DE112007003559T5

DE112007003559T5 - Vorrichtung und Verfahren für Decoder insbesondere des Nordstrom-Robinson-Codes

Info

Publication number: DE112007003559T5
Application number: DE112007003559T
Authority: DE
Inventors: Shenwei Wu; Huifeng Shi; Yu Pan
Original assignee: Trident Microsystems Far East Ltd Cayman Islands
Current assignee: Entropic Communications LLC
Priority date: 2007-07-06
Filing date: 2007-07-06
Publication date: 2010-08-05
Also published as: CN101796785A; CN101796785B; WO2009006912A1

Abstract

Vorrichtung, die über einen Blockcode-Decoder zum Decodieren von mit einem Code codierten Informationen verfügt,
gekennzeichnet durch
– einen AbstandsrechnerAbstandsrechner (13), der so adaptiert ist, dass er den durch Interblock-Interferenz unterdrückten Vektor (X) und durch Intrablock-Interferenz kompensierten CodevektorCodevektor (S(i)) von einem InterferenzunterdrückerInterferenzunterdrücker (10) empfängt, um den euklidischen Abstand zwischen den beiden Vektoren (X, S(i)) zu berechnen,
– einen Decoder (14), der so adaptiert ist, dass er die euklidischen Abstände empfängt, die vom Abstandsrechner (13) berechnet werden, und einen Mindestabstand und dessen entsprechendes Codewort des Codes wählt und einen Entscheidungscodevektor ausgibt und
– einen Berechner weicher InformationenInformationen (15), der so adaptiert ist, dass er die euklidischen Abstände vom Abstandsrechner (13) empfängt und ein Log-Likelihood-VerhältnisVerhältnis (LLR) berechnet.

