CN1848718A - 应用于可变长度通讯系统的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种应用于可变长度通讯系统的方法,包含有编码一信息以及译码一数据比特流的步骤,其中此信息包含有多个信息区块。在此,将信息中的一信息区块编码通过产生一同位核对比特流,再翻转此同位核对比特流其中某几个特定位,并将翻转同位核对比特流和多个0位附加在信息区块的末端,最后再回旋编码结合后的比特流。当接收到一数据比特流时,根据一预测信息区块长度撷取一预测信息区块和一预测翻转同位核对比特流,并且产生且连续翻转一同位核对比特流,以得到预测信息区块。倘若翻转同位核对比特流和预测翻转同位核对比特流相同,则信息区块可视为通过辨识;否则,将预测信息区块长度增加1,并重复上述的步骤。
Description
技术领域
本发明涉及一种信息长度检测的循环冗余检查(CRC)方法,应用于可变长度通讯系统,特别是一种改良后循环冗余检查方法,其具有低误测概率,且适用于利用回旋编码方法的可变长度通讯系统中。
背景技术
在数字通讯系统中,譬如码分多址(CDMA)系统,一数据比特流由一组二进制字节组成,用以表示一信息,自发射器传送,经过数据信道,再由接收器接收。数据比特流一般由多个信息区块所构成,倘若一信息区块的长度为非固定的,则系统可能被视为可变长度通讯系统,在这样的可变长度通讯系统中,每一信息区块的附加长度信息通常为接收器所需要,从接收到的数据比特流中,用以辨识每一信息区块并撷取信息。一种应用于可变长度通讯系统的已知方法,将分离信道称为控制信道,用以传送每一信息区块的长度信息,因此,当接收器同时接收到长度信息和数据比特流时,接收器会根据长度信息以辨识相应的信息区块,并将数据比特流进行解块(de-block)。
已知方法通常也是使用循环冗余检查(CRC)位以达成检测错误目的,特别是,利用固定的多个循环冗余检查(CRC)位附加于每一信息区块的末端,且和相应的信息区块有一预先确定的关系。接收器同时接收信息区块和在信息区块末端的循环冗余检查(CRC)位,并且试图重建两者之间的关系,如果关系是合理完整的,则信息区块被视为无错误,否则,即表示在传送信息区块途中有错误发生,此方法将在之后再更仔细地解释。
首先,选择一个阶数为l的循环冗余检查(CRC)生成多项式gl(x),一般选择循环冗余检查(CRC)生成多项式的方法为gl(x)须满足gcd(gl(x),xi)=1,其中每一且所有的i值需介于0和l值之间,l值和i值皆为整数。函数gcd(A(x),B(x))定义为多项式A(x)和多项式B(x)的最大公约式,gl(x)的适当例子包含有:g4(x)=x4+x3+x2+x+1,其中l=4;g7(x)=x7+x6+x4+1,其中l=7;g8(x)=x8+x7+x4+x3+x+1,其中l=8和g12(x)=x12+x11+x3+x2+x+1,其中l=12,此关于循环冗余检查(CRC)生成多项式的信息,同时储存于发射器和接收器中。
为了解释的目的,为每一二进制比特流定义一二进制多项式,如下:假设一个二进制比特流A包含有t个二进制位:at-1、at-2、…、a0,其中t值为一整数,则将二进制比特流A的二进制多项式表示为A(x),且A(x)=at-1xt-1+at-2xt-2+…+a0。同样地为解释目的,倘若A(x)是可被gl(x)除尽的,那幺二进制比特流A被称为满足循环冗余检查(CRC)条件,又假使xsA(x)+B(x)是可被gl(x)除尽的,那么二进制比特流A和二进制比特流B被称为满足循环冗余检查(CRC)条件,其中s值为二进制比特流B的位个数。一种广为人知的特征,例如,当多项式A(x)可被另一个多项式gl(x)除尽,即代表余式为0,称做gl(x)将A(x)除尽并标记为gl(x)|A(x)。
接着,对于一包含有k个二进制位:mk-1、mk-2、…、m0的信息区块M,产生一同位核对比特流P,此同位核对比特流P包含有l个同位核对位,或称为循环冗余检查(CRC)位:Pl-1、pl-2、…、p0,使得M和P满足循环冗余检查(CRC)条件,也即须满足gl(x)|(xlM(x)+P(x));同位核对比特流也可以称为同位区块、同位核对区块或是循环冗余检查(CRC)区块。对于每一信息区块M而言,可证明只有一相对应的同位核对比特流P。由于此证明为本领域的技术人员所熟知,故在此不再赘述。
根据标准循环冗余检查(CRC)方法,此同位核对比特流P可使用硬件或是软件的方式而产生,图1和图2为硬件实现的例子,而图3为软件实现的例子,图1和图2皆假设l=8,且循环冗余检查(CRC)生成多项式为gl(x)=x8+x7+x4+x3+x+1。
图1说明产生同位核对比特流P的第一个硬件实现例子,使用一反馈移位缓存器电路100产生同位核对比特流P,根据循环冗余检查(CRC)生成多项式gl(x)=x8+x7+x4+x3+x+1而产生,反馈移位缓存器电路100包含有多个延迟电路102,而各个延迟电路102做为一触发器(flip-flop)之用。延迟电路102的数量与gl(x)的阶数相等,即l=8,因此图1中有8个延迟电路:1021、1022、…、1028。多个异或门(XOR gate)104穿插于延迟电路102之间,每一异或门104对应于一循环冗余检查(CRC)生成多项式gl(x)的系数,如图1所示,一异或门1041位于第一个延迟电路1021左边,指出gl(x)的x0的系数为1;在延迟电路1022和1023之间缺少一异或门104,表示gl(x)的x2的系数为0;又一异或门1045位于延迟电路1027和1028之间,意味着gl(x)的x7的系数为1。一时钟信号(图中未示)一次1个位地从反馈移位缓存器电路100的左端位移至右端,另外图1也表示出延迟电路1028的输出端反馈给每一异或门1041至1045。同位核对比特流P的产生由从反馈移位缓存器电路100的左端馈入一信息区块M,并于信息区块M末端附加8个0位,之后延迟电路1028的输出端即产生一末端附加有一相应的同位核对比特流P的信息区块M。
图2说明产生同位核对比特流P的第二个硬件实现例子,同样地,一反馈移位缓存器电路200包含有多个延迟电路202,每一延迟电路202可实现以做为触发器(flip-flop)之用,多个异或门(XOR gate)204根据循环冗余检查(CRC)生成多项式gl(x),穿插于延迟电路202之间,然而,与图1相比较,得知有一异或门204位于反馈移位缓存器电路200的最右端,而非反馈移位缓存器电路200的最左端,且信息区块M自最右边的异或门204输入。一切换器206切换反馈移位缓存器电路200的输出端,介于信息区块M和最右端的异或门204输出端之间,反馈移位缓存器电路200首先输出信息区块M,接着将切换器206切换至最右端异或门204的输出端,以输出同位核对比特流P。
图3为说明产生同位核对比特流P的软件执行。在此软件执行过程中,并非逐渐地产生同位核对比特流P,而是利用一对照表。此对照表列出一特定长度的所有可能信息的全部循环冗余检查(CRC)比特流。举例来说,当l=8时,则对照表包含有28=256项循环冗余检查(CRC)比特流,且每一比特流包含有8个二进制位。如图3所示,一信息包含有3个字节(24个位):字节1、字节2以及字节3,利用对照表编码。考虑字节1,在对照表中搜寻一与字节1相匹配的项目(步骤302),接着将步骤302搜寻后的结果和字节2做异或(XOR)运算(步骤304),以产生一中间循环冗余检查(CRC)比特流:循环冗余检查比特流2(CRC2);继续在对照表中搜寻一与循环冗余检查比特流2(CRC2)相匹配的项目(步骤306),并将步骤306的结果和字节3做异或(XOR)运算(步骤308),以产生信息的循环冗余检查比特流:循环冗余检查比特流3(CRC3)。
以上三个实现例子在已知技术中容易地被了解,因此,详细过程将不在此讨论。
产生同位核对比特流P之后,将同位核对比特流P附加在信息区块M的末端,以形成一连锁比特流C,包含有k+l个位:mk-1、mk-2、…、m0、pl-1、Pl-2、…、P0,鉴于以上条件,gl(x)可将C(x)=xlM(x)+P(x)除尽。
对于信息所包含的每一信息区块而言,不断地重复以上编码过程以产生一相应的连锁比特流,而一包含有连锁比特流的数据比特流和每一信息区块的长度信息,则分别经过数据信道和控制信道而传送出去。
在接收器端数据比特流和长度信息同时被接收,根据长度信息,提取出一接收到的信息区块M′和一同位核对比特流P′,其中M′包含有k个位:m′k-1、m′k-2、…、m′0,P′包含有l个位:p′l-1、p′l-2、…、p′0。接着,接收器执行一循环冗余检查(CRC)测试以判断M′和P′是否满足循环冗余检查(CRC)条件,倘若条件符合,那么信息区块被视为接收无错误。
如上所述,使用分开地指定控制信道以传送长度信息的系统,当数据传输率较慢的时候,可能显得非常没有效率,举例来说,在标准全球无线通讯系统(UMTS)的宽频码分多址(WCDMA)模块,即适应多速率(AMR)12.2千位/秒(kbps)模块,传送长度信息需耗费的额外负担(overhead)可能高达3kbps,几乎占了全部传输速率12.2kbps的百分之二十五。
为了降低分开的传送长度信息所导致的额外负担(overhead),提出一种循环冗余检查(CRC)方法(以下称为“标准CRC方法”),使用循环冗余检查(CRC)位做为信息长度检测之用,而非经由分离信道以传送每一信息区块的长度信息。根据标准CRC方法,发射器只有传送数据比特流,且接收器只接收数据比特流而没有长度信息,因此,接收器不会直接地辨识出信息区块或撷取出信息,反而,接收器会重复一尝试与错误(trial-and-error)步骤以从接收到的数据比特流中搜寻一组满足循环冗余检查(CRC)条件的一信息区块和一同位核对比特流。首先,接收器预测一个数字,例如
