CN1934815A - 卷积编码器及其编码方法 - Google Patents

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CN1934815A CN200580009228.6A CN200580009228A CN1934815A CN 1934815 A CN1934815 A CN 1934815A CN 200580009228 A CN200580009228 A CN 200580009228A CN 1934815 A CN1934815 A CN 1934815A
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convolutional encoding
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邬钢
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Abstract

一种卷积编码器及其使用的编码方法,其中该编码方法包括步骤:根据预先设定的编码器的卷积编码率和约束长度,按照预定准则生成卷积编码;利用该卷积编码对欲发送的数据进行处理,以使得该编码后的数据能够适合具有瑞利(Rayleigh)衰落的多径衰落信道传输,其中该预定准则是:沿着最短错误路径的各个支路与各个相应的正确译码路径的各个支路之间的欧氏距离的统计之和最大化,该最短错误路径是指与正确译码路径相比,具有最少的非零欧氏距离支路的译码路径。

Description

卷积编码器及其编码方法
技术领域:
本发明涉及一种通信方法和通信装置,具体涉及一种卷积编码器(convolutional encoder)及其编码方法,尤其涉及一种适用于瑞利(Rayleigh)衰落信道的卷积编码器及其编码方法。
技术背景:
在目前的3GPP 3.84/1.28Mcps(Mcps:兆码片/秒)TDD(时分复用)系统中,卷积编码器及其编码方法是抗击衰落、降低噪声干扰、提高系统性能的一种重要手段。
图1所示为当前3GPP TDD规范中采用的一种卷积编码器。如图中所示,按照当前3GPP TDD规范中的规定,该卷积编码器的约束长度(constraint length)为9(即:编码器中用于记录关于输入比特的状态的比特数目),卷积编码率为1/3(即:一个输入信号对应于三个输出信号),该卷积编码器对应的生成多项式为G0,G1,G2:557,663,771,其中557、663和771均为八进制数。
图2所示为当前3GPP TDD通信系统、在仿真环境下、以网络系统为发送端、以移动终端为接收端的用于承载语音业务的专用信道DCH(Dedicated Channel)的链路层模型,其中的信道编码器100即可采用图1所示的卷积编码器。
下面结合附图2简要介绍在经由专用信道DCH传输语音业务的过程中,信道编码器100及其他部件协作以克服信道衰落和降低噪声干扰的工作原理。
首先,在发送端,可以由多个用户或一个用户共享的信息数据在信道编码器100中进行编码。在经过生成多项式为G0,G1,G2:557,663,771的卷积编码器的处理后,编码后的信息数据经过第一交织器102的帧间交织,被送入无线帧分割模块104。在无线帧分割模块104中,信息数据被划分到一个无线帧的两个子帧中。然后,每一帧数据在经过速率匹配模块106的收缩匹配(puncture)、业务复用模块108添加专用控制信道(DCCH)信息数据后,经由第二交织器110得到经过帧内交织的信息数据。该交织数据在通过TFCI和TPC嵌入模块112添加了TFCI(Transport Format Combination Indicator:传输格式组合指示)和TPC(Transmitter Power Control:发射功率控制)信息后,在符号映射器114中被映射成符号。之后,再分别经过OVSF(正交可变扩频因子)扩频器116的扩频处理和扰码器118的加扰处理,在时隙构建模块120中,该扩频数据被嵌入训练序列(midamble)信息,以构成满足专用物理信道(DPCH)要求的时隙。以上述方式在发送端所形成的多个时隙中的符号,在经过调制模块122的调制和合并单元124的合并后,被发送到无线空间,并经由多条路径的无线信道的传输到达接收端。
