阶里德-缪勒码字的32个编码码元的数据流中选择第6编码码元时，收缩器1120收缩掉第6、第9、第12、第15、第18、第21、第24和第25编码码元。当从构成一阶里德-缪勒码字的32个编码码元的数据流中选择第10编码码元时，收缩器1120收缩掉第10、第13、第16、第19、第22、第25、第28和第29编码码元。
图5显示了图4所示的里德-缪勒编码器1110的详细结构。参照图5，里德-缪勒编码器1110包括由正交码发生器1210和乘法器1230-1270组成的正交码字发生器；全“1”代码发生器1200和乘法器1220；和加法器1280。正交码字发生器通过将6-位输入信息位流当中的5个位分别与相关基正交码，即典型正交码-沃尔什码W1、W2、W4、W8和W16相乘，生成每一个都由32个编码码元组成的正交码字。正交码字发生器由用于生成沃尔什码一典型正交码的沃尔什码发生器1210和乘法器1230-1270组成。代码发生器1200生成全“1”代码，并且，在乘法器1220中把全“1”代码与输入信息位流的剩下一个位相乘。加法器1280通过对乘法器1220输出的码字和正交码字进行异或运算，输出正交码字的反相码字，即一阶里德-缪勒码字。999
6个输入信息位a0、a1、a2、a3、a4和a5分别提供给乘法器1220、1230、1240、1250、1260和1270。代码发生器1200生成全“1”代码，和沃尔什码发生器1210同时生成长度等于32的沃尔什码W1、W2、W4、W8和W16。把全“1”代码和沃尔什码W1、W2、W4、W8和W16也分别提供给1220、1230、1240、1250、1260和1270。也就是说，把全“1”代码施加给乘法器1220，把沃尔什码W1施加给乘法器1230，把沃尔什码W2施加给乘法器1240，把沃尔什码W4施加给乘法器1250，把沃尔什码W8施加给乘法器1260，和把沃尔什码W16施加给乘法器1270。这里，代码发生器1200生成全“1”代码，以便通过把正交码转换成反相正交码，生成双正交码。如果其它代码可以用于通过把正交码转换成反相正交码，生成双正交码，也可以使用它们。
乘法器1220以码元为单位将输入信息位a0与全“1”代码相乘。乘法器1230以码元为单位将输入信息位a1与沃尔什码W1相乘。乘法器1240以码元为单位将输入信息位a2与沃尔什码W2相乘。乘法器1250以码元为单位将输入信息位a3与沃尔什码W4相乘。乘法器1260以码元为单位将输入信息位a4与沃尔什码W8相乘。乘法器1270以码元为单位将输入信息位a5与沃尔什码W16相乘。
把包括作为输入信息位流的剩下一个位与“1”信号的相乘结果的一个码字和从乘法器1230到1270输出的5个正交码字的、每一个由32个编码码元组成的6个码字提供给加法器1280。加法器1280以码元为单位对从乘法器1220-1270输出的6个码字进行异或运算，并且输出一个长度等于32的码字，即一阶里德-缪勒码字。
图6显示了根据本发明第二实施例的解码设备的结构。参照图6，把从发送器接收的长度等于24的编码码元流提供给(24，6)解码器1 300中的零插入器1310。接收长度等于24的编码码元流的零插入器1310把零(0)插入发送器的(24，6)编码器1100中的收缩器1120使用过的收缩位置中，并且把零插入码元流提供给快速哈达玛逆变换部分1320。例如，如果(24，6)编码器1100中的收缩器1120已经收缩了第2、第5、第8、第11、第14、第17、第20和第21编码码元，(24，6)解码器1300中的零插入器1310就把零位插入长度等于24的编码码元流的上述8个收缩位置中，然后，输出长度等于32的编码码元流。这里，零插入器1310必须知道要插入零位的位置，即，收缩器1120使用过的收缩位置。来自发送器的收缩位置信息按照给定程序提供给零插入器1310。哈达玛逆变换部分1320将从零插入器1310输出的长度等于32的编码码元流与一阶里德-缪勒码字相比较，以便计算它们之间的可靠度，并且输出有关一阶里德-缪勒码字的计算可靠度和有关一阶里德-缪勒码字的输入信息位。这里，所有一阶里德-缪勒码字指的是包括长度等于32的沃尔什码的32个码字和通过对长度等于32的沃尔什码的码字求逆计算出的32个码字的64个码字。因此，计算出64种可靠度。使有关一阶里德-缪勒码字的可靠度和输入信息位配成对，其对数等于一阶里德-缪勒码字的个数。把从哈达玛逆变换部分1320输出的可靠度和输入信息位对提供给比较器1330。比较器1330从提供的可靠度中选择最高的可靠度，然后，输出与所选可靠度相联系的输入信息位，作为解码位。
对于最佳收缩位置，除了上面收缩模式{2，5，8，11，14，17，20，21}之外，第二实施例还提供了其它2种收缩模式。当改变收缩模式时，图6的解码器1300中零插入器1310的插入位置也随之改变。例如，如果(24，6)编码器1100中的收缩器1120通过选择32个编码码元中，第2、第6、和第10编码码元当中的一个编码码元，并且收缩掉所选编码码元，从所选编码码元开始彼此相距3个码元的6个编码码元，和从6个收缩编码码元当中的最后一个编码码元开始相距1个码元的1个编码码元，输出最佳(24，6)码字，那么，解码24-编码码元流和输出6-位编码流的(24，6)解码器中的零插入器1310进行如下的零插入操作。也就是说，零插入器1310从32个编码码元中选择第2、第6、和第10编码码元当中的一个编码码元，和通过把零(0)插在24-位编码码元流与所选编码码元、从所选编码码元开始彼此相距3个码元的6个编码码元，和从6个收缩编码码元当中的最后一个编码码元开始相距1个码元的1个编码码元相对应的位置中，输出32-位编码码元流。并且，这样确定收缩位置，使编码器的性能达到最好程度，和具有简单规律性，以便发送器中的编码器和接收器中的解码器可以具有低的硬件复杂度。
如上所述，根据本发明的CDMA系统通过最佳地编码/解码纠错码，可以获得最佳最小距离，从而可以提高纠错性能。另外，通过确定存在规律性的收缩位置，可以简化编码/解码的硬件结构，从而有助于使硬件复杂性降到最低程度。
虽然通过参照本发明的某些优选实施例，已经对本发明进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，可以在形式上和细节上对其作各种各样的改变，而不偏离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围。

Claims (28)

1.一种把5-位输入信息位流编码成由12个编码码元组成的(12，5)码字的设备，该设备包括：
里德-缪勒编码器，用于接收5-位输入信息位流和生成由16个编码码元组成的一阶里德-缪勒码字；和
收缩器，用于通过从从第1、第3、第5、第7、第9和第11编码码元中选择的编码码元开始，从构成一阶里德-缪勒码字的16个编码码元的数据流中收缩掉4个连续编码码元，输出最佳(12，5)码字。
2.根据权利要求1所述的设备，其中，收缩器收缩第1、第2、第3和第4编码码元。
3.根据权利要求1所述的设备，其中，里德-缪勒编码器包括：
正交码字发生器，用于通过将5-位输入信息位流当中的4个位分别与相关基正交码W1、W2、W4和W8相乘，生成每一个都由16个编码码元组成的正交码字；
代码发生器，用于生成全“1”代码；和
加法器，用于通过对输入信息位流的剩下一个位与全“1”代码相乘的结果进行异或运算，输出一阶里德-缪勒码字，即，是正交码字的反相码字的16个编码码元。
4.一种把5-位输入信息位流编码成由12个编码码元组成的(12，5)码字的方法，该方法包括如下步骤：
接收5-位输入信息位流和生成由16个编码码元组成的一阶里德-缪勒码字；和
通过从从第1、第3、第5、第7、第9和第11编码码元中选择的编码码元开始，从构成一阶里德-缪勒码字的16个编码码元的数据流中收缩掉4个连续编码码元，输出最佳(12，5)码字。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，收缩编码码元包括第1、第2、第3和第4编码码元。
6.根据权利要求4所述的方法，其中，生成一阶里德-缪勒码字的步骤包括如下步骤：
通过将5-位输入信息位流当中的4个位分别与相关基正交码W1、W2、W4和W8相乘，生成每一个都由16个编码码元组成的正交码字；
将输入信息位流的剩下一个位与全“1”代码相乘；和
通过对输入信息位流的剩下一个位与全“1”代码相乘的结果进行异或运算，输出一阶里德-缪勒码字，即，是正交码字的反相码字的16个编码码元。
7.一种把5-位输入信息位流编码成由12个编码码元组成的(12，5)码字的设备，该设备包括：
里德-缪勒编码器，用于接收5-位输入信息位流和生成由16个编码码元组成的一阶里德-缪勒码字；和
收缩器，用于通过从构成一阶里德-缪勒码字的16个编码码元的数据流中收缩掉第2、第3、第6、和第7编码码元当中的一个所选编码码元，并且，从所选编码码元开始收缩掉彼此相距2个码元的3个编码码元，输出最佳(12，5)码字。
8.根据权利要求7所述的设备，其中，收缩器收缩第2、第4、第6和第8编码码元。
9.根据权利要求7所述的设备，其中，里德-缪勒编码器包括：
正交码字发生器，用于通过将5-位输入信息位流当中的4个位分别与相关基正交码W1、W2、W4和W8相乘，生成每一个都由16个编码码元组成的正交码字；
代码发生器，用于生成全“1”代码；和
加法器，用于通过对正交码字和输入信息位流的剩下一个位与全“1”代码相乘的结果进行异或运算，输出一阶里德-缪勒码字，即，是正交码字的反相码字的16个编码码元。
10.一种把5-位输入信息位流编码成由12个编码码元组成的(12，5)码字的方法，该方法包括如下步骤：
接收5-位输入信息位流和生成由16个编码码元组成的一阶里德-缪勒码字；和
收缩器，用于通过从构成一阶里德-缪勒码字的16个编码码元的数据流中收缩掉第2、第3、第6、和第7编码码元当中的一个所选编码码元，并且，从所选编码码元开始收缩掉彼此相距2个码元的3个编码码元，输出最佳(12，5)码字。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，收缩编码码元包括第2、第4、第6和第8编码码元。
12.根据权利要求10所述的方法，其中，生成一阶里德-缪勒编码字的步骤包括如下步骤：
通过将5-位输入信息位流当中的4个位分别与相关基正交码W1、W2、W4和W8相乘，生成每一个都由16个编码码元组成的正交码字；
将输入信息位流的剩下一个位与全“1”代码相乘；和
通过对正交码字和相乘结果进行异或运算，输出一阶里德-缪勒码字，即，是正交码字的反相码字的16个编码码元。
13.一种把5-位输入信息位流编码成由12个编码码元组成的(12，5)码字的设备，该设备包括：
里德-缪勒编码器，用于接收5-位输入信息位流和生成由16个编码码元组成的一阶里德-缪勒码字；和
收缩器，用于通过从构成一阶里德-缪勒码字的16个编码码元的数据流中收缩掉第0、第1、第2、第4、第5和第6编码码元当中的一个所选编码码元，并且，从所选编码码元开始收缩掉彼此相距3个码元的3个编码码元，输出最佳(12，5)码字。
14.根据权利要求13所述的设备，其中，收缩器收缩第0、第3、第6和第9编码码元。
15.根据权利要求13所述的设备，其中，里德-缪勒编码器包括：
正交码字发生器，用于通过将5-位输入信息位流当中的4个位分别与相关基正交码W1、W2、W4和W8相乘，生成每一个都由16个编码码元组成的正交码字；
代码发生器，用于生成全“1”代码；和
加法器，用于通过对正交码字和输入信息位流的剩下一个位与全“1”代码相乘的结果进行异或运算，输出一阶里德-缪勒码字，即，是正交码字的反相码字的16个编码码元。
16.一种把5-位输入信息位流编码成由12个编码码元组成的(12，5)码字的方法，该方法包括如下步骤：
接收5-位输入信息位流和生成由16个编码码元组成的一阶里德-缪勒码字；和
通过从构成一阶里德-缪勒码字的16个编码码元的数据流中收缩掉第0、第1、第2、第4、第5和第6编码码元当中的一个所选编码码元，并且，从所选编码码元开始收缩掉彼此相距3个码元的3个编码码元，输出最佳(12，5)码字。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，收缩编码码元包括第0、第3、第6和第9编码码元。
18.根据权利要求16所述的设备，其中，生成一阶里德-缪勒编码码元的步骤包括如下步骤：
通过将5-位输入信息位流当中的4个位分别与相关基正交码W1、W2、W4和W8相乘，生成每一个都由16个编码码元组成的正交码字；
将输入信息位流的剩下一个位与全“1”代码相乘；和
通过对正交码字和相乘结果进行异或运算，输出一阶里德-缪勒码字，即，是正交码字的反相码字的16个编码码元。
19.一种把6-位输入信息位流编码成由24个编码码元组成的(24，6)码字的设备，该设备包括：
里德-缪勒编码器，用于接收6-位输入信息位流和生成由32个编码码元组成的一阶里德-缪勒码字；和
收缩器，用于通过从构成一阶里德-缪勒码字的32个编码码元的数据流中选择第2、第6和第10编码码元当中的一个编码码元，和收缩掉所选编码码元，从所选编码码元开始彼此相距3个码元的6个编码码元，和从6个收缩编码码元的最后一个码元开始相距1个码元的1个编码码元，输出最佳(24，6)码字。
20.根据权利要求19所述的设备，其中，收缩器收缩第2、第5、第8、第11、第14、第17、第20和第21编码码元。
21.根据权利要求19所述的设备，其中，里德-缪勒编码器包括：
正交码字发生器，用于通过将6-位输入信息位流当中的5个位分别与相关基正交码W1、W2、W4、W8和W16相乘，生成每一个都由32个编码码元组成的正交码字；
代码发生器，用于生成全“1”代码；和
加法器，用于通过对正交码字和输入信息位流的剩下一个位与全“1”代码相乘的结果进行异或运算，输出一阶里德-缪勒码字，即，是正交码字的反相码字的16个编码码元。
22.一种把6-位输入信息位流编码成由24个编码码元组成的(24，6)码字的方法，该方法包括如下步骤：
接收6-位输入信息位流和生成由32个编码码元组成的一阶里德-缪勒码字；和
通过从构成一阶里德-缪勒码字的32个编码码元的数据流中选择第2、第6和第10编码码元当中的一个编码码元，和收缩掉所选编码码元，从所选编码码元开始彼此相距3个码元的6个编码码元，和从6个收缩编码码元的最后一个码元开始相距1个码元的1个编码码元，输出最佳(24，6)码字。
23.根据权利要求22所述的方法，其中，收缩编码码元包括第2、第5、第8、第11、第14、第17、第20和第21编码码元。
24.根据权利要求19所述的方法，其中，生成一阶里德-缪勒码字的步骤包括如下步骤：
通过将6-位输入信息位流当中的5个位分别与相关基正交码W1、W2、W4、W8和W16相乘，生成每一个都由32个编码码元组成的正交码字；
将输入信息位流的剩下一个位与全“1”代码相乘；和
通过对正交码字和相乘结果进行异或运算，输出一阶里德-缪勒码字，即，是正交码字的反相码字的16个编码码元。
25.一种把12-位编码码元流解码成5-位解码位流的(12，5)解码设备，该设备包括：
零插入器，用于通过把零(0)插入12-位编码码元流与构成一阶里德-缪勒码字的16个编码码元中从第1、第3、第5、第7、第9和第11编码码元的所选那一个开始的4个连续编码码元的位置相对应的位置中，输出16-位编码码元流；
哈达玛逆变换部分，用于通过将16-位编码码元流与每一个都由16-编码码元流组成的每个一阶里德-缪勒码字相比较，计算可靠度，和与相关可靠值一起输出与所有一阶里德-缪勒码字相对应的5-位信息位流；和
比较器，用于比较所有一阶里德-缪勒码字的可靠度，和输出与具有最高可靠度的一阶里德-缪勒码字相对应的5-位信息位流，作为解码位流。
26.一种把12-位编码码元流解码成5-位解码位流的(12，5)解码方法，该方法包括如下步骤：
通过把零(0)插入12-位编码码元流与构成一阶里德-缪勒码字的16个编码码元中从第1、第3、第5、第7、第9和第11编码码元的所选那一个开始的4个连续编码码元的位置相对应的位置中，输出16-位编码码元流；
通过将16-位编码码元流与每一个都由16-编码码元流组成的每个一阶里德-缪勒码字相比较，计算可靠度，和与相关可靠值一起输出与所有一阶里德-缪勒码字相对应的5-位信息位流；和
比较所有一阶里德-缪勒码字的可靠度，和输出与具有最高可靠度的一阶里德-缪勒码字相对应的5-位信息位流，作为解码位流。
27.一种把-位编码码元流解码成6-位解码位流的(24，6)解码设备，该设备包括：
零插入器，用于通过从构成一阶里德-缪勒码字的32个编码码元的数据流中选择第2、第6和第10编码码元当中的一个编码码元，和把零(0)插入24-位编码码元与在所选位置上的编码码元的位置、在从所选位置开始具有3个间距的位置上的6个编码码元的位置、和在从6个编码码元的最后一个码元开始具有1个间隔的位置上的1个编码码元的位置相对应的位置中，输出32-位编码码元流；
哈达玛逆变换部分，用于通过将32-位编码码元流与每一个都由32-编码码元流组成的每个一阶里德-缪勒码字相比较，计算可靠度，和与相关可靠值一起输出与所有一阶里德-缪勒码字相对应的6-位信息位流；和
比较器，用于比较所有一阶里德-缪勒码字的可靠度，和输出与具有最高可靠度的一阶里德-缪勒码字相对应的6-位信息位流，作为解码位流。
28.一种把24-位编码码元流解码成6-位解码位流的(24，6)解码方法，该方法包括如下步骤：
通过从构成一阶里德-缪勒码字的32个编码码元的数据流中选择第2、第6和第10编码码元当中的一个编码码元，和把零(0)插入24-位编码码元与在所选位置上的编码码元的位置、在从所选位置开始具有3个间距的位置上的6个编码码元的位置、和在从6个编码码元的最后一个码元开始具有1个间隔的位置上的1个编码码元的位置相对应的位置中，输出32-位编码码元流；
通过将32-位编码码元流与每一个都由32-编码码元流组成的每个一阶里德-缪勒码字相比较，计算可靠度，和与相关可靠值一起输出与所有一阶里德-缪勒码字相对应的6-位信息位流；和
比较所有一阶里德-缪勒码字的可靠度，和输出与具有最高可靠度的一阶里德-缪勒码字相对应的6-位信息位流，作为解码位流。
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