Description

Technischer Bereich
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung für Decoder insbesondere des Nordstrom-Robinson-Codes gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 und auf ein Verfahren für Decoder des Nordstrom-Robinson-Codes.
In modernen digitalen Kommunikationssystemen, insbesondere drahtlosen Mobilsystemen wie terrestrischen Fernsehnetzen, wird Mehrwegeechos, die durch Reflektion, Refraktion usw. verursacht werden, große Aufmerksamkeit geschenkt. In Einträger-Systemen wird oft ein adaptiver entscheidungsrückgekoppelter Entzerrer (DFE) verwendet, um Intersymbolinterferenz (ISI) zu unterdrücken, die von den Echos verursacht wird. Unter manchen schwierigen Umgebungsbedingungen mit starken Echos und einem niedrigen Signal-Rausch-Verhältnis (SNR) erbringen adaptive DFEs nicht immer die gewünschte Leistung. Eine Struktur, die den Entzerrer mit einem Kanalcode kombiniert, kann verwendet werden, um die Qualität der Symbolentscheidung zu verbessern, die an einen FBF-Teil (FBF: Rückkopplungsfilter) des Entzerrers zurückgeführt wird. Im ATSC-System (ATSC: Advanced Television Systems Committee) wird zum Beispiel Viterbi-Code verwendet. Der Nachteil des Faltungscodes ist die mögliche Verbreitung von Fehlern.
Im China Terrestrial Digital Television Standard besteht ein empfohlener Modus, in dem ein Blockcode mit dem Namen Nordstrom-Robinson-Code (NR-Code) mit QPSK-Modulation (QPSK: Quadraturphasenumtastung) verwendet wird. Der NR-Code, der von Nordstrom und Robinson gefunden wurde, ist einer der bemerkenswertesten bekannten Codes. Es ist der eindeutige Binärcode, der aus 256 Codewörtern mit einer Länge von 16 besteht, so dass sich zwei beliebige Wörter an mindestens sechs Positionen unterscheiden. Dies ist die größte Anzahl von Codewörtern, die für diese Länge und einen Mindestabstand möglich ist.
Der China Terrestrial Digital Television Standard empfiehlt zwei Trägermodi, den Einträgermodus und den Mehrträgermodus. Im Einträgermodus wird der NR-Code mit dem Entzerrer kombiniert, um die Qualität der Symbolentscheidung zu verbessern, wie oben beschrieben. Im Mehrträgermodus arbeitet er als innerer Code.
Hintergrund der Erfindung
5 zeigt eine allgemeine Struktur eines NR-Decoders 6 nach dem Stand der Technik, der mit einem Entzerrer und einem FEC-Decoder 7 (FEC: Vorwärtsfehlerkorrektur) kombiniert ist. Ein Eingabesignal oder Daten, insbesondere ein empfangener Vektor, werden in einen Vorwärtsfilter (FFF) 1 eingegeben. Daten, die aus dem Vorwärtsfilter 1 ausgegeben werden, werden in einen Eingang eines Addierers 2 eingegeben. Außerdem werden Daten, die aus einem Rückkopplungsfilter (FBF) 5 ausgegeben werden, in einen weiteren Eingang des Addierers eingegeben. Daten, die im Addierer 2 hinzugefügt wurden, werden in einen NR-Decoder 6 und einen Fehlergenerator 3 ausgegeben. Der NR-Decoder 6 nimmt die weichen Symbole vom adaptiven DFE und decodiert den empfangenen Vektor. Dann gibt der NR-Decoder 6 die Ergebnisse an den Rückkopplungsfilter 5, den Fehlergenerator 3 und den Vorwärtsfehlerkorrektur-Decoder 7 (FEC-Decoder) aus. Außerdem wird ein Abgriffkoeffizient-Updater 4 zum Aktualisieren von Abgriffkoeffizienten für den Vorwärtsfilter 1 und den Rückkopplungsfilter 5 bereitgestellt.
Da der Decodier-Prozess der NR-Codes auf Blöcken basiert, entsteht im Decoder eine Verzögerung. Das bedeutet, dass der Decoder jedes Mal vor dem Decodieren 8 Symbole sammeln sollte, die 16 Bits enthalten. Angenommen, der NR-Decoder 6 nimmt k Symbole Zeit für den Decodierprozess und der Rückkopplungsfilterteil 5 des Entzerrers kann somit die Interferenz der k + 8 Symbole zu dem empfangenen Symbol des Decoders nicht kompensieren. Daher sollte der NR-Decoder 6 eine Einheit zum Unterdrücken der Interferenz umfassen.
Die gewöhnliche Decodierungsmethode für NR-codierte Informationen ist Maximalwahrscheinlichkeitsdecodierung. Der direkteste Ansatz zu dieser Methode ist die Berechnung des euklidischen Abstands vom empfangenen Vektor für jedes Codewort, und dann die Wahl des Codeworts, das sich im euklidischen Abstand am nächsten an dem empfangenen befindet. Und dies ist die beste Art des Decodierens eines binären blockcodierten Vektors, der Ausführungsmaßstab ist jedoch sehr groß und manchmal nicht tragbar.
Die Eingaben des FEC-Decoders können harte Entscheidungsergebnisse oder weiche Informationen sein. Harte Entscheidungsergebnisse sind die oben beschriebenen durch Maximalwahrscheinlichkeit decodierten Symbole. Die Leistung des FEC-Decoders wird jedoch stark herabgesetzt, wenn die Eingaben harte Entscheidungsergebnisse sind. Eine andere Möglichkeit ist das Berechnen der weichen Informationen jedes Symbols im NR-Decoder und deren Ausgabe in den FEC-Decoder.