在接收端,匹配滤波和过采样模块300所接收的无线信号,通常带有加白高斯噪声(AWGN),并且具有多径衰落的特性,其中时变和频选是多径衰落的主要特征。由匹配滤波和过采样模块300所生成的时域离散信号,被送入信道估计单元302和活动码检测模块304,以产生信道估计信息和活动码检测信息。利用该信道估计信息和活动码检测信息,联合检测模块306,对该时域离散信号进行联合检测处理,处理后的信号先后输出到符号解映射器308进行解映射、TFCI和TPC去除模块310以去除TFCI和TPC信息、第一解交织器312以解除帧内交织、业务解复用模块314以提取专用控制信道的信息数据和语音业务数据、嵌入零模块316以消除打孔(de-punching)效应、无线帧合并模块318以将划分在两个子帧中的语音业务数据合并、第二解交织器320以解除帧间交织、和信道译码器322中以通过译码得到发送端所发送的语音数据。
在上述的无线通信系统中,由于在发送端的信道编码器100中,采用了卷积编码对欲发送的语音数据进行卷积编码处理,因而在接收端的信道译码器322中,通过采用与信道编码器100使用的编码方法对应的译码方法,不仅能够从接收的信号中还原出发送端发送的语音业务数据,而且可以有效地降低接收信号中产生误码的几率,从而提高了通信系统的性能。其中,接收信号的误码率或块错误率,可以通过将发送端发送的语音业务数据与接收端经由信道译码器还原的语音业务数据,在一个BER/BLER(误码率或块错误率)检测模块324中进行检测而得到。
然而,在上述的通信系统中,所采用的图1所示的这种卷积编码器是针对BPSK(Binary Phase Shift Keying:二相相移键控)调制模式和AWGN(加白高斯噪声)传播信道设计的,因此,只有当通信系统采用BPSK模式对所发送的信号进行调制,并且在传播信道中只存在高斯噪声的情况下,该通信系统才能取得最佳的性能。
但是,在3GPP 3.84/1.28Mcps TDD通信系统中,事实上采用的是QPSK(Quadrature Phase Shift Keying:四相相移键控)调制模式,而且在实际的通信环境中,经常遇到的是多径衰落信道且各径的衰落近似为瑞利(Rayleigh)衰落的情况。因此,若将图1所示的这种卷积编码器,应用到实际的3GPP 3.84/1.28Mcps TDD通信系统中,将不能保持最佳的系统性能。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种卷积编码器及其编码方法,在该编码器及其编码方法中,通过将QPSK调制模式和多径衰落信道对通信系统的整体效应纳入到该编码器及其编码方法的设计中,提出了一种适用于3GPP 3.84/1.28Mcps TDD通信系统的优化的卷积编码器及其编码方法。
按照本发明的一种编码方法,包括步骤:根据通信协议中的规定,设置编码器的卷积编码率和约束长度;在该卷积编码率和约束长度下,按照预定准则生成卷积编码;利用该卷积编码对欲发送的数据进行处理,以使得该编码后的数据能够适合具有瑞利衰落的多径衰落信道传输。其中,该预定准则是:沿着最短错误路径的各个支路与相应的正确译码路径的各个支路之间的欧氏距离之和最大化,其中该最短错误路径是指与正确译码路径相比,具有最少的非零欧氏距离支路的译码路径。
按照本发明的一种卷积译码方法,包括步骤:接收经由多径衰落信道传输的以预定准则生成的卷积编码处理过的数据;根据该卷积编码,设置相应的译码器的卷积译码率和约束长度;在该卷积译码率和约束长度下,对所接收的数据进行译码,以使得译码后的数据能够消除经由该多径衰落信道传输时的瑞利衰落。其中,该预定准则是:沿着最短错误路径的各个支路与相应的正确译码路径的各个支路之间的欧氏距离之和最大化,其中该最短错误路径是指与正确译码路径相比,具有最少的非零欧氏距离支路的译码路径。
通过参考以下结合附图的说明以及权利要求书中的内容,并且随着对本发明的更全面的理解,本发明的其他目的及效果将变得更加清楚和易于理解。
附图简述:
以下将参照附图,通过实施例详细地描述本发明,其中:
图1是当前3GPP TDD规范中采用的卷积编码器的结构图;
图2是当前3GPP TDD通信系统中专用信道DCH的链路层模型;
图3A是按照本发明的一个实施例的卷积编码器的结构图;
图3B是按照本发明的一个实施例的卷积编码器的网格图;
图4是在3GPP规范中建议的三种信道情况下,分别采用本发明的一个实施例的卷积编码器与现有卷积编码器,针对TD-SCDMA下行链路系统的性能比较;
图5是在ITU标准中建议的信道情况下,分别采用本发明的一个实施例的卷积编码器与现有卷积编码器,针对TD-SCDMA下行链路系统的性能比较。
在所有附图中,相同的标号表示相似或相应的特征或功能。
发明详述:
由于本发明提出的卷积编码器是基于3GPP 3.84/1.28Mcps TDD通信系统中采用的QPSK调制模式和信号在多径传输过程中受到的瑞利衰落的作用而设计的,因此在结合附图具体描述本发明的一个卷积编码器之前,有必要对本发明的卷积编码器的设计准则进行说明。
为了更清楚地说明本发明的卷积编码器的设计准则,首先,将接收端收到的码片形式的接收信号以矩阵方式表示为:
               r=Ad+n             (1)
其中:
矩阵d=[d(1)T,d(2)T,…d(N)T]T是一个数据域内所有激活用户设备的数据矢量,N是该数据域中所传送的符号数目,[.]T表示对矩阵进行转置运算; d ( n ) = [ d 1 ( n ) , d 2 ( n ) , · · · d M ( n ) ] T , n=1,2,…,N,d(n)表示属于相同符号标示的所有激活用户设备的数据矢量;M是激活的信道化码数目。
矩阵n是对接收信号产生干扰的噪声矢量。
广义信道矩阵A的结构可以表示如下:
Figure A20058000922800132
其中,每个阴影矩形代表一列矢量,例如 b n ( m ) = h ( m ) * c ( m ) (1≤m≤M,1≤n≤N)。bn (m)是活动码m的信道冲激响应矢量h(m)和与该活动码m相关的OVSF(Orthogonal Variable Spreading Factor:正交可变扩频因子)码片矢量c(m)的卷积结果;Q是扩频因子;W是以码片为单位估测的或存在的传输路径的最大时延。
上述等式(2)中涉及的传输信道参数h(m)通常可以通过对嵌在时隙(TS)中的导频序列(midamble)进行估算而得到。该信道冲激响应的估算可以表示为:
h ^ = M - 1 · r - - - ( 3 )
表达式(3)中的矩阵M是该导频序列的右循环方阵,[.]-1表示矩阵的逆运算。
根据估算的传输信道参数h(m)和检测的活动码,当对接收到的信号r执行例如迫零线性快均衡(ZF-BLE)的联合检测算法时,执行联合检测后的该数据域的数据矢量可以表示为:
d ^ = ( A H A ) - 1 · A H · r - - - ( 4 )
由于信号在传输过程中会产生信号衰落,并会受到噪声信号的干扰,因此,该检测出的数据矢量 有可能存在误判的情况,即:检测出的数据矢量
Figure A20058000922800144
与应当得到的正确的数据矢量d之间存在着误差。
设计卷积编码器,利用该卷积编码对欲发送的信号进行编码处理的目的就是在于当接收端对所收到的无线信号执行联合检测算法时,使得检测出的数据矢量
Figure A20058000922800145
产生误差的几率最小化。
为了实现该卷积编码的目的,本发明提出了一种卷积编码器的设计准则,即:沿着最短错误路径的各个支路与正确译码路径的各个支路之间的欧氏距离(Euclidean distance)的统计之和最大化,该设计准则是在综合考虑了以下几方面因素的基础上提出的:
1、各传输的符号之间相互独立
由于在3GPP 3.84/1.28Mcps TDD的下行链路系统中存在两种类型的交织器,即:帧间交织器和帧内交织器,因此,欲发送的数据在经过这两次交织后,可以近似地认为实现了理想地交织。尤其对于快速衰落的信道,经过该理想交织的各个数据在该信道中的传播基本上是相互独立的。换言之,针对每个被传送的符号,上述等式(2)中的信道冲激响应h(m)都是近乎独立的。
2、多径传输信道中的各径都是瑞利衰落信道
对于3GPP 3.84/1.28Mcps TDD的下行链路系统,传输信号的无线信道通常为多径信道,且各径信道是瑞利衰落信道。而对于经过理想交织的瑞利衰落信道,通过附图2所示的仿真实验表明:若沿着最短错误路径的各个支路与相应的正确译码路径的各个支路之间的欧氏距离的乘积越大,则执行联合检测后数据产生误码的几率越低,即:在附图2的仿真实验中,通过BER/BLER检测模块324检测得到的误码率或块误码率越低。其中,该最短错误路径是指与正确译码路径相比,具有最少的非零欧氏距离支路的译码路径,可以通过例如维特比译码的方法找到该最短错误路径。此外,可以进一步将上述的计算欧氏距离的乘积替代为计算欧氏距离之和,以简化运算。
3、QPSK调制
在3GPP 3.84/1.28Mcps TDD的下行链路系统中,对于语音业务通信,通常采用的是QPSK调制模式,即:当将欲发送的比特形式的数据映射到星座图上时,每次将输入的两个比特映射到星座图上的一个相位点(一个相位点为一个符号)。而在3GPP 3.84/1.28Mcps TDD规范中,由于规定的卷积编码率为1/3,所以当将编码后的数据映射到星座图上时,卷积编码器的3位输出,对应QPSK调制模式下的一次只有2位输入,因此,要综合考虑所有译码路径的输出,才能得到与正确译码路径之间的欧氏距离,即:应考虑欧氏距离的统计之和。
图3A是本发明的按照上述准则设计的一种卷积编码器。如图3A所示,根据当前3GPP TDD规范中的规定,该卷积编码器的约束长度设置为9,卷积编码率为1/3。按照上述设计准则,该卷积编码器对应的卷积编码为G0,G1,G2:535,652,745,其中535、652和745均为八进制数。根据该卷积编码器的结构,对应的网格图参见附图3B。在图3B中,从第1行到第256行的空心圆圈表示从0到第255种状态,且时间是随着从左列向右列而递增。图3B中从一个状态迁移到另一状态时所形成的支路,取决于图3A中对应每输入一位信号而输出的编码信号。例如:图3B中的支路1/111(1/111是卷积编码器的输入信号/输出信号),其初始位置在第0状态,表示图3A中所有的移位寄存器D在初始状态时全为0;当向图3A的卷积编码器输入1时,通过计算得到该卷积编码器的输出信号为111,此时,在图3B的网格图中,支路1/111从初始状态0迁移到状态128,如图中支路1/111的箭头所示。
当将采用图3A所示的卷积编码器生成的编码信号映射到QPSK星座图上时,计算得到的沿着最短错误路径的各个支路与相应的正确译码路径的各个支路之间的欧氏距离的统计之和为 Σ d E 2 = 44 , 其中dE表示欧氏距离。
下面,以图3B中的最短错误路径的第一条支路1/111与相应的正确译码路径的第一条支路0/000为例,简要说明欧氏距离的计算。
在将比特位映射到QPSK星座图中时,由于在星座图中,一个二维坐标点对应于两个比特位,因此,若二进制数00对应坐标(0,j),二进制数01对应(1,0),二进制数10对应(-1,0),二进制数11对应(0,-j),则支路1/111的输出信号111的前两位11在星座图中对应(0,-j)位置,支路0/000的输出信号的前两位00在星座图中对应(0,j)位置,这两个坐标点(0,-j)和(0,j)之间的距离,
Figure A20058000922800162
既是两条支路之间的欧氏距离。由于QPSK星座图中的一个坐标点对应于两个比特位,因此,需要将最短错误路径的各个支路的输出信号组合在一起,每两个比特一组,按照各组比特映射到该星座图上的位置,相对于也组合在一起的正确译码路径的各个支路的输出信号,计算各组的欧氏距离。由于需要先将所有支路的输出信号组合在一起,再计算每一组比特的欧氏距离,并将各组计算得到的欧氏距离相加,因此,也称为欧氏距离的统计之和。按照上述方法,通过计算可以得到上述的欧氏距离的统计之和 Σ d E 2 = 44 .
按照上述方法,当将采用图1所示的卷积编码器生成的编码信号映射到QPSK星座图上时,计算得到的沿着最短错误路径的各个支路与正确译码路径的各个支路之间的欧氏距离的统计之和为 Σ d E 2 = 36 .
由于按照本发明的卷积编码器计算得到的沿着最短错误路径的各个支路与正确译码路径的各个支路之间的欧氏距离的统计之和,远远大于目前3GPP TDD系统中采用的卷积编码器,因此,应用本发明的卷积编码器可以取得更好的系统性能,这在仿真实验中得到了进一步的证实。
仿真实验是在3GPP TDD的下行链路系统的基础上完成的,仿真实验中使用的各项参数详见表1。
表1:3GPP TDD的下行链路系统的仿真参数
参数/特性 数值/表示 注意
码片速率 1.28M码片/秒
调制方式 QPSK
扩频因子 16
标称信道间隔 1.6MHz/载波
无线帧长 10ms(分成两个子帧)
子帧长度 5ms
业务时隙个数 7
时隙长度(us) 675
码片长度(ns) 781.25
辅助检测导频 默认训练序列模式(K=8)
信道编码 约束长度9、编码率1/3的卷积码
交织器 20ms块交织
同步方面 完全同步
服务映射 多码字,多时隙合并
每个码片的采样次数 8
数字精度 浮点仿真
信道估测 采用FFT的最大似然信道估测
BLER计算 通过比较发射帧和接收帧计算误块率
DCCH模型 随机发射符号 在接收机中无评估单元
DPCH模型 随机发射符号 每个信道的码片能量相同
其它物理层参数 按照最近物理层标准中制定的参数设定
联合检测算法 ZF-BLE
通信情况 同一时隙内有五个以12.2Kbit/s通信的用户设备
表2列出了3GPP推荐的在三种信道情况下,用于测试多径衰落环境的无线传输信道参数。
在这三种情况下,分别采用图1所示的目前3GPP的卷积编码器和采用本发明的一个实施例的图3A所示的卷积编码器,得到的仿真结果如图4所示。
表2用于多径衰落环境中的传输情况
情况1,速度3公里/小时 情况2,速度3公里/小时 情况3,速度120公里/小时
相对时延[ns] 平均功率衰减[dB]  相对时延[ns]  平均功率衰减[dB]  相对时延[ns] 平均功率衰减[dB]
0  0  0  0  0  0
2928 -10  2928  0  781 -3
 12000  0  1563 -6
 2343 -9
在图4中,纵坐标表示块错误率(BLER)的对数坐标,横坐标表示Ior/Ioc,其中Ior是在用户设备天线处测量得到的接收功率谱密度,Ioc是在用户设备天线处测量得到的带宽有限的白噪声源的功率谱密度。图4中分别用不同的标记标识出了三种情况下,采用图3A所示的本发明的卷积编码器与采用图1所示的目前3GPP的卷积编码器,测试得到的系统性能曲线。如图4所示,以用户设备移动速度最快的第三种情况为例,当BLER=10-1时,采用本发明的卷积编码器,系统性能可以提高约4dB。
表3是ITU推荐的用于测试多径衰落环境的无线传输信道参数。
表3用于多径衰落环境中的传输情况
ITU步行情况A速度3km/h(PA3) ITU步行情况B速度3Km/h(PB3) ITU车辆情况A速度30km/h(VA30) ITU车辆情况A速度120km/h(VA120)
相对时延[ns] 平均功率衰减[dB] 相对时延[ns] 平均功率衰减[dB] 相对时延[ns] 平均功率衰减[dB] 相对时延[ns] 平均功率衰减[dB]
0 0 0 0 0 0 0 0
110 -9.7 200 -0.9 310 -1.0 310 -1.0
190 -19.2 800 -4.9 710 -9.0 710 -9.0
410 -22.8 1200 -8.0 1090 -10.0 1090 -10.0
2300 -7.8 1730 -15.0 1730 -15.0
3700 -23.9 2510 -20 2510 -20
在表3所示信道情况下,分别采用图1所示的目前3GPP的卷积编码器和采用本发明的一个实施例的图3A所示的卷积编码器,得到的仿真结果如图5所示。
在图5中,纵坐标仍表示块误码率(BLER)的对数坐标,横坐标仍表示Ior/Ioc,其中Ior是在用户设备天线处测量得到的接收功率谱密度,Ioc是在用户设备天线处测量得到的带宽有限的白噪声源的功率谱密度。图5中也分别用不同的标记标识出了不同情况下,采用图3A所示的本发明的卷积编码器与采用图1所示的目前3GPP的卷积编码器,测试到的系统性能曲线。如图5所示,在VA120的情况下,当BLER=10-1时,采用本发明的卷积编码器,系统性能可以提高约4dB;在VA30和PB3的情况下,当BLER=10-2时,采用本发明的卷积编码器,系统性能分别可以提高约1.5dB和1dB。
图4和图5显示的仿真结果,进一步验证了采用本发明的设计准则而构建的卷积编码器,与当前3GPP TDD系统中使用的卷积编码器相比,在克服瑞利衰落、降低噪声影响方面具有显著的进步。
按照本发明的设计准则:沿着最短错误路径的各个支路与正确译码路径的各个支路之间的欧氏距离的统计之和最大化,不仅可以得到卷积编码G0,G1,G2:535,652,745,还可以得到其他的卷积编码,详见表4。表4中列出的各个卷积编码的生成多项式,均为八进制数,且计算得到的统计欧氏距离之和均为 Σ d E 2 = 44 , 因此,采用该表4中的任意一个卷积编码对欲发送的信号进行编码处理,都能够取得比目前的3GPP TDD系统中采用的卷积编码更佳的系统性能。
表4本发明提供的卷积编码
  卷积编码     G0     G1     G2
    I     535     652     745
    II     535     652     715
    III     527     652     761
    IV     525     676     725
    V     525     676     724
    VI     535     653     725
    VII     535     653     724
当然,在按照本发明的上述设计准则得到各个卷积编码的过程中,不仅需要考虑编码后的信号在传输过程中应该能够克服瑞利衰落信道的影响,而且在一定程度上还考虑了该编码后的信号能够抵抗高斯(Gauss)噪声信道的影响。
针对无线信号在传输过程中克服高斯噪声的设计准则有多种。例如:可以采用编码后的信号的汉明距(Hamming distance)大于一定的阈值的方法。
仿真实验结果表明,本发明的上述表4中列出的各个卷积编码,在克服瑞利衰落和高斯噪声两方面,均能够体现出良好的系统性能。
以上描述了本发明的卷积编码的设计准则,及按照该设计准则得到的各个卷积编码。当利用本发明的上述卷积编码处理过的无线信号经由多径传输到接收端时,接收端中的译码器,同样按照3GPPTDD系统的规定,设置相应的卷积译码率和约束长度,并采用与发送端中的卷积编码器对应的译码方法和解码,对所接收的数据进行译码,从而得到能够克服经由该多径传输时的瑞利衰落的输出信号。
有益效果:
通过上述结合附图对本发明实施例的详细描述,从中可以看出:通过将QPSK调制模式和多径衰落信道对通信系统的整体效应纳入到编码器及其编码方法的设计中,当将本发明所提出的卷积编码器及其编码方法应用到3GPP 3.84/1.28Mcps TDD通信系统时,可以有效地克服瑞利衰落、降低噪声干扰,提供系统的性能。
本发明所提出的卷积编码方法及其相应的译码方法,无论是应用在发送端的信道编码模块,还是应用在接收端的信道译码模块,都不必对现有设备进行过多的改动,却可以显著地提高系统的通信性能。
此外,本发明所提出的卷积编码方法及其相应的译码方法,既适用于3.84M码片/秒的TDD系统,也适用于1.28M码片/秒的TDD系统,例如TD-SCDMA系统。
本领域技术人员应当理解,对上述本发明所公开的在3GPP TDD系统中使用的本发明所提出的卷积编码方法及其相应的译码方法,还可以在不脱离本发明内容的基础上做出各种改进。因此,本发明的保护范围应当由所附的权利要求书的内容确定。

Claims (27)

1、一种编码方法,包括步骤:
根据预先设定的编码器的卷积编码率和约束长度,按照预定准则生成卷积编码;
利用该卷积编码对欲发送的数据进行处理,以使得该编码后的数据能够适合具有瑞利(Rayleigh)衰落的多径衰落信道传输。
2、如权利要求1所述的方法,还包括步骤:
根据通信协议中的规定,设置所述卷积编码率和约束长度。
3、如权利要求1或2所述的方法,其中所述预定准则是:沿着最短错误路径的预定数目的支路与各个相应的正确译码路径的预定数目的支路之间的欧氏距离(Euclidean distance)之和最大化,其中该最短错误路径是指与正确译码路径相比,具有最少的非零欧氏距离支路的译码路径。
4、如权利要求3所述的方法,其中所述预定数目的支路是构成最短错误路径的全部支路和构成正确译码路径的全部支路。
5、如权利要求4所述的方法,其中当所述通信协议采用QPSK(四相相移键控)的调制模式时,所述欧氏距离之和是所述欧氏距离的统计之和。
6、如权利要求5所述的方法,其中所述编码后的数据还适合在具有高斯(Gauss)噪声的加白高斯噪声(AWGN)信道传输。
7、如权利要求5或6所述的方法,其中所述卷积编码是以下编码中的任何一个:
G0,G1,G2:535,652,745;
G0,G1,G2:535,652,715;
G0,G1,G2:527,652,761;
G0,G1,G2:525,676,725;
G0,G1,G2:525,676,724;
G0,G1,G2:535,653,725;
G0,G1,G2:535,653,724。
8、一种卷积译码方法,包括步骤:
接收经由多径衰落信道传输的以预定准则生成的卷积编码处理过的数据;
利用与该卷积编码对应的卷积译码,对所接收的数据进行译码,以使得译码后的数据能够消除经由该多径衰落信道传输时的瑞利(Rayleigh)衰落。
9、如权利要求8所述的方法,其中所述预定准则是:沿着最短错误路径的预定数目的支路与各个相应的正确译码路径的预定数目的支路之间的欧氏距离之和最大化,其中该最短错误路径是指与正确译码路径相比,具有最少的非零欧氏距离支路的译码路径。
10、如权利要求8或9所述的方法,其中所述预定数目的支路是构成最短错误路径的全部支路和构成正确译码路径的全部支路。
11、如权利要求10所述的方法,其中当所述接收数据的调制模式是QPSK(四相相移键控)模式时,所述欧氏距离之和是所述欧氏距离的统计之和。
12、如权利要求11所述的方法,其中所述译码后的数据能够消除经由加白高斯噪声(AWGN)信道传输时的高斯(Gauss)噪声。
13、如权利要求11或12所述的方法,其中所述译码是以下译码中的任何一个:
G0,G1,G2:535,652,745;
G0,G1,G2:535,652,715;
G0,G1,G2:527,652,761;
G0,G1,G2:525,676,725;
G0,G1,G2:525,676,724;
G0,G1,G2:535,653,725;
G0,G1,G2:535,653,724。
14、一种编码器,包括:
一个编码模块,用于利用卷积编码对欲发送的数据进行处理,以使得该编码后的数据能够适合具有瑞利(Rayleigh)衰落的多径衰落信道传输,其中该卷积编码是按照沿着最短错误路径的各个支路与相应的正确译码路径的各个支路之间的欧氏距离之和最大化的准则产生的,该最短错误路径是指与正确译码路径相比,具有最少的非零欧氏距离支路的译码路径。
15、如权利要求14所述的编码器,其中当通信协议采用QPSK(四相相移键控)的调制模式时,所述欧氏距离之和是所述欧氏距离的统计之和。
16、如权利要求15所述的编码器,其中所述卷积编码是以下编码中的任何一个:
G0,G1,G2:535,652,745;
G0,G1,G2:535,652,715;
G0,G1,G2:527,652,761;
G0,G1,G2:525,676,725;
G0,G1,G2:525,676,724;
G0,G1,G2:535,653,725;
G0,G1,G2:535,653,724。
17、一种译码器,包括:
一个译码模块,用于利用卷积译码,对所接收的经过卷积编码处理的数据进行译码,以使得译码后的数据能够消除经由该多径衰落信道传输时的瑞利(Rayleigh)衰落,其中该卷积译码与该卷积编码对应,且该卷积编码是按照沿着最短错误路径的各个支路与相应的正确译码路径的各个支路之间的欧氏距离之和最大化的准则产生的,该最短错误路径是指与正确译码路径相比,具有最少的非零欧氏距离支路的译码路径。
18、如权利要求17所述的译码器,其中当通信协议采用QPSK(四相相移键控)的调制模式时,所述欧氏距离之和是所述欧氏距离的统计之和。
19、如权利要求18所述的译码器,其中所述译码是以下译码中的任何一个:
G0,G1,G2:535,652,745;
G0,G1,G2:535,652,715;
G0,G1,G2:527,652,761;
G0,G1,G2:525,676,725;
G0,G1,G2:525,676,724;
G0,G1,G2:535,653,725;
G0,G1,G2:535,653,724。
20、一种用户终端,包括:
一个编码器,该编码器利用卷积编码对欲发送的数据进行处理,以使得该编码后的数据能够适合具有瑞利衰落的多径衰落信道传输,其中该卷积编码是按照沿着最短错误路径的各个支路与相应的正确译码路径的各个支路之间的欧氏距离的统计之和最大化的准则产生的,该最短错误路径是指与正确译码路径相比,具有最少的非零欧氏距离支路的译码路径;
一个发送单元,用于发送经过编码处理后的数据。
21、如权利要求20所述的用户终端,其中所述卷积编码是以下编码中的任何一个:
G0,G1,G2:535,652,745;
G0,G1,G2:535,652,715;
G0,G1,G2:527,652,761;
G0,G1,G2:525,676,725;
G0,G1,G2:525,676,724;
G0,G1,G2:535,653,725;
G0,G1,G2:535,653,724。
22、如权利要求21所述的用户终端,还包括:
一个接收单元,用于接收来自网络系统的经过网络系统的卷积编码处理的数据;
一个译码器,该译码器利用与该网络系统的卷积编码对应的卷积译码,对所接收的数据进行译码,以使得译码后的数据能够消除经由该多径衰落信道传输时的瑞利衰落,其中该网络系统的卷积编码是按照沿着最短错误路径的各个支路与相应的正确译码路径的各个支路之间的欧氏距离的统计之和最大化的准则产生的,该最短错误路径是指与正确译码路径相比,具有最少的非零欧氏距离支路的译码路径。
23、如权利要求22所述的用户终端,其中所述译码是以下译码中的任何一个:
G0,G1,G2:535,652,745;
G0,G1,G2:535,652,715;
G0,G1,G2:527,652,761;
G0,G1,G2:525,676,725;
G0,G1,G2:525,676,724;
G0,G1,G2:535,653,725;
G0,G1,G2:535,653,724。
24、一种网络系统,包括:
一个编码器,该编码器利用卷积编码对欲发送的数据进行处理,以使得该编码后的数据能够适合具有瑞利衰落的多径衰落信道传输,其中该卷积编码是按照沿着最短错误路径的各个支路与相应的正确译码路径的各个支路之间的欧氏距离的统计之和最大化的准则产生的,该最短错误路径是指与正确译码路径相比,具有最少的非零欧氏距离支路的译码路径;
一个发送单元,用于发送经过编码处理后的数据。
25、如权利要求24所述的网络系统,其中所述卷积编码是以下编码中的任何一个:
G0,G1,G2:535,652,745;
G0,G1,G2:535,652,715;
G0,G1,G2:527,652,761;
G0,G1,G2:525,676,725;
G0,G1,G2:525,676,724;
G0,G1,G2:535,653,725;
G0,G1,G2:535,653,724。
26、如权利要求25所述的网络系统,还包括:
一个接收单元,用于接收来自用户终端的经过用户终端的卷积编码处理的数据;
一个译码器,该译码器利用与该用户终端的卷积编码对应的卷积译码,对所接收的数据进行译码,以使得译码后的数据能够消除经由该多径衰落信道传输时的瑞利衰落,其中该用户终端的卷积编码是按照沿着最短错误路径的各个支路与相应的正确译码路径的各个支路之间的欧氏距离的统计之和最大化的准则产生的,该最短错误路径是指与正确译码路径相比,具有最少的非零欧氏距离支路的译码路径。
27、如权利要求26所述的网络系统,其中所述译码是以下译码中的任何一个:
G0,G1,G2:535,652,745;
G0,G1,G2:535,652,715;
G0,G1,G2:527,652,761;
G0,G1,G2:525,676,725;
G0,G1,G2:525,676,724;
G0,G1,G2:535,653,725;
G0,G1,G2:535,653,724。
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