做为区块长度,且将接收到的比特流的最前面
个位视为信息区块,而在之后的l个位则视为同位核对比特流,接着,接收器执行循环冗余检查(CRC)测试,以决定预测信息区块和预测同位核对比特流是否满足循环冗余检查(CRC)条件,倘若结果为满足的,则表示接收器成功地辨识了一信息区块并继续辨识下一个信息区块,否则,即代表信息区块并未被辨识出,将预测区块长度
增加1,并继续重复循环冗余检查(CRC)测试,理论上,经过几次尝试后,便可以辨识出正确的信息区块。
然而,标准CRC方法有一固有的可能检测错误的缺点,假设一无噪声的传送和一均匀分布的信息,则根据标准CRC方法得知的错误检测概率为如式子(1)所示:
其中
为信息长度差异,关于式子(1)的简单说明将在下段解释。
由于假设传送过程为无噪声,所有接收到的传送位为无错误,因此,如果 即表示满足循环冗余检查条件,而确认出正确信息区块;无错误检测发生,换言之即PF(0)=0。
若
则错误预测信息区块M′包含有k-1个位:mk-1、mk-2、…、m1,而预测同位区块P′包含有l个位:m0、pl-1、pl-2、…、p1。因此循环冗余检查测试决定gl(x)是否可除尽下列式子:
C′(x)=xlM′(x)+P′(x)
=mk-1xl+k-2+mk-2xl+k-3+…+m1xl+m0xl-1+pl-1xl-2+pl-2xl-3+…+p1。
由于gcd(gl(x),x)=1,故决定是否满足gl(x)|C′(x)即同等于决定是否满足gl(x)|xC′(x)。将C′(x)和C(x)比较,可得xC′(x)=C(x)-p0。因此,如果p0=0,因gl(x)|C(x),故可得gl(x)|xC′(x)且gl(x)|C′(x)。接收器将错误信息区块M′视为正确信息区块,且存在有一错误检测。否则,如果p0=1,则不满足循环冗余检查(CRC)条件,而接收器推断M′为非正确信息区块,且无错误检测。对于一均匀分布信息而言,p0=0的概率为1/2,故错误检测的概率为1/2。
同样地,如果1<i≤l-1,错误预测信息区块M′包含k-i个位:mk-1、mk-2、…、mi,而错误预测同位区块P′包含l个位:mi-1、mi-2、…、m0、Pl-1、Pl-2、…、pi。因此,循环冗余检查测试决定gl(x)是否能够除尽下列式子:
C′(x)=xlM′(x)+P′(x)
=mk-1xl-i+k-1+mk-2xl-i+k-2+…+m0xl-i+Pl-1xl-i-1+pl-2xl-i-2+…+pi,
比较C′(x)与C(x),可得
由于gl(x)的阶数l大于i,因此除非p0=P1=…=Pi-1=0,否则gl(x)无法将
除尽。再者,由于gl(x)|C(x)且gcd(gl(x),xi)=1,因此只有当p0=p1=…=pi-1=0时,才会满足gl(x)|C′(x)。因此,对于一均匀分布信息来说,当1<i≤l-1等于p0=p1=…=pi-1=0的概率时,错误检测的概率为2-i。
最后,如果i≥l,则预测信息区块M′包含k-i个位:mk-1、mk-2、…、mi,而预测循环冗余检查(CRC)比特流P′包含mi-1、mi-2、…、mi-l。由于只具有一个可能循环冗余检查(CRC)比特流对应于M′,因此就均匀分布的信息区块来说,满足于gl(x)|(xlM′(x)+P′(x))的循环冗余检查(CRC)条件的P′德概率,即错误检测的概率,为2-l。
图4表示以标准循环冗余检查方法,用不同预测信息长度通过循环冗余检查(CRC)测试的概率的仿真结果,仿真条件包括循环冗余检查(CRC)生成多项式的阶数为8,且实际上的信息长度为15,如图4所示,当估计信息长度接近实际上的信息长度时,亦即长度补偿i接近0,则通过循环冗余检查(CRC)测试的概率呈指数地(exponentially)增加。
鉴于标准CRC方法具有高的错误检测概率,因而提出一种可降低错误检测概率的改良后(modified)循环冗余检查方法(已知的修改型式),根据循环冗余检查(CRC)方法的已知的修改形式,产生同位核对比特流P之后,将同位核对位依照相反的次序附加于信息区块之后,以形成一连锁比特流:mk-1、mk-2、…、m0、p0、p1、…、Pl-1。图5为已知的修改形式与标准循环冗余检查方法互相比较的仿真结果,仿真条件与图4一样,即循环冗余检查(CRC)生成多项式的阶数为8,而实际上的信息长度为15,如图5所示,对于全部信息长度补偿i>0,通过CRC测试的概率,即错误检测概率,降低至2-1。
假如数据信道是有噪声的,在传送过程将会有错误发生,为了保护数据能够安全传送,因此应用一种称为回旋(convolutional)编码的方法在传送之前先将数据编码,在接收器端,一相对应的译码方法用以将接收到的数据译码。
概念上,回旋编码方法将数据编码以产生信息的冗余位,并因此牺牲位速率以改善传送正确性。根据回旋编码方法,一回旋编码器接收多个欲传送的信息区块,且经由一编码过程后产生一包含有多个部份的比特流,每一部份相应于一信息区块,其中各个部份可被视为回旋编码字,或称为编码字,接着,回旋编码字由发射器传送出去,回旋编码器可能接收一信息区块的t个位,而产生n个输出位,其中n通常大于t,每一输出位可能是t个输入位的线性组合,且有一个或多个优先位位于t个输入位之前。回旋编码器包含多个内存缓存器,用以储存优先位和接收t个输入位,以及多个逻辑门连接于内存缓存器,与编码算法一致,以产生n个输出位。对于每一输入位,回旋编码器的内存阶数定义为内存缓存器的数量,一回旋编码器阶数为j,接收t个输入位,并输出n个输出位,则被称为一(n,t,j)编码器,显然地,一(n,t,j)编码器具有tj个内存缓存器用以储存优先位,和t个内存缓存器用以接收输入的一位,在一特殊情况,一(n,1,j)编码器包含有j个内存缓存器以储存优先位,以及一个内存缓存器用以接收输入的一位,由于每一内存缓存器储存非一0位即一1位,故这些内存缓存器有2j种可能状态,即编码器有2j种可能状态。
考虑一包含k个位的信息区块A,在发射器端,将信息区块A编码之前,一(n,1,j)编码器处于起始状态,在将信息区块A编码之后,则编码器处于结束状态,显然地,一起始状态只有唯一一个相对应的结束状态,一般将起始状态设定为全零(all-zero)状态,其中所有内存缓存器具有一0位储存于其中,除了用以接收输入的一位的内存缓存器。由于编码程序,而产生出具有n(k+j)个位的一编码字。
在接收器端,使用一译码器,譬如维特比(Viterbi)译码器,将一接收到的包含有n(k+j)个位的编码字译码,一般而言,译码器预先知道编码器的起始状态,对于一含有k个位的信息区块,其具有2k个可能编码字,译码器将这些2k个可能编码字与接收到的编码字互相比较,并找出最佳匹配(match)。在无错误系统中,应该有一编码字可完全地与接收到的编码字互相匹配。然而,在具噪声的系统中,有可能在2k个可能编码字中没有任何一个编码字可完全匹配于接收到的编码字。可能编码字的路径值(path metric)定义为与那些接收到的编码字互相匹配的可能编码字的位个数。而译码器会试图找出拥有最佳路径值的可能编码字。在此,将相应拥有最佳路径值的编码字的一信息区块视为译码信息区块。因此,根据应用的译码算法,不同的译码器在找出最佳路径值上会有不同的效率。举例来说,相较于一连续译码器,一维特比(Viterbi)译码器通常具有较佳的效率。其中,此连续译码器和维特比(Viterbi)译码器皆为本领域的技术人员所熟知,故在此不再加以描述。
在可变长度系统中,每一信息区块的长度和与其相对应的编码字的长度为未知的,所以,回旋译码器并不知道何时该停止译码程序。在信息区块的回旋编码程序之前,会插入额外的位于信息区块中。例如,就一(n,1,j)编码器而言,j个0位附加在每一信息区块的末端。在编码程序的最后,编码器会返回全零状态。在译码程序中,译码器预测一信息区块的长度为
值,并决定
个可能编码字之中有最佳路径值的编码字是否与一全零的结束状态相符合。假如结果为肯定的,则将
值视为此信息区块的正确长度;否则,译码器将
增加1,并继续重复上述过程。
再者,循环冗余检查(CRC)方法(可为标准循环冗余检查方法或是其已知的修改形式)和回旋方法皆可用以编码一信息区块。举例来说,在上述的标准循环冗余检查编码程序之后,可将一连锁比特流C和相应的同位核对比特流P传送至一回旋(n,1,j)编码器。在此,连锁比特流C包含有一信息区块M,且此信息区块M包含有k个位:mk-1、mk-2、…、m0,而相应的同位核对比特流P则包含有l个位:pl-1、Pl-2、…、p0。此外,回旋(n,1,j)编码器则可产生具有n(k+l+j)个位的一编码字。
发明内容
鉴于以上的问题,本发明的主要目的在于提供一种改良后循环冗余检查(CRC)方法,通过回旋保护的方式来进行信息长度的检测,借以大体上解决先前技术所存在的问题。
为实现上述目的,本发明公开了一种应用于可变长度通讯系统的方法其中将多个传送信息划分成可变长度的多个信息区块,且该可变长度通讯系统包含有一内存阶数j的一回旋编码器,其中该j为一整数,该方法包括有下列步骤:
提供一循环冗余检查生成多项式gl(x),其中该l为一整数,且该l为该循环冗余检查生成多项式gl(x)的阶数;
提供一二进制翻转多项式fl(x),其中该二进制翻转多项式fl(x)具有l-1阶,且该fl(x)=fl-1xl-1+fl-2xl-2+…+f0;以及
编码一传送信息的一信息区块M,其中该信息区块M包含有k个二进制位mk-1、mk-2、…、m0,且该编码—信息区块M的步骤,包含有下列步骤:产生一同位核对比特流P,其中,该同位核对比特流P包含有l个同位核对位pl-1、pl-2、…、p0,以使得gl(x)|(xlM(x)+P(x)),其中该M(x)=mk-1xk-1+mk-2xk-2+…+m0,且该P(x)=pl-1xl-1+pl-2xl-2+…+p0;
上述的应用于可变长度通讯系统的方法,其中选定该循环冗余检查生成多项式gl(x),以致使当0≤i≤l时,gcd(gl(x),xi)=1,其中该i为一整数。
上述的应用于可变长度通讯系统的方法,其中选定该二进制翻转多项式fl(x),以致使当1≤i≤l-1时,
其中该i为一整数。
上述的应用于可变长度通讯系统的方法,其中更包含下列步骤:重复该编码的步骤,以产生该些传送信息的各该信息区块的一编码字,并一连串地传送该些编码字。
上述的应用于可变长度通讯系统的方法,其中该回旋编码器为一(n,t,j)回旋编码器,该n为表示该回旋编码器一次输出的位个数的一整数,该t为表示该回旋编码器接收到的输入个数的一整数,且该j为该回旋编码器的该内存阶数。
上述的应用于可变长度通讯系统的方法,其中该t=1,又该回旋编码的步骤包含有下列步骤:产生具有n(k+l+j)个位的该编码字D。
上述的应用于可变长度通讯系统的方法,其中该回旋编码的步骤包含有下列步骤:
编码该0结尾的比特流B,以产生该编码字D。
上述的应用于可变长度通讯系统的方法,其特征在于,在回旋编码过程之前和之后,该回旋编码器处于一全零状态。
另外,本发明还公开了一种应用于可变长度通讯系统的方法,其中该可变长度通讯系统包含有一接收器,该方法包含有下列步骤:
储存一循环冗余检查生成多项式gl(x)及一翻转多项式fl(x)的信息于该接收器中,其中该l为一整数且为该循环冗余检查生成多项式gl(x)的阶数,并且该翻转多项式fl(x)具有l-1阶;
接收一数据比特流,其中该数据比特流包含多个编码字,且该些编码字以内存阶数j的一回旋编码器编码而成,其中该j为一整数,各该编码字对应于一连锁比特流,且该连锁比特流包括一信息区块和一对应的翻转同位核对比特流;以及
将该数据比特流中的一第一信息区块译码,包含有下列步骤:
(a)预测一信息区块长度
并且从接收到的该数据比特流的最前面个位中产生一连锁比特流C′,其中该连锁比特流C′包含有一预测信息区块M′和一预测翻转比特流P′,且该预测信息区块M′包括有个位
其中该
为一整数,而该预测翻转比特流P′包含l个位;
上述的应用于可变长度通讯系统的方法,其中选定该循环冗余检查生成多项式gl(x),以使当0≤i≤l时,gcd(gl(x),xi)=1,其中该i为一整数。
上述的应用于可变长度通讯系统的方法,其中选定该二进制翻转多项式fl(x),以使当1≤i≤l-1时,
其中该i为一整数。
上述的应用于可变长度通讯系统的方法,其中该第一信息区块的一长度为k,其中,该k为一整数,且该
的一初始值不大于该k。
上述的应用于可变长度通讯系统的方法,其中在该移除该最前面个位的步骤后,更包含有下列步骤:重复该将该数据比特流中的一第一信息区块译码。
上述的应用于可变长度通讯系统的方法,其中这些编码字使用一(n,t,j)回旋编码器编码,其中该n表示该回旋编码器每次输出的位个数的一整数,该t为表示该回旋编码器接收的输入个数的一整数,而该j为该回旋编码器的该内存阶数。
当该最佳编码字不符合该回旋编码器的该全零结束状态时,将该
增加1,并返回该找出
个可能编码字中的一最佳编码字的步骤。
上述的应用于可变长度通讯系统的方法,其中该预测一信息区块长度
的步骤包含有下列步骤:
当
时,继续该产生一同位核对比特流
的步骤,其中该Dinit为一既定临界值,该既定临界值介于0和1之间,该λ0为该编码字的一路径值,该路径值是关于接收到的该数据比特流的最前面
个位,该λmax为该
个可能编码字的所有路径值当中的一最大路径值,该
个可能编码字是关于接收到的该数据比特流的该最前面
个位,以及该λmin为该
个可能编码字的所有路径值中的一最小路径值,且该
个可能编码字相应于接收到的该数据比特流的该最前面
个位;以及
上述的应用于可变长度通讯系统的方法,其中更包含下列步骤:
选择该既定临界值Dinit的一适当值;以及
将该既定临界值Dinit的一适当值储存在该接收器中。
此外,本发明还公开了一种应用于可变长度通讯系统的方法,其中该可变长度通讯系统包含有一发射器和一接收器,且该发射器包含有一内存阶数j的一回旋编码器,其中该j为一整数,并将多个信息划分成可变长度的多个信息区块,该方法包含下列步骤:
提供一循环冗余检查生成多项式gl(x),其中该l为一整数,且该l为该循环冗余检查生成多项式gl(x)的阶数;
提供一二进制翻转多项式fl(x),其中该二进制翻转多项式fl(x)具有l-1阶;
储存该循环冗余检查生成多项式gl(x)和该翻转多项式fl(x)的信息在该发射器和该接收器中;
通过编码一传送信息的每一该信息区块M而编码该传送信息,其中该编码每一该信息区块M的步骤包含有下列步骤:
(a)利用该循环冗余检查生成多项式gl(x)产生一同位核对比特流P;
(b)利用该翻转多项式fl(x)翻转该同位核对比特流P,以产生一翻转同位核对比特流
P;
(c)将该翻转同位核对比特流
P附加在该信息区块M的末端,以产生一连锁比特流C;以及
(d)利用该回旋编码器回旋编码该连锁比特流C,以产生一编码字D;传送该传送信息的这些信息区块M的这些编码字D;
接收一数据比特流,其中该数据比特流包含多个编码字,各该编码字对应于一连锁比特流,且该连锁比特流包括一信息区块和一对应的翻转同位核对比特流;以及
译码该数据比特流,包含下列步骤:
译码该数据比特流中的一第一信息区块,包含下列步骤:
(a)预测一信息区块长度
并且从接收到的该数据比特流的最前面个位中产生一连锁比特流C′,其中该连锁比特流C′包含有一预测信息区块M′和一预测翻转比特流P′,且该预测信息区块M′包括有个位
其中该
为一整数,而该预测翻转比特流P′包含l个位;
上述的应用于可变长度通讯系统的方法,其中选定该循环冗余检查生成多项式gl(x),在当0≤i≤l时,gcd(gl(x),xi)=1,其中该i为一整数。
上述的应用于可变长度通讯系统的方法,其中选定该翻转多项式fl(x),以当1≤i≤l-1时,
其中该i为一整数。
上述的应用于可变长度通讯系统的方法,其中该回旋编码器为一(n,t,j)回旋编码器,其中该n为表示该回旋编码器每次输出的位个数的一整数,该t为表示该回旋编码器接收的输入位个数的一整数,且该j为该回旋编码器的该内存阶数。
上述的应用于可变长度通讯系统的方法,其中该t=1,并且该回旋编码的步骤包含有下列步骤:产生具有n(k+l+j)个位的该编码字D。
上述的应用于可变长度通讯系统的方法,其中该回旋编码的步骤包含有下列步骤:
附加j个0位于该连锁比特流C的末端,以产生一0结尾的比特流B;以及
将该0结尾的比特流B编码,以产生该编码字D。
上述的应用于可变长度通讯系统的方法,其中在该回旋编码的步骤之前和之后,该回旋编码器为全零状态。
上述的应用于可变长度通讯系统的方法,其中预测一信息区块长度
的步骤包含有下列步骤:
当最佳编码字符合回旋编码器的一全零结束状态时,继续产生一同位核对比特流
的步骤;以及
上述的应用于可变长度通讯系统的方法,其中该预测一信息区块长度
的步骤包含有下列步骤:
当
时,接续该产生一同位核对比特流
的步骤,其中该Dinit为一既定临界值,该既定临界值介于0和1之间,该λ0为该编码字的一路径值,该路径值相应于接收到的该数据比特流的该最前面
个位,该λmax为该
个可能编码字的所有这些路径值中的一最大路径值,以及该λmin为该
个可能编码字的所有这些路径值中的一最小路径值,其中该个可能编码字相应于接收到的该数据比特流的该最前面
个位;以及
上述的应用于可变长度通讯系统的方法,其中更包含下列步骤:
选择该既定临界值Dinit的一适当值;以及
将该既定临界值Dinit的一适当值储存在该接收器中。
此外,本发明还公开了一种应用于可变长度通讯系统的方法,其中将多个传送信息划分成可变长度的多个信息区块,该方法包括有下列步骤:
提供一循环冗余检查生成多项式;
提供一二进制翻转多项式;以及
将一传送信息的多个信息区块中的一第一信息区块编码,包含有下列步骤:
(a)利用该循环冗余检查生成多项式,产生一同位核对比特流;
(b)利用该翻转多项式翻转该同位核对比特流,以产生一翻转同位核对比特流;
(c)将该翻转同位核对比特流附加于该传送信息的该些信息区块当中的该第一信息区块的末端,以产生一连锁比特流;以及
(d)回旋编码该连锁比特流,以产生一编码字。
上述的应用于可变长度通讯系统的方法,其中该循环冗余检查生成多项式标示为gl(x),该l为一整数且为该循环冗余检查生成多项式gl(x)的阶数,以及选定该循环冗余检查生成多项式gl(x),在当0≤i≤l时,符合gcd(gl(x),xi)=1,其中该i为一整数。
上述的应用于可变长度通讯系统的方法,其中该翻转多项式标示为fl(x)并选定该翻转多项式,以致当1≤i≤l+j-1时, 其中该i为一整数。
上述的应用于可变长度通讯系统的方法,其特征在于,更包含下列步骤:重复该产生一同位核对比特流的步骤、该翻转该同位核对比特流的步骤、该附加该翻转同位核对比特流的步骤,以及该回旋编码该连锁比特流的步骤,以产生该传送信息的每一该信息区块的一编码字,并且一连串地传送这些编码字。
此外,本发明还公开了一种应用于可变长度通讯系统的方法,其中该可变长度通讯系统包含有一接收器,该方法包含有下列步骤:
储存一循环冗余检查生成多项式及一翻转多项式的信息于该接收器;
接收一数据比特流,其中该数据比特流包含多个编码字,各该编码字对应于一连锁比特流,且该连锁比特流包含一信息的多个信息区块中的一信息区块和一相对应的翻转同位核对比特流;以及
将于该数据比特流中的该信息的该些信息区块中的一第一信息区块译码,包含下列步骤:
(a)预测该些信息区块的该第一信息区块的一信息区块长度,并且从接收到的该数据比特流中生成该连锁比特流,其中该连锁比特流包含有一预测翻转同位核对比特流;
(b)利用该循环冗余检查生成多项式而由该连锁比特流生成一同位核对比特流;
(c)核对比特流;
(d)当该翻转同位核对比特流和该预测翻转同位核对比特流为不相同,将预测的该信息区块长度增加1,并重复该步骤(a)至该步骤(c);以及
(e)当该翻转同位核对比特流和该预测翻转同位核对比特流相同,从该数据比特流中移除对应于该信息的该些信息区块中的该第一信息区块的该编码字。
上述的应用于可变长度通讯系统的方法,其中该循环冗余检查生成多项式标示为gl(x),该l为一整数且为该循环冗余检查生成多项式gl(x)的阶数,并选定该循环冗余检查生成多项式gl(x),以当0≤i≤l时,符合gcd(gl(x),xi)=1,其中该i为一整数。
上述的应用于可变长度通讯系统的方法,其中选定该翻转多项式标示为fl(x),以在1≤i≤l+j-1时,符合 其中该i为一整数。
上述的应用于可变长度通讯系统的方法,其特征在于,更包含有下列步骤:重复该将该数据比特流中的一第一信息区块译码的步骤,以译码该信息的其它该些信息区块。
上述的应用于可变长度通讯系统的方法,其中该预测该些信息区块的该第一信息区块的一信息区块长度的步骤,包含有下列步骤:
找出对应于预测的该信息区块长度的所有可能编码字中的一最佳编码字,以使该最佳编码字有一最佳路径值;
当该最佳编码字符合一全零结束状态时,继续该生成该同位核对比特流的步骤;以及
当该最佳编码字不符合一回旋编码器的该全零结束状态时,将该预测信息区块长度增加1,并返回该找出所有可能编码字中的一最佳编码字的步骤。
上述的应用于可变长度通讯系统的方法,其特征在于,该预测该些信息区块的该第一信息区块的一信息区块长度的步骤,包含有下列步骤:
找出对应于一全零状态的所有可能的多个编码字中的一编码字;
当该编码字的一路径值满足于一既定条件时,继续该生成一同位核对比特流的步骤;以及
当该编码字的该路径值不满足于该既定条件时,将预测的该信息区块长度增加1,并返回该找出所有可能的多个编码字中的一最佳编码字的步骤。
上述的应用于可变长度通讯系统的方法,其中该既定条件定义为 其中该Dinit为一既定临界值而该既定临界值介于0和1之间,该λ0为该编码字的该路径值,该λmax为所有可能的该些编码字的所有该些路径值中的一最大路径值,以及该λmin为所有可能的该些编码字的所有该些路径值中的一最小路径值。
此外,本发明还公开了一种应用于可变长度通讯系统的方法,其中该系统包含有一发射器和一接收器,并且将多个信息划分成可变长度的多个信息区块,该方法包含下列步骤:
提供一循环冗余检查生成多项式;
提供一二进制翻转多项式;
储存该循环冗余检查生成多项式和该翻转多项式的信息在该发射器和该接收器中;以及
通过编码每一该信息区块而将一传送信息编码,包含有下列步骤:
利用该循环冗余检查生成多项式产生一同位核对比特流;
利用该翻转多项式翻转该同位核对比特流,以产生一翻转同位核对比特流;
将该翻转同位核对比特流附加于相对应的该信息区块的末端,以产生一连锁比特流;以及
回旋编码该连锁比特流,以产生一编码字;
传送该传送信息的该些信息区块的该些编码字;
接收对应于一接收信息的一数据比特流,其中该接收信息包含有多个信息区块,该数据比特流包含有多个编码字,各该些编码字对应于一连锁比特流,且该连锁比特流包含该接收信息的该些信息区块中的对应的一信息区块以及对应的一翻转同位核对比特流;以及
借助将该接收信息的每一该些信息区块译码,而将该数据比特流译码,包含下列步骤:
(a)预测一信息区块长度,并由该接收数据比特流生成一连锁比特流,其中该连锁比特流包含有一预测信息区块和一预测翻转同位核对比特流;
(b)利用该循环冗余检查生成多项式产生一同位核对比特流;
(c)利用该翻转多项式翻转该同位核对比特流,以产生一翻转同位核对比特流;
(d)当该翻转同位核对比特流和该预测翻转同位核对比特流为不相同,将该预测信息区块长度增加1,并重复该步骤(a)至该步骤(c);以及
(e)当该翻转同位核对比特流和该预测翻转同位核对比特流为相同,从该数据比特流中移除相对应的该信息区块的该编码字。
上述的应用于可变长度通讯系统的方法,其中该循环冗余检查生成多项式标示为gl(x),该l为一整数且为该循环冗余检查生成多项式gl(x)的阶数,以及该循环冗余检查生成多项式标示为gl(x),并且选定该gl(x),以当0≤i≤l时,符合gcd(gl(x),xi)=1,其中该i为一整数。
上述的应用于可变长度通讯系统的方法,其中选定该翻转多项式fl(x),以在1≤i≤l+j-1时,符合
其中该i为一整数。
上述的应用于可变长度通讯系统的方法,其中该预测一信息区块长度的步骤,包含有下列步骤:
找出对应于该预测信息区块长度的所有可能编码字中的一最佳编码字,以使得该最佳编码字有一最佳路径值;
当该最佳编码字符合一全零结束状态时,继续该产生一同位核对比特流的步骤;以及
当该最佳编码字不符合一回旋编码器的该全零结束状态时,将该预测信息区块长度增加1,并返回该找出所有可能编码字中的一最佳编码字的步骤。
上述的应用于可变长度通讯系统的方法,其中该预测一信息区块长度的步骤,包含有下列步骤:
找出对应于一全零状态的所有可能编码字中的一编码字;
当该编码字的一路径值满足于一既定条件时,继续该产生一同位核对比特流的步骤;以及
当该编码字的该路径值不符合满足于该既定条件时,将该预测信息区块长度增加1,并返回该找出所有可能编码字中的一最佳编码字的步骤。
上述的应用于可变长度通讯系统的方法,其特征在于,该既定条件定义为 该Dinit为一既定临界值而该既定临界值介于0和1之间,该λ0为该编码字的该路径值,该λmax为所有该些可能编码字的所有该些路径值中的一最大路径值,而该λmin为所有该些可能编码字的所有该些路径值中的一最小路径值。
此外,本发明还公开了一种可变长度通讯系统,其中包含有:
一发射器,用以将多个信息编码成一数据比特流,并传送该数据比特流,其中该些信息被划分为可变长度的多个信息区块,并且编码该些信息包含有下列步骤:
编码该些信息的一信息区块,包含下列步骤:
(a)利用一循环冗余检查生成多项式产生一同位核对比特流;
(b)利用该翻转多项式翻转该同位核对比特流,以产生一翻转同位核对比特流;
(c)将该翻转同位核对比特流附加于相对应的该信息区块的末端,以产生一连锁比特流;以及
(d)回旋编码该连锁比特流,以产生一编码字;
一数据信道,用以通过包含有编码后的该些信息的该数据比特流;以及
一接收器,用以接收该数据比特流并译码该些信息,其中译码该些信息包含下列步骤:
译码于接收到的该数据比特流中的该些信息的一信息区块译码,包含下列步骤:
(a)预测一信息区块长度;
(b)从接收到的该数据比特流生成一连锁比特流,其中该连锁比特流包含有一预测信息区块和一预测翻转同位核对比特流;
(c)利用该循环冗余检查生成多项式产生一同位核对比特流;
(d)利用该翻转多项式翻转该同位核对比特流,以产生一翻转同位核对比特流;
(e)当该翻转同位核对比特流和该预测翻转同位核对比特流不相同,将该预测信息区块长度增加1,并返回该生成一连锁比特流的步骤;以及
(f)当该翻转同位核对比特流和该预测翻转同位核对比特流相同,将对应的该信息区块的该编码字自该数据比特流中移除。
附图说明
图1为说明根据标准循环冗余检查方法产生同位核对比特流的第一硬件架构的示意图;
图2为说明根据标准循环冗余检查方法产生同位核对比特流的第二硬件架构的示意图;
图3为说明根据标准循环冗余检查方法产生同位核对比特流的软件执行的示意图;
图4为使用标准循环冗余检查方法的仿真图;
图5为循环冗余检查方法的已知的修改形式的仿真图;
图6为说明根据本发明实施例的产生翻转同位核对比特流的第一硬件架构的示意图;
图7为说明根据本发明实施例的产生翻转同位核对比特流的第二硬件架构的示意图;
图8为说明根据本发明的产生翻转同位核对比特流的软件执行的示意图;
图9为说明利用根据本发明的翻转位循环冗余检查编码方法的通讯系统架构图;
图10A为相应于根据本发明的循环冗余检查方法的一信息长度补偿,路径值测试和循环冗余检查测试均通过的概率仿真图;其中,根据本发明而假设满足一条件的一翻转多项式;
图10B为相应于根据本发明的循环冗余检查方法的一信息长度补偿,路径值测试和循环冗余检查测试均通过的概率仿真图;其中,根据本发明而假设不满足一条件的一翻转多项式;
图11A至图11C为比较根据本发明的循环冗余检查方法以及已知的修改形式方法的性能的仿真图;
图12A为说明在根据本发明的循环冗余检查方法和已知修改形式方法中,错误检测正确信息区块的概率的仿真图;以及
图12B为说明在根据本发明的翻转位循环冗余检查方法和已知修改形式方法中,错误检测的概率的仿真图。
其中,附图标记:
100 反馈移位缓存器电路
1021~1028延迟电路
1041~1045异或门
200 反馈移位缓存器电路
202 延迟电路
204 异或门
206 切换器
302 对照表
304 异或门
306 对照表
308 异或门
600 反馈移位缓存器电路
6021~6028延迟电路
6041~6046异或门
606 切换器
700 反馈移位缓存器电路
702 延迟电路
704 异或门
7041~7042异或门
802 对照表
804 异或门
806 对照表
808 异或门
900 通讯系统
902 发射器
904 接收器
906 翻转位循环冗余检查(CRC)编码器
908 回旋编码器
910 回旋译码器
912 翻转位循环冗余检查(CRC)译码器
914 数据信道
具体实施方式
为使对本发明的目的、构造、特征、及其功能有进一步的了解,配合实施例详细说明如下。以上的关于本发明内容的说明及以下的实施方式的说明用以示范与解释本发明的原理,并且提供本发明的专利申请范围更进一步的解释。
根据本发明实施例,在此提供一种改良后(modified)循环冗余检查方法,是以回旋保护的方式检测一信息的长度。
特别是,根据本发明的方法,适用于一可变长度通讯系统,此系统包含有一发射器及一接收器。一传送信息可包括有多个信息区块,并且各个信息区块具有非固定的长度。在此,利用CRC方法和回旋方法皆可编码每一信息区块,而后由发射器传送出去。当接收器接收到编码后的信息区块时,可译码每一信息区块并撷取出信息。由于对全部信息区块而言,编码和译码的方法相同,故在接下来的叙述中,仅以包含有k个位的一信息区块M,mk-1、mk-2、…、mk-1、m0来进行说明。
为达到详细说明,定义一二进制多项式,其中每一二进制比特流如下:假如一二进制比特流A包含t个二进制位:at-1、at-2、…、a0,其中t值为一整数,则将二进制多项式A标记为A(x),且A(x)=at-1xt-1+at-2xt-2+…+a0。除非有特别说明,否则假设当两个二进制多项式相加时,为其对应的相同次方的系数根据一模数2(modulo-2)加法运算相加,模数2(modulo-2)加法定义为二进制加法而没有进位,例如0+1=1,而1+1=0,因此,假如比特流B包含有s个二进制位:bs-1、bs-2、…、b0,那么假设s<t时,则A(x)+B(x)=at-1xt-1+at-2xt-2+…+asxs+(as-1+bs-1)xs-1+(as-2+bs-2)xs-2+…+(a0+b0),其中ai+bi为ai和bi的模数2加法,且0≤i≤s-1,又假设当两个二进制比特流相加时,为其对应的位根据模数2(modulo-2)加法运算相加,如a+b+b=a、A+B+B=A以及A(x)+B(x)+B(x)=A(x),其中a和b为二进制位,A和B为二进制比特流。
根据本发明的方法,首先选择两个二进制多项式:一循环冗余检查(CRC)生成多项式gl(x)(以下称为CRC多项式)和一翻转多项式fl(x)。在此,CRC多项式gl(x)为l阶,而翻转多项式fl(x)为l-1阶,其中l为一整数。从一方面来看,在0≤i≤l时,gcd(gl(x),xi)=1,其中i为一整数,且gcd(gl(x),xi)为gl(x)和xi的最大公约数。适当gl(x)的例子包括:l=4时g4(x)=x4+x3+x2+x+1;l=7时g7(x)=x7+x6+x4+1;l=8时g8(x)=x8+x7+x4+x3+x+1;以及l=12时g12(x)=x12+x11+x3+x2+x+1。而翻转多项式fl(x)可表示为fl(x)=fl-1xl-1+fl-2xl-2+…+f0,其中fi∈{0,1}且0≤i≤l。翻转多项式fl(x)的系数,称之为fl-1、fl-2、…、f0,可称为翻转位。并且将CRC多项式gl(x)和翻转多项式fl(x)的信息储存在发射器及接收器中。
为达到详细说明,倘若gl(x)可将A(x)除尽,或表示为gl(x)|A(x),那么一二进制比特流A被视为满足循环冗余检查(CRC)条件;而倘若gl(x)可将xsA(x)+B(x)除尽,或表示为gl(x)|(xsA(x)+B(x)),那么两个二进制比特流A和B被视为满足循环冗余检查条件,其中s为二进制比特流B包含的位个数。
在发射器端,编码程序首先产生一同位核对比特流P,包含有l个同位核对位,或称为循环冗余检查(CRC)位:Pl-1、Pl-2、…、p0,使得M和P满足循环冗余检查(CRC)条件,或表示为gl(x)|(xlM(x)+P(x)),其中M(x)=mk-1xk-1+mk-2xk-2+…+m0,以及P(x)=Pl-1xl-1+Pl-2xl-2+…+p0,同位核对比特流P也可能被视为同位核对区块、同位区块或是循环冗余检查(CRC)区块;一已知技术可以证实每一信息区块M只有唯一一个相对应的同位核对比特流P。
编码程序接着翻转同位核对位,根据翻转多项式fl(x),或特别地,借助将同位核对比特流P和一相对应的翻转位中的每一位执行模数2加法运算,因此最后的翻转同位核对比特流
P包含有l个翻转同位核对位:
实际上,假如fi=1,那么
为pi的翻转,假如f0=1,则
和pi相同。
根据本发明,此些翻转同位核对位可由硬件或是软件的方式而产生。图6为说明根据本发明的一实施例的产生翻转同位核对位的第一硬件架构。参考图6,根据循环冗余检查(CRC)生成多项式gl(x)=x8+x7+x4+x3+x+1,使用一反馈移位缓存器电路600来产生翻转同位核对比特流
P。此反馈移位缓存器电路600包含多个延迟电路602。在此,延迟电路602可为触发器。并且延迟电路602的数量同等于gl(x)的阶数,即l=8。因此,在图6中有8个延迟电路:6021、6022、…、6028,多个异或门604穿插在延迟电路602之间,每一异或门604相对应于一循环冗余检查(CRC)生成多项式gl(x)的系数,例如,如同图6所示,一异或门6041位于第一个延迟电路6021的左端,指出gl(x)的x0的系数为1;在延迟电路6022和6023之间缺少一异或门604,表示gl(x)的x2的系数为0;而异或门6045位于延迟电路6027和6028之间,代表gl(x)的x7的系数为1。一异或门6046将延迟电路6028的输出端和末端附加有翻转位:fl-1、fl-2、…、f0的信息区块M做异或(XOR)运算,根据先前叙述的式子fl(x)和图6所示,由于f8(x)=x7+1,因此相对应的8个翻转位为10000001。一时钟信号(图中未示)一次一个位地从反馈移位缓存器电路600的左端位移至右端,另外图6也表示出异或门6046的输出端反馈给每一个异或门6041至6045,一切换器606切换反馈移位缓存器电路600的输出端,介于信息区块M和异或门6046输出端之间;反馈移位缓存器电路600首先输出信息区块M,接着,借助将切换器606切换至异或门6046的输出端,以输出此些翻转同位位。
图7为根据与本发明一致的一具体实施例,说明产生翻转同位核对比特流P的第二个硬件实现例子,如图7所示,一反馈移位缓存器电路700包含多个延迟电路702,每一延迟电路702可以实施做为触发器,依照CRC生成多项式gl(x),将多个异或门704穿插于延迟电路702之间,两个异或门7041和7042分别附加在反馈移位缓存器电路700的左边末端和右边末端,此信息区块M从异或门7041输入,从最右边的延迟电路702输出信息区块M和其相对应的同位核对比特流P,接着,异或门7042将同位核对比特流P翻转,利用翻转位:fl-1、fl-2、…、f0,产生翻转同位核对比特流P,图7中同样假设翻转多项式为f8(x)=x7+1,因此可得翻转位为10000001。
图8概略地说明一种产生翻转同位核对比特流P的软件实现例子,其中在软件实施例中使用一对照表,而此对照表包含某一长度的所有可能信息的循环冗余检查比特流的全部列表,例如,当l=8,对照表包含有28=256项循环冗余检查(CRC)比特流,每一比特流包含有8个二进制位。如图8所示,一信息包含3个字节(24个位):字节1、字节2以及字节3,利用对照表来编码,于步骤802,考虑字节1,在对照表中搜寻一与字节1相匹配的项目,接着将搜寻后的结果和字节2做异或(XOR)运算(步骤804),以产生一中间循环冗余检查(CRC)比特流:循环冗余检查比特流2(CRC2);继续在对照表中搜寻一与循环冗余检查比特流2(CRC2)相匹配的项目(步骤806),并将步骤806搜寻的结果和字节3做异或(XOR)运算(步骤808),以产生信息的循环冗余检查比特流:循环冗余检查比特流3(CRC3),之后利用翻转位将循环冗余检查3(CRC3)翻转,图8同样也假设翻转多项式为f8(x)=x7+1,因此可得翻转位为10000001。
以上循环冗余检查(CRC)编码程序之后,连锁比特流C更借助一(n,t,j)回旋编码器来编码,其中n为一整数用以表示每次编码器输出的位个数,t为一整数用以指出编码器接收的输入位个数,而j为编码器的内存阶数,简单解释之,假设t=1,首先连锁比特流C的末端附加j个0位以产生一0结尾(0-terminated)的比特流B,其包含有k+l+j个位:
(j个0位于末端),之后,0结尾的比特流B通过(n,1,j)回旋编码器以产生一回旋编码字D,包含有n(k+l+j)个位。回旋编码程序过程为本领域的技术人员所熟知,因此其详细情形不再赘述。
执行与上述相同的码程序以产生信息中其它每一信息区块的一回旋编码字,并将一包含多个最后回旋编码字的数据位流传送出去。
当接收器接收一数据比特流后,数据比特流至少包含有一回旋编码字,执行一译码程序以辨识数据比特流中的第一个信息区块,辨识出第一个信息区块之后,其相对应的编码字从数据比特流中被移除,而接收器继续辨识剩下的数据比特流中的第一个信息区块,因此,当接收器开始将信息区块M译码,数据比特流包含有对应于信息区块M的回旋编码字D,信息区块M末端附加有其余信息区块的相对应的回旋编码字。
译码程序包含有一回旋译码程序和一循环冗余检查(CRC)译码程序,首先,预测一长度为
的信息区块M′,接着译码器以回旋方式将接收到的数据比特流中的最前面
个位译码,从某一方面来看,
被选择小于信息区块M的长度k,译码器决定
个可能编码字中的一有最佳路径值的编码字,或称为最佳编码字,是否符合一全零的结束状态,倘若结果为否定的,则将
值增加1,并重复前述步骤,倘若结果为肯定的,则
被视为信息区块的正确长度,并撷取一包含
个位的推定的连锁比特流
以于循环冗余检查(CRC)译码程序中进行循环冗余检查(CRC)测试。
在CRC译码程序中,首先产生一同位核对比特流
包含有l个同位核对位:使得满足
其次,利用翻转多项式fl(x),将同位核对比特流
翻转以产生一翻转同位核对比特流
其包含有l个翻转同位核对位:
最后,接收器比较翻转同位核对比特流
与预测翻转同位核对比特流
假如
则表示循环冗余检查(CRC)测试失败且无信息区块被辨识,将预测的长度
增加1,重复以上路径值测试和循环冗余检查(CRC)测试,相反地,假如
则表示循环冗余检查(CRC)测试通过且正确地辨识出一信息区块;组成对应于信息区块M′的编码字的最前面
个位,从数据比特流中被移除,而接收器继续将剩下的数据比特流中的第一个信息区块译码。
当最前面
个位同时通过路径值测试和循环冗余检查(CRC)测试,但是
并非信息区块M的正确长度,那么即发生错误检测,以下的叙述,假设预测信息区块M′对应于一包含有
个位的连锁比特流C′、一0结尾包含有
个位的比特流B′以及一包含最前面
个位的编码字D′。
首先,如同上面所讨论,在无错误(error-free)信道中通过路径值测试需符合:(1)D′在
个可能编码字中需有最佳路径值,每一编码字需符合一信息区块长度
以及(2)D′必须符合一编码器的全零结束状态,即在C′编码后,编码器返回全零状态。这两个条件皆满足后,比特流B′的最后j个位必须全为0位。
其次,对于欲通过循环冗余检查测试的推定的连锁比特流C′,需满足gl(x)|(C′(x)+fl(x))。
选择一适当的翻转多项式fl(x),本发明的循环冗余检查(CRC)方法可能有一低检测错误概率,在某一方面,选择一翻转多项式fl(x)使得 其中1≤i≤l+j-1……(2),例如,当l=8时,gl(x)=x8+x7+x4+x3+x+1,且使用一(2,1,8)回旋编码器,会有66种不同的翻转多项式fl(x)满足条件(2),譬如:fl(x)=x4+x。
在条件(2)的情况下,假设一均匀分布信息和一无错误传送过程,则D′同时通过路径值测试和循环冗余检查(CRC)测试的概率表示为式子(3): 其中
为信息长度补偿,关于式子(3)的简短证明如下段所述。
当i=0,信息区块M′包含有k个位:mk-1、mk-2、…、m0,而相对应的翻转同位核对区块
P′包含有l个位:
而B′包含有末端附加有P′和j个0位的信息区块M′,路径值测试和循环冗余检查(CRC)测试皆通过,即辨识出正确信息区块,并无错误检测。
当0<i≤j时,M′包含有
个位:mk-1、mk-2、…、mi,
包含有l个位:而B′包含有M′和
其末端附加有j个位:
j-i个0位。为了通过路径值测试,比特流B′的最后j个位必须全部为0位,即表示
全部为0位,为了连锁比特流C′通过循环冗余检查测试,需符合gl(x)|(C′(x)+fl(x)),其中 将C′(x)与C(x)=xlM(x)+P(x)比较,可得
由于gl(x)|C(x)且gcd(gl(x),xi)=1,若且只若(if and only if)
时,可以满足gl(x)|C′(x),再者,
(上述的条件(2)),和 为了通过路径值测试,
必须全部为0,,因此 且gl(x)无法将
除尽,所以,同时通过路径值测试和循环冗余检查(CRC)测试的概率,即检测错误概率为0。
当j<i≤l+j-1时,M′包含有
个位:mk-1、mk-2、…、mi,
包含有l个位:
而B′包含有M′和
其末端有j个位:
为了通过路径值测试,比特流B′的最后j个位必须为0位,即
全部为0位,为了使连锁比特流C′通过循环冗余检查(CRC)测试,则必须满足gl(x)|(C′(x)+fl(x)),其中 将C′(x)与C(x)=xlM(x)+P(x)比较,得到
由于gl(x)|C(x)和gcd(gl(x),xi)=1,若且只若(if and only if)
时,gl(x)|C′(x)为满足的,再者,
(上述的条件(2)),和
为了通过路径值测试,
必须全部为0,因此
和gl(x)无法将除尽,所以,检测错误概率为0。
基于以上观点,当0<i≤l+j-1时,检测错误概率为0。
假使i≥l+m,那么预测信息区块M′包含有k-i个位:mk-1、mk-2、…、mi,预测翻转同位核对区块
包含:mi-1、mi-2、…、mi-l,而B′包含M′和
其末端有j个位:mi-l-1、mi-l-2、…、mi-l-j,为了通过路径值测试,比特流B′的最后j个位必须全部为0位,即mi-l-1、mi-l-2、…、mi-l-j全部为0位,再者由于只有唯一一个可能对应于一确定的信息区块M′的同位核对区块,以及只有唯一一个可能相对应于信息区块M′的翻转同位核对区块
因此假设信息区块M为均匀分布,mi-1、mi-2、…、mi-l组成翻转同位核对区块
对应于M′以及mi-l-1、mi-l-2、…、mi-l-j全为0位的概率是2-(l+j)。
图9为一通讯系统900,利用与本发明一致的翻转位循环冗余检查(CRC)编码方法,通讯系统900包含一发射器902和一接收器904,发射器902包含一翻转位循环冗余检查编码器906和一回旋编码器908,接收器904包含一回旋译码器910和一翻转位循环冗余检查译码器912,信息区块连续地透过翻转位循环冗余检查编码器906和回旋编码器908编码,接着被发射器902传送出去,通过一数据信道914,再连续地通过回旋译码器910和翻转位循环冗余检查(CRC)译码器912译码。
图10A至图10B以及图11A至图11C为实施计算机仿真的仿真结果。
图10A为同时通过路径值测试和循环冗余检查测试的概率,关于与本发明一致循环冗余检查方法信息长度补偿,假设一初始信号噪声比(signal-to-noise ratio,SNR)为2.0分贝(dB),4.0分贝(dB)和6.0分贝(dB),图10A中假定使用一(2,1,8)回旋编码器、循环冗余检查生成多项式的阶数为8、g8(x)=x8+x7+x4+x3+x+1、f8(x)=x4+x以及实际信息长度为30,f8(x)=x4+x满足条件(1),如同图10A所示,当信号噪声比(SNR)如6.0分贝(dB)般高,则无检测错误发生,当信息长度补偿小于l+j=16时,值得注意地,甚至一较低的信号噪声比(SNR),譬如2.0分贝(dB)或4.0分贝(dB),当信息长度补偿小于16的检测错误的概率为低于2-(l+j)=2-16。
图10B为说明当翻转多项式不满足条件(1)的效果,图10B为假设条件如同图10A的仿真结果,除了翻转多项式设定为f8(x)=x7+1,其并不满足条件(1),因此,检测错误概率高了许多。
图11A至图11C为比较与本发明一致的循环冗余检查方法与已知的修改形式方法的性能,其中圆圈代表与本发明一致的翻转位循环冗余检查方法,而交叉符号代表已知的修改型式方法,在图11A至图11C中假设使用一(2,1,8)回旋编码器、循环冗余检查生成多项式的阶数为8、g8(x)=x8+x7+x4+x3+x+1、f8(x)=x4+x以及实际信息长度为30,图11A为当信号噪声比(SNR)为2.0分贝(dB)时的对照,图11B为当信号噪声比(SNR)为4.0分贝(dB)时的对照,图11C为当信号噪声比(SNR)为6.0分贝(dB)时的对照,如图11A至图11C所示,与本发明一致的循环冗余检查方法有一比已知的修改形式方法较佳的性能,为当信息长度补偿小于l+j时。
如上所述,当预测一信息区块M′时,回旋译码器决定D′是否通过路径值测试,其中D′包含有接收到的数据比特流的最前面
个位,须满足(1)D′于
个可能编码字中需有最佳路径值,每一编码字需符合一信息区块长度
以及(2)D′必须符合编码器的一全零结束状态,即编码器返回全零状态在C′编码之后。在这些条件下的路径值测试是非常严格周密的,而且可能产生一失败的检测正确信息区块结果,如同一编码字D对应于一正确信息区块M可能在此测试中失败。所以,有时必需放宽测试,如下文所述。
为量化放宽的路径值测试,一相关的路径值d定义为
和选择一预先决定的临界值Dinit,使得0≤Dinit≤1,其中λ0为编码字的路径值对应于一全零结束状态,λmax为最大路径值,λmin为最小路径值,根据放宽的路径值测试,假如D′符合于一编码器的全零结束状态,且d≥Dinit,那么D′被认为包含有正确信息区块,显然地,严格的路径值测试为特殊距离Dinit=1时,图12A表示检测正确信息区块失败的概率的仿真结果(误块率),关于初始信号噪声比(SNR)(未编码的信号噪声比),和一介于与本发明一致的翻转位循环冗余检查方法和已知的修改形式方法之间的比较,对于不同的Dinit值,包括有0.0、0.5和1.0。图12B表示检测错误的概率的仿真结果(未检测误差率),关于初始信号噪声比(SNR)(未编码的信号噪声比),和一介于与本发明一致的翻转位循环冗余检查方法和已知的的修改形式方法之间的比较,对于不同的Dinit值,包含0.0和0.5。如图12A所示,当Dinit被设定为1时(符合严格路径值测试),值得注意地,有一高的失败概率关于翻转位循环冗余检查方法对于找出任何信息区块同时满足路径值测试和循环冗余检查测试。图12A也说明了翻转位循环冗余检查方法对于找出任何信息区块稍微高于信息区块长度是已知的失败概率(图中以圆圈表示),当Dinit是0.0或0.5,如图12B所示,当设定Dinit为一较小的数字,如0.0或0.5,检测错误概率上升至过高的阶层,当信号噪声比(SNR)为适中的(如4.0分贝(dB))或是更低,因此,借助选择一适当的循环冗余检查生成多项式、一适当的翻转多项式和一适当的Dinit,与本发明一致的翻转位循环冗余检查方法可能达成检测错误的性能,在可变长度系统中,如同在一信息区块长度已知的系统。
当然,本发明还可有其它多种实施例,在不背离本发明精神及其实质的情况下,熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形,但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
Claims (50)
1.一种应用于可变长度通讯系统的方法,将多个传送信息划分成可变长度的多个信息区块,且该可变长度通讯系统包含有一内存阶数j的一回旋编码器,其中该j为一整数,其特征在于,该方法包括有下列步骤:
提供一循环冗余检查生成多项式gl(x),其中该l为一整数,且该l为该循环冗余检查生成多项式gl(x)的阶数;
提供一二进制翻转多项式fl(x),其中该二进制翻转多项式fl(x)具有l-1阶,且该fl(x)=fl-1xl-1+fl-2xl-2+…+f0;以及
编码一传送信息的一信息区块M,其中该信息区块M包含有k个二进制位mk-1、mk-2、…、m0,且该编码一信息区块M的步骤,包含有下列步骤:产生一同位核对比特流P,其中,该同位核对比特流P包含有l个同位核对位pl-1、pl-2、…、p0,以使得gl(x)|(xlM(x)+P(x)),其中该M(x)=mk-1xk-1+mk-2xk-2+…+m0,且该P(x)=pl-1xl-1+pl-2xl-2+…+p0;
2.根据权利要求1所述的应用于可变长度通讯系统的方法,其特征在于,选定该循环冗余检查生成多项式gl(x),以致使当0≤i≤l时,gcd(gl(x),xi)=1,其中该i为一整数。
3.根据权利要求1所述的应用于可变长度通讯系统的方法,其特征在于,选定该二进制翻转多项式fl(x),以致使当1≤i≤l-1时, 其中该i为一整数。
4.根据权利要求1所述的应用于可变长度通讯系统的方法,其特征在于,更包含下列步骤:重复该编码的步骤,以产生该些传送信息的各该信息区块的一编码字,并一连串地传送该些编码字。
5.根据权利要求1所述的应用于可变长度通讯系统的方法,其特征在于,该回旋编码器为一(n,t,j)回旋编码器,该n为表示该回旋编码器一次输出的位个数的一整数,该t为表示该回旋编码器接收到的输入个数的一整数,且该j为该回旋编码器的该内存阶数。
6.根据权利要求5所述的应用于可变长度通讯系统的方法,其特征在于,该t=1,又该回旋编码的步骤包含有下列步骤:产生具有n(k+l+j)个位的该编码字D。
8.根据权利要求7所述的应用于可变长度通讯系统的方法,其特征在于,在回旋编码过程之前和之后,该回旋编码器处于一全零状态。
9.一种应用于可变长度通讯系统的方法,该可变长度通讯系统包含有一接收器,其特征在于,该方法包含有下列步骤:
储存一循环冗余检查生成多项式gl(x)及一翻转多项式fl(x)的信息于该接收器,其中该l为一整数且为该循环冗余检查生成多项式gl(x)的阶数,并且该翻转多项式fl(x)具有l-1阶;
接收一数据比特流,其中该数据比特流包含多个编码字,且该些编码字以内存阶数j的一回旋编码器编码而成,其中该j为一整数,各该编码字对应于一连锁比特流,且该连锁比特流包括一信息区块和一对应的翻转同位核对比特流;以及
将该数据比特流中的一第一信息区块译码,包含有下列步骤:
(a)预测一信息区块长度
并且从接收到的该数据比特流的最前面个位中产生一连锁比特流C′,其中该连锁比特流C′包含有一预测信息区块M′和一预测翻转比特流P′,且该预测信息区块M′包括有
个位…、m′0,其中该
为一整数,而该预测翻转比特流P′包含l个位;
10.根据权利要求9所述的应用于可变长度通讯系统的方法,其特征在于,选定该循环冗余检查生成多项式gl(x),以使当0≤i≤l时,gcd(gl(x),xi)=1,其中该i为一整数。
11.根据权利要求9所述的应用于可变长度通讯系统的方法,其特征在于,选定该二进制翻转多项式fl(x),以使当1≤i≤l-1时, 其中该i为一整数。
16.根据权利要求9所述的应用于可变长度通讯系统的方法,其特征在于,这些编码字使用一(n,t,j)回旋编码器编码,其中该n表示该回旋编码器每次输出的位个数的一整数,该t为表示该回旋编码器接收的输入个数的一整数,而该j为该回旋编码器的该内存阶数。
18.根据权利要求9所述的应用于可变长度通讯系统的方法,其特征在于,该预测一信息区块长度
的步骤包含有下列步骤:
当
时,继续该产生一同位核对比特流
的步骤,其中该Dinit为一既定临界值,该既定临界值介于0和1之间,该λ0为该编码字的一路径值,该路径值是关于接收到的该数据比特流的最前面
个位,该λmax为该
个可能编码字的所有路径值当中的一最大路径值,该
个可能编码字是关于接收到的该数据比特流的该最前面
个位,以及该λmin为该
个可能编码字的所有路径值中的一最小路径值,且该
个可能编码字相应于接收到的该数据比特流的该最前面
个位;以及
当
时,将该
增加1,并重复上述的该些步骤。
19.根据权利要求18所述的应用于可变长度通讯系统的方法,其特征在于,更包含下列步骤:
选择该既定临界值Dinit的一适当值;以及
将该既定临界值Dinit的一适当值储存在该接收器中。
20.一种应用于可变长度通讯系统的方法,该可变长度通讯系统包含有一发射器和一接收器,且该发射器包含有一内存阶数j的一回旋编码器,其中该j为一整数,并将多个信息划分成可变长度的多个信息区块,其特征在于,该方法包含下列步骤:
提供一循环冗余检查生成多项式gl(x),其中该l为一整数,且该l为该循环冗余检查生成多项式gl(x)的阶数;
提供一二进制翻转多项式fl(x),其中该二进制翻转多项式fl(x)具有l-1阶;
储存该循环冗余检查生成多项式gl(x)和该翻转多项式fl(x)的信息在该发射器和该接收器中;
通过编码一传送信息的每一该信息区块M而编码该传送信息,其中该编码每一该信息区块M的步骤包含有下列步骤:
(a)利用该循环冗余检查生成多项式gl(x)产生一同位核对比特流P;
(b)利用该翻转多项式fl(x)翻转该同位核对比特流P,以产生一翻转同位核对比特流
P;
(c)将该翻转同位核对比特流
P附加在该信息区块M的末端,以产生一连锁比特流C;以及
(d)利用该回旋编码器回旋编码该连锁比特流C,以产生一编码字D;
传送该传送信息的这些信息区块M的这些编码字D;
接收一数据比特流,其中该数据比特流包含多个编码字,各该编码字对应于一连锁比特流,且该连锁比特流包括一信息区块和一对应的翻转同位核对比特流;以及
译码该数据比特流,包含下列步骤:
译码该数据比特流中的一第一信息区块,包含下列步骤:
(a)预测一信息区块长度
并且从接收到的该数据比特流的最前面个位中产生一连锁比特流C′,其中该连锁比特流C′包含有一预测信息区块M′和一预测翻转比特流P′,且该预测信息区块M′包括有个位
…、
其中该
为一整数,而该预测翻转比特流P′包含l个位;
21.根据权利要求20所述的应用于可变长度通讯系统的方法,其特征在于,选定该循环冗余检查生成多项式gl(x),在当0≤i≤l时,gcd(gl(x),xi)=1,其中该i为一整数。
23.根据权利要求20所述的应用于可变长度通讯系统的方法,其特征在于,选定该翻转多项式fl(x),以当1≤i≤l-1时, 其中该i为一整数。
25.根据权利要求20所述的应用于可变长度通讯系统的方法,其特征在于,该回旋编码器为一(n,t,j)回旋编码器,其中该n为表示该回旋编码器每次输出的位个数的一整数,该t为表示该回旋编码器接收的输入位个数的一整数,且该j为该回旋编码器的该内存阶数。
26.根据权利要求25所述的应用于可变长度通讯系统的方法,其特征在于,该t=1,并且该回旋编码的步骤包含有下列步骤:产生具有n(k+l+j)个位的该编码字D。
27.根据权利要求20所述的应用于可变长度通讯系统的方法,其特征在于,该回旋编码的步骤包含有下列步骤:
附加j个0位于该连锁比特流C的末端,以产生一0结尾的比特流B;
以及
将该0结尾的比特流B编码,以产生该编码字D。
28.根据权利要求27所述的应用于可变长度通讯系统的方法,其特征在于,在该回旋编码的步骤之前和之后,该回旋编码器为全零状态。
找出对应于预测的该信息区块长度
的
个可能编码字中的一编码字的步骤,以使得该编码字符合该回旋编码器的一全零状态;
当
时,接续该产生一同位核对比特流
的步骤,其中该Dinit为一既定临界值,该既定临界值介于0和1之间,该λ0为该编码字的一路径值,该路径值相应于接收到的该数据比特流的该最前面
个位,该λmax为该
个可能编码字的所有这些路径值中的一最大路径值,以及该λmin为该
个可能编码字的所有这些路径值中的一最小路径值,其中该个可能编码字相应于接收到的该数据比特流的该最前面
个位;以及
32.根据权利要求31所述的应用于可变长度通讯系统的方法,其特征在于,更包含下列步骤:
选择该既定临界值Dinit的一适当值;以及
将该既定临界值Dinit的一适当值储存在该接收器中。
33.一种应用于可变长度通讯系统的方法,将多个传送信息划分成可变长度的多个信息区块,其特征在于,该方法包括有下列步骤:
提供一循环冗余检查生成多项式;
提供一二进制翻转多项式;以及
将一传送信息的多个信息区块中的一第一信息区块编码,包含有下列步骤:
(a)利用该循环冗余检查生成多项式,产生一同位核对比特流;
(b)利用该翻转多项式翻转该同位核对比特流,以产生一翻转同位核对比特流;
(c)将该翻转同位核对比特流附加于该传送信息的该些信息区块当中的该第一信息区块的末端,以产生一连锁比特流;以及
(d)回旋编码该连锁比特流,以产生一编码字。
34.根据权利要求33所述的应用于可变长度通讯系统的方法,其特征在于,该循环冗余检查生成多项式标示为gl(x),该l为一整数且为该循环冗余检查生成多项式gl(x)的阶数,以及选定该循环冗余检查生成多项式gl(x),在当0≤i≤l时,符合gcd(gl(x),xi)=1,其中该i为一整数。
35.根据权利要求34所述的应用于可变长度通讯系统的方法,其特征在于,该翻转多项式标示为fl(x)并选定该翻转多项式,以致当1≤i≤l+j-1时, 其中该i为一整数。
36.根据权利要求33所述的应用于可变长度通讯系统的方法,其特征在于,更包含下列步骤:重复该产生一同位核对比特流的步骤、该翻转该同位核对比特流的步骤、该附加该翻转同位核对比特流的步骤,以及该回旋编码该连锁比特流的步骤,以产生该传送信息的每一该信息区块的一编码字,并且一连串地传送这些编码字。
37.一种应用于可变长度通讯系统的方法,该可变长度通讯系统包含有一接收器,其特征在于,该方法包含有下列步骤:
储存一循环冗余检查生成多项式及一翻转多项式的信息于该接收器;
接收一数据比特流,其中该数据比特流包含多个编码字,各该编码字对应于一连锁比特流,且该连锁比特流包含一信息的多个信息区块中的一信息区块和一相对应的翻转同位核对比特流;以及
将于该数据比特流中的该信息的该些信息区块中的一第一信息区块译码,包含下列步骤:
(a)预测该些信息区块的该第一信息区块的一信息区块长度,并且从接收到的该数据比特流中生成该连锁比特流,其中该连锁比特流包含有一预测翻转同位核对比特流;
(b)利用该循环冗余检查生成多项式而由该连锁比特流生成一同位核对比特流;
(c)核对比特流;
(d)当该翻转同位核对比特流和该预测翻转同位核对比特流为不相同,将预测的该信息区块长度增加1,并重复该步骤(a)至该步骤(c);
以及
(e)当该翻转同位核对比特流和该预测翻转同位核对比特流相同,从该数据比特流中移除对应于该信息的该些信息区块中的该第一信息区块的该编码字。
38.根据权利要求37所述的应用于可变长度通讯系统的方法,其特征在于,该循环冗余检查生成多项式标示为gl(x),该l为一整数且为该循环冗余检查生成多项式gl(x)的阶数,并选定该循环冗余检查生成多项式gl(x),以当0≤i≤l时,符合gcd(gl(x),xi)=1,其中该i为一整数。
39.根据权利要求38所述的应用于可变长度通讯系统的方法,其特征在于,选定该翻转多项式标示为fl(x),以在1≤i≤l+j-1时,符合 其中该i为一整数。
40.根据权利要求37所述的应用于可变长度通讯系统的方法,其特征在于,更包含有下列步骤:重复该将该数据比特流中的一第一信息区块译码步骤,以译码该信息的其它该些信息区块。
41.根据权利要求37所述的应用于可变长度通讯系统的方法,其特征在于,该预测该些信息区块的该第一信息区块的一信息区块长度的步骤,包含有下列步骤:
找出对应于预测的该信息区块长度的所有可能编码字中的一最佳编码字,以使该最佳编码字有一最佳路径值;
当该最佳编码字符合一全零结束状态时,继续该生成该同位核对比特流的步骤;以及
当该最佳编码字不符合一回旋编码器的该全零结束状态时,将该预测信息区块长度增加1,并返回该找出所有可能编码字中的一最佳编码字的步骤。
42.根据权利要求37所述的应用于可变长度通讯系统的方法,其特征在于,该预测该些信息区块的该第一信息区块的一信息区块长度的步骤,包含有下列步骤:
找出对应于一全零状态的所有可能的多个编码字中的一编码字;
当该编码字的一路径值满足于一既定条件时,继续该生成一同位核对比特流的步骤;以及
当该编码字的该路径值不满足于该既定条件时,将预测的该信息区块长度增加1,并返回该找出所有可能的多个编码字中的一最佳编码字的步骤。
43.根据权利要求42所述的应用于可变长度通讯系统的方法,其特征在于,该既定条件定义为
该Dinit为一既定临界值而该既定临界值介于0和1之间,该λ0为该编码字的该路径值,该λmax为所有可能的该些编码字的所有该些路径值中的一最大路径值,以及该λmin为所有可能的该些编码字的所有该些路径值中的一最小路径值。
44.一种应用于可变长度通讯系统的方法,该系统包含有一发射器和一接收器,并且将多个信息划分成可变长度的多个信息区块,其特征在于,该方法包含下列步骤:
提供一循环冗余检查生成多项式;
提供一二进制翻转多项式;
储存该循环冗余检查生成多项式和该翻转多项式的信息在该发射器和该接收器中;以及
通过编码每一该信息区块而将一传送信息编码,包含有下列步骤:
利用该循环冗余检查生成多项式产生一同位核对比特流;
利用该翻转多项式翻转该同位核对比特流,以产生一翻转同位核对比特流;
将该翻转同位核对比特流附加于相对应的该信息区块的末端,以产生一连锁比特流;以及
回旋编码该连锁比特流,以产生一编码字;
传送该传送信息的该些信息区块的该些编码字;
接收对应于一接收信息的一数据比特流,其中该接收信息包含有多个信息区块,该数据比特流包含有多个编码字,各该些编码字对应于一连锁比特流,且该连锁比特流包含该接收信息的该些信息区块中的对应的一信息区块以及对应的一翻转同位核对比特流;以及
借助将该接收信息的每一该些信息区块译码,而将该数据比特流译码,包含下列步骤:
(a)预测一信息区块长度,并由该接收数据比特流生成一连锁比特流,其中该连锁比特流包含有一预测信息区块和一预测翻转同位核对比特流;
(b)利用该循环冗余检查生成多项式产生一同位核对比特流;
(c)利用该翻转多项式翻转该同位核对比特流,以产生一翻转同位核对比特流;
(d)当该翻转同位核对比特流和该预测翻转同位核对比特流为不相同,将该预测信息区块长度增加1,并重复该步骤(a)至该步骤(c);
以及
(e)当该翻转同位核对比特流和该预测翻转同位核对比特流为相同,从该数据比特流中移除相对应的该信息区块的该编码字。
45.根据权利要求44所述的应用于可变长度通讯系统的方法,其特征在于,该循环冗余检查生成多项式标示为gl(x),该l为一整数且为该循环冗余检查生成多项式gl(x)的阶数,以及该循环冗余检查生成多项式标示为gl(x),并且选定该gl(x),以在0≤i≤l时,符合gcd(gl(x),xi)=1,其中该i为一整数。
46.根据权利要求45所述的应用于可变长度通讯系统的方法,其特征在于,选定该翻转多项式fl(x),以在1≤i≤l+j-1时,符合 其中该i为一整数。
47.根据权利要求44所述的应用于可变长度通讯系统的方法,其特征在于,该预测一信息区块长度的步骤,包含有下列步骤:
找出对应于该预测信息区块长度的所有可能编码字中的一最佳编码字,以使得该最佳编码字有一最佳路径值;
当该最佳编码字符合一全零结束状态时,继续该产生一同位核对比特流的步骤;以及
当该最佳编码字不符合一回旋编码器的该全零结束状态时,将该预测信息区块长度增加1,并返回该找出所有可能编码字中的一最佳编码字的步骤。
48.根据权利要求44所述的应用于可变长度通讯系统的方法,其特征在于,该预测一信息区块长度的步骤,包含有下列步骤:
找出对应于一全零状态的所有可能编码字中的一编码字;
当该编码字的一路径值满足于一既定条件时,继续该产生一同位核对比特流的步骤;以及
当该编码字的该路径值不符合满足于该既定条件时,将该预测信息区块长度增加1,并返回该找出所有可能编码字中的一最佳编码字的步骤。
49.根据权利要求48所述的应用于可变长度通讯系统的方法,其特征在于,该既定条件定义为
该Dinit为一既定临界值而该既定临界值介于0和1之间,该λ0为该编码字的该路径值,该λmax为所有该些可能编码字的所有该些路径值中的一最大路径值,而该λmin为所有该些可能编码字的所有该些路径值中的一最小路径值。
50.一种可变长度通讯系统,其特征在于,包含有:
一发射器,用以将多个信息编码成一数据比特流,并传送该数据比特流,其中该些信息被划分为可变长度的多个信息区块,并且编码该些信息包含有下列步骤:
编码该些信息的一信息区块,包含下列步骤:
(a)利用一循环冗余检查生成多项式产生一同位核对比特流;
(b)利用该翻转多项式翻转该同位核对比特流,以产生一翻转同位核对比特流;
(c)将该翻转同位核对比特流附加于相对应的该信息区块的末端,以产生一连锁比特流;以及
(d)回旋编码该连锁比特流,以产生一编码字;
一数据信道,用以通过包含有编码后的该些信息的该数据比特流;以及
一接收器,用以接收该数据比特流并译码该些信息,其中译码该些信息包含下列步骤:
译码于接收到的该数据比特流中的该些信息的一信息区块译码,包含下列步骤:
(a)预测一信息区块长度;
(b)从接收到的该数据比特流生成一连锁比特流,其中该连锁比特流包含有一预测信息区块和一预测翻转同位核对比特流;
(c)利用该循环冗余检查生成多项式产生一同位核对比特流;
(d)利用该翻转多项式翻转该同位核对比特流,以产生一翻转同位核对比特流;
(e)当该翻转同位核对比特流和该预测翻转同位核对比特流不相同,将该预测信息区块长度增加1,并返回该生成一连锁比特流的步骤;以及
(f)当该翻转同位核对比特流和该预测翻转同位核对比特流相同,将对应的该信息区块的该编码字自该数据比特流中移除。
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