Im chinesischen Patent „A time-domain equalizer combined with NR code”, CN Patentanmeldungsnr. 200510026192.4 , wird ein Log-MAP-Algorithmus vorgeschlagen, um die weichen Informationen für den FEC-Decoder zu erzeugen. Der Nachteil dieses Algorithmus ist jedoch, dass die Komplexität zur Ausführung sehr hoch ist.
Als erster Aspekt wird Maximalwahrscheinlichkeitsdecodierung verwendet. In einem NR-Decoder ist der direkteste Ansatz zur Maximalwahrscheinlichkeitsdecodierung allgemein die Berechnung des euklidischen Abstands vom empfangenen Vektor für jedes Codewort, und dann die Wahl des Codeworts, das im euklidischen Abstand auf das empfangene eingestellt ist. Der euklidische Abstand von Vektor x und y wird berechnet als Euklidischer Abstand = |x – y|2.
Der Nachteil der oben beschriebenen Lösung ist die hohe Berechnungskomplexität. In der NR-Tabelle befinden sich 256 Codewörter, sie benötigt also 512 Realzahlmultiplikationen zum Decodieren eines empfangenen Vektors.
Als Zweites besteht ein Log-MAP-Algorithmus. Für den AWGN-Kanal (AWGN: additives weißes gaußsches Rauschen) ist das empfangene Symbol y = as + n, wobei hier a die Impulsantwort des Kanals, n das additive weiße gaußsche Rauschen, s ein übertragenes Symbol und y das Ausgabesignal ist. Außerdem sind s, y komplexe Basisbandsignale, d. h. y = y_i + jy_q, s = s_i + js_q.
Nach dem Entzerrer kompensiert entweder ein Zeitbereichsentzerrer oder Frequenzbereichsentzerrer den Kanaleinfluss auf das empfangene Symbol, so dass das Ausgabesymbol ŷ = (as + n)/a = s + n/aist, mit n als gaußsche Variable, mit Mittelwert null und Varianz σ². Die weiche Metrik für jedes Bit von M-QAM-Symbolen (QAM: Quadraturamplitudenmodulation) wird folgendermaßen gezeigt. Wobei
llr(k) hier das Log-Likelihood-Verhältnis für das k-te Bit im Konstellationssymbol bedeutet, x_k das k-te Bit im übertragenen Symbol s darstellt
Da n gaußsches Rauschen ist, ist
Der Nachteil des Log-MAP-Algorithmus ist ebenfalls die hohe Komplexität zur Ausführung.
Technische Problemstellung
Eine Aufgabe der Erfindung ist das Bereitstellen einer Vorrichtung und eines Verfahrens mit einem Code-Decoder mit reduzierter Komplexität, insbesondere einem Decoder des Nordstrom-Robinson-Codes.
Technische Lösung
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung für Decoder insbesondere des Nordstrom-Robinson-Codes mit Merkmalen gemäß Anspruch 1 und ein Verfahren für Decoder des Nordstrom-Robinson-Codes mit Merkmalen gemäß Anspruch 11 gelöst. Bevorzugte Aspekte und Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Insbesondere ist eine Vorrichtung vorgesehen, die über einen Blockcode-Decoder zum Decodieren von mit einem Code codierten Informationen, einen Abstandsrechner, der zum Empfang von durch Interblock-Interferenz unterdrückten Symbolen bzw. Daten oder Vektoren adaptiert ist, und einen durch Intrablock-Interferenz kompensierten Codevektor von einem Interferenzunterdrücker zur Berechnung des euklidischen Abstands zwischen den beiden Vektoren, einen Decoder, der zum Empfang der euklidischen Abstände, die von einem Abstandsrechner berechnet werden, und zur Wahl eines Mindestabstands und dessen entsprechenden Codeworts des Codes und zur Ausgabe eines Entscheidungscodevektors adaptiert ist, und einen Berechner von weichen Informationen, der zum Empfang der euklidischen Abstände vom Abstandsrechner und zur Berechnung eines Log-Likelihood-Verhältnisses adaptiert ist, verfügt.
Vorteilhafte Wirkungen
Insbesondere ist eine Vorrichtung vorgesehen, in der der Abstandsrechner zur Verwendung von Annäherungsoperationen adaptiert ist, um die euklidischen Abstände zwischen dem empfangenen Vektor und jedem kompensierten Codevektor zu berechnen. Dies reduziert die Komplexität der Hardware. Weiterhin können solche Annäherungsfunktionen absolute Funktionen oder Kurvenannäherung usw. sein.
Vorzugsweise ist der Decoder so adaptiert, dass er alle euklidischen Abstände eines Satzes euklidischer Abstände sammelt und den kleinsten davon sowie das entsprechende Codewort findet und das decodierte Codewort dem Codevektor zuordnet. Insbesondere ist der Decoder so adaptiert, dass er 256 euklidische Abstände sammelt und das decodierte Codewort mit 16 Bits dem Codevektor zuordnet.
Der Berechner der weichen Informationen kann so adaptiert sein, dass er alle euklidischen Abstände aus einem Satz euklidischer Abstände vom Berechner der euklidischen Abstände für ein Codewort des Codes abruft und das Log-Likelihood-Verhältnis mit dem Max-Log-MAP-Algorithmus berechnet. Insbesondere ist der Berechner der weichen Informationen so adaptiert, dass er 256 euklidische Abstände vom Berechner der euklidischen Abstände für ein Codewort des Nordstrom-Robinson-Codes abruft. Durch die Verwendung des Max-Log-MAP-Algorithmus wird die Komplexität der Berechnung reduziert.
Der Interferenzunterdrücker kann einen Interblock-Interferenzunterdrücker umfassen, der so adaptiert ist, dass er den Codevektor und die Abgriffkoeffizienten des Rückkopplungsfilters vom Entzerrer und den zuvor decodierten Codevektor vom Decoder empfängt und die Interblock-Interferenz des empfangenen Codevektors unterdrückt, und einen Intrablock-Interferenzkompensator, der so adaptiert ist, dass er Codewörter von der Look-Up-Tabelle und den Abgriffkoeffizienten des Rückkopplungsfilters vom Entzerrer abruft und die kompensierten Codevektoren erzeugt. Insbesondere unterdrückt ein solcher Interblock-Interferenzunterdrücker die Interblock-Interferenz des empfangenen Codevektors, und der Intrablock-Interferenzkompensator ist so adaptiert, dass er Codewörter von der Code-PN-Look-Up-Tabelle und Abgriffkoeffizienten des Rückkopplungsfilters vom Entzerrer abruft, um die kompensierten Codevektoren zu erzeugen.
Insbesondere ist der Interblock-Interferenzunterdrücker so adaptiert, dass er Abgriffkoeffizienten des Rückkopplungsfilterteils vom Entzerrer und zuvor decodierten Codevektor sammelt und Faltung zwischen ihnen abwickelt, um Interblock-Interferenz zu erzeugen und die Interblock-Interferenz vom empfangenen Codevektor abzuziehen.
Der Intrablock-Interferenzkompensator kann so adaptiert sein, dass er Codewörter von der Code-Look-Up-Tabelle abruft und Faltung zwischen dem Codevektor und den Koeffizienten des Rückkopplungsfilters im Entzerrer abwickelt, um die Intrablock-Interferenz zu erzeugen und die Intrablock-Interferenz dem Codevektor hinzuzufügen. Insbesondere ruft der Intrablock-Interferenzkompensator alle oder insbesondere 256 Codewörter von der Look-Up-Tabelle für NR-Code ab.
Weiterhin wird ein adaptiver entscheidungsrückgekoppelter Entzerrer bereitgestellt, kombiniert mit einem Code-Decodierungssystem, das einen adaptiven Rückkopplungsentzerrer, einen Interferenzunterdrücker und einen solchen Code-Decoder in einer solchen Vorrichtung umfasst. Insbesondere ist der adaptive entscheidungsrückgekoppelte Entzerrer so adaptiert, dass er Mehrwegeechos unterdrückt und entzerrte Symbole zum Interferenzunterdrücker führt, wobei der Interferenzunterdrücker so adaptiert ist, dass er einen durch Interblock-Interferenz unterdrückten Codevektor und durch Intrablock-Interferenz kompensierte Codevektoren erzeugt und sie zum Code-Decoder führt, und wobei der Code-Decoder so adaptiert ist, dass er den decodierten Codevektor und den weichen Log-Likelihood-Verhältniswert erzeugt und den decodierten Codevektor an den Interferenzunterdrücker und den Rückkopplungsfilterteil des Entzerrers führt und das weiche Log-Likelihood-Verhältnis zu einem Vorwärtsfehlerkorrektur-Decoder führt.
Es wird bevorzugt, wenn in einer solchen Vorrichtung oder einem solchen adaptiven entscheidungsrückgekoppelten Entzerrer der Code-Decoder als Decoder des Nordstrom-Robinson-Codes adaptiert ist, wobei das entsprechende Codewort des Nordstrom-Robinson-Codes als Code gewählt und ein Entscheidungs-Nordstrom-Robinson-Codevektor als Codevektor ausgegeben wird.
Außerdem wird hier ein Verfahren zur Decodierung von mit Nordstrom-Robinson-Code codierten Informationen bevorzugt, wobei ein durch Interblock-Interferenz unterdrückter Vektor und durch Intrablock-Interferenz kompensierter Nordstrom-Robinson-Codevektor verarbeitet werden, um einen euklidischen Abstand zwischen den beiden Vektoren zu berechnen, ein Mindestabstand und dessen entsprechendes Codewort des Nordstrom-Robinson-Codes verarbeitet werden, und ein Entscheidungs-Nordstrom-Robinson-Codevektor ausgegeben wird, der auf den euklidischen Abständen basiert, und ein Log-Likelihood-Verhältnis berechnet wird, das auf den euklidischen Abständen basiert. Insbesondere wird ein solches Verfahren zur Ausführung in einer solchen Vorrichtung oder in einem solchen adaptiven entscheidungsrückgekoppelten Entzerrer adaptiert.
Beschreibung der Zeichnungen
Eine Ausführungsform wird detaillierter in Bezug auf die beigelegten Zeichnungen offengelegt. Gezeigt werden in:
1 Komponenten eines NR-Decoders, kombiniert mit einem Entzerrer und einem FEC Decoder,
2 Komponenten einer Interblock-Interferenzunterdrückung,
3 Komponenten einer Intrablock-Interferenzkompensation,
4 ein Vergleich von drei Verfahren und
5 Komponenten eines allgemeinen NR-Decoders kombiniert mit einem Entzerrer.
Erfindungsmodus
Gemäß der bevorzugten Ausführungsform werden ein neuartiges Gerät bzw. eine neuartige Vorrichtung und ein Verfahren zur Kombination von NR-Code mit einem Zeitbereichentzerrer für Einträgermodus im Chinese Terrestrial DTV Standard bereitgestellt. Einzelne oder alle Blöcke können Software, Hardware oder eine Kombination aus Soft- und Hardware sein. Insbesondere umfasst es eine Interblock-Interferenzunterdