CN1494768A - 递归卷积编码 - Google Patents
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Abstract
通过对输入位流In的每个位与循环移位元件(22)的内容中预定的位进行异或操作，来产生递归系统卷积代码的流Pn。在输入位流In的控制下，由加法器(24)更新该移位元件(22)的内容。
Description
技术领域
本发明涉及对位流进行编码。本发明特别涉及对位流进行编码，以产生可以随同位流一起发送的误差校验信息。这样的误差校验信息使得能够在位流目的地校正位流中的传输误差。
背景技术
图1是UMTS发射机中的涡轮编码器的部分的方框图。表示要发送的信息的位流I最终提供给天线10来发送，而且也用于产生两个奇偶信息流P1和P2。奇偶信息流P1和P2用于产生与位流I一起发送的误差校验信息。为了产生奇偶流P1，将位流I提供给RSC(递归系统卷积)分量编码器12，作为响应，RSC分量编码器12输出奇偶流P1。为了产生奇偶流P2，将位流I提供给数字复用器14，而数字复用器(interleaver)14输出交错位流I′。将交错位流I′提供给第二个RSC分量编码器16，作为响应，RSC分量编码器16输出奇偶流P2。RSC分量编码器12和16具有相同的构造，并以相同的方式对其输入位流进行操作。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种对信号进行编码，以便可以在例如涡轮编码器中使用的有效方式。
本发明包括在一种对位流编码的方法中，该方法包括：通过对每个流位(stream bit)与来自第一M序列内预定位置的位进行异或(XOR)操作，来对每个流位进行编码；并在对相继的流位进行编码之间更新该第一M序列。
本发明还包括在用于对位流进行编码的编码设备中，该设备包括：编码装置，配置为通过对每个流位与来自第一M序列内预定位置的位进行异或操作，来对每个流位产生已编码的位；和更新装置，配置为在对相继的流位进行编码之间更新第一M序列。
从而，本发明提供了一种将位流编码为适于在涡轮编码器中使用的格式的有效方法。
众所周知，通过将若干个位从字的一端转移到另一端，可以对二进制字进行循环移位。在本发明的上下文中，M序列是具有这样的属性的二进制字：如果使用模2加法将其与其自身循环移位了第一个量的版本结合，那么结果是原M序列循环移位了第二个量的版本。字0111001是M序列的一个例子。如果使用模2加法将此字与1100101(其是原M序列将两个位从其左端循环到其右端后的版本)结合，那么结果是1011100(其是原M序列将6个位从其左端转移到其右端后的版本)。应该明白，根据上述定义，一串零也是M序列。
在一个实施例中，在对流中相继的位进行编码之间，通过旋转第一M序列，然后，在其间发生更新的两个相继的流位中的后一个的电平的控制下，将第二M序列加到该第一M序列上，来更新该第一M序列。该第一M序列的旋转最好包括将若干个位从第一M序列的一端转移到另一端。在一种实现方案中，该第二M序列是编码器，例如RSC分量编码器的脉冲响应。
在一个实施例中，本发明用于通过对预定要发送的位流进行编码来产生误差校验信息的第一流，还通过对预定要发送的位流的交错版本进行编码来产生误差校验信息的第二流。
本发明还延伸到用于使数据处理设备执行本发明的编码处理的程序。本发明还包括在承载这样的程序的计算机可读数据载体中。
附图说明
仅作为示例，下面将参考附图描述本发明的实施例，附图中：
图1是根据现有技术的涡轮编码器的部分的方框图；以及
图2是根据本发明的RSC分量编码器的方框图。
具体实施方式
图2的RSC分量编码器20作用于输入位流In，以产生奇偶信息Pn的流。RSC分量编码器20可以作为图1中的编码器12或16使用，适当地，以In为I或I′，而Pn为P1或P2。
编码器20包括移位元件22、存储元件24、加法器26以及XOR门28。
移位元件22能够存储二进制字，并能够被触发，以将字中所包含的最左面的位转移到字的右手端。由输入位流In触发移位元件22来进行这一循环移位操作。移位元件22和存储元件24各自将其内容提供给加法器26作为输入。加法器26在形如输入位流In的控制信号的控制下，对其输入进行模2加法。加法器26可以视为对其输入字进行逐位XOR操作。将由加法器26得出的结果存储在移位元件22中。XOR门28对输入位流In和移位元件22的预定位进行异或操作。将移位元件的位从其左手端起从位置零开始编号，该预定位是移位元件中的位置f处的位。XOR门28的输出是奇偶流Pn。
操作中，编码器20操纵M序列来产生奇偶流Pn，现在讨论M序列的本性。
给定脉冲输入流In＝1，0，0，0，.......，制约长度为K的RSC编码器的输出将是由On＝1h(0)，h(1)，h(2)，.......h(2K-1-2)，h(0)，h(1)，.......给出的长为2K-1的重复序列。在数学领域中，从这样的输入产生的输出由On＝H(k)In给出，其中操作符表示模2卷积。1h(0)的第一个输出位On(0)源于这样的事实，即输入对输出有直接影响而使其不严格的有偶然性。重复的序列h(0)，h(1)，h(2)，......h(2K-1-2)是M序列，并且此后将称其为脉冲响应字。因此，在图2所示的实施例中，编码器20中使用的M序列是RSC编码器的脉冲响应字。
在初始化时，在移位元件22中填满了零，并且在存储元件24中放置了脉冲响应字，而将脉冲响应字如此定位，使得其最早的(在时间方面)位，上述例子中将是h(0)，位于元件24的位位置f。脉冲响应字的后续位存储在位置f+1，f+2等处，直到到达元件24的末端，于是脉冲响应字中剩余的位绕回到元件24的开始处，并通过将脉冲响应字中最早的剩余位放置在元件24的位置零处，而脉冲响应字的最后一位放置在位置f-1处，来顺序存储脉冲响应字中剩余的位。
当位流In中的位bn到达编码器20时，其触发移位元件22，通过将一个位从M序列的左端转移到M序列的右端，来旋转其所包含的M序列。然后输出移位元件22的内容，以便给加法器26提供输入。然后加法器26在位bn的控制下操作。如果bn是电平1，那么加法器26对其输入，即元件22和24中存储的字，进行模2加法。然后，用加法器26的输出更新移位元件22内容。如果bn是电平0，那么加法器并不操作，而移位元件22的内容也不更新。
然后，XOR门28对输入位流In的位bn和移位元件22的位f进行操作，其中移位元件22的内容有可能已被加法器26更新(取决于bn的电平)。XOR门28所得的输出是奇偶流Pn中用于输入位流In的位bn的奇偶位。当输入位流In的位bn+1到达编码器20时，重复移位元件22、存储元件24、加法器26以及XOR门28的操作，以便产生奇偶流Pn中的下一个位。在本领域普通技术人员的能力范围之内，可以安排编码器20的组件的操作定时，以产生奇偶流Pn，但是，从下面的伪代码清单可以明白由编码器20进行的操作的定时，该伪代码清单表示可以在数字信号处理器(DSP)中运行的编码器20的软件实现：
1)initialise x＝0
2)loop for all i
3)ROTATE x LEFT by 1
4)if(i＝＝1)
5)x＝x BITWISE XOR m
6)end if
7)o＝i XOR x(f)
8)end loop
其中：
x代表移位元件22的内容，而且x是M序列，其位从其左手端起以位0开始编索引。
i指示输入位流In，其包括输入位bn-1，bn，bn+1等。清单中的行2和8标定了要对到达编码器20的每个输入位进行的循环的界限。
行3是在流In中每个位到达时，由移位元件22进行的循环单比特移位。将x中的位向左移动一位，并将移出的最左面的位附加在x的右手端。
行4、5以及6指示由加法器26进行的有条件的模2加法。常数m是存储元件24的内容。m的位f是RSC编码器的脉冲响应字的第一个位，而m的位f-1是脉冲响应字的最后一位。
变量o表示通过对输入流位和x的位f进行异或操作而创建的输出奇偶流Pn。值f是常数，在该伪代码清单和图2所示的电路中，其都可以方便的设置为0。
Claims (13)
1.一种对位流进行编码的方法，该方法包括通过对每个流位与来自第一M序列内预定位置的位进行异或操作，来对每个流位进行编码；并在对相继的流位进行编码之间更新该第一M序列。
2.如权利要求1所述的方法，其中更新该第一M序列包括旋转该第一M序列，然后，在其间发生更新的两个相继的流位中的后一个的电平的控制下，将第二M序列加到该第一M序列上。
3.如权利要求2所述的方法，其中旋转该第一M序列包括将若干个位从该第一M序列的一端转移到另一端。
4.如权利要求1至3中任何一个所述的方法，其中该第二M序列是脉冲响应字或其旋转后的版本。
5.一种用于产生预定要发送的位流的误差校验信息的方法，该方法包括通过以如权利要求1至4中任何一个所述的方法对位流进行编码，来产生误差校验信息的第一流；使位流交错；以及通过以如权利要求1至4中任何一个所述的方法对所述交错位流进行编码，来产生误差校验信息的第二流。
6.一种用于使数据处理设备执行如权利要求1至5中任何一个所述的方法的程序。
7.一种用于对位流进行编码的编码设备，该设备包括：编码装置，配置为通过对每个流位与来自第一M序列内预定位置的位进行异或操作，来对每个流位产生一个已编码的位；和更新装置，配置为在对相继的流位进行编码之间更新该第一M序列。
8.如权利要求7所述的编码设备，其中该更新装置包括：旋转装置，用于旋转该第一M序列；和加法装置，用于在其间发生更新的两个相继的流位中的后一个的电平的控制下，将第二M序列加到该第一M序列上。
9.如权利要求8所述的编码设备，其中该旋转装置配置为通过将若干个位从该第一M序列的一端转移到另一端来旋转该第一M序列。
10.如权利要求7至9中任何一个所述的编码设备，其中该第二M序列是脉冲响应字或其旋转后的版本。
11.一种用于产生预定要发送的位流的误差校验信息的编码器，该编码器包括：如权利要求7至10中任何一个所述的第一编码设备，配置为对该位流进行编码，以产生误差校验信息的第一流；数字复用器，配置为将该位流交错成为交错位流；以及如权利要求7至10中任何一个所述的第二编码设备，配置为对所述交错位流进行编码，以产生误差校验信息的第二流。
12.一种对位流进行编码的方法，其实质上如参考附图所描述。
13.一种用于对位流进行编码的编码设备，其实质上如参考附图所描述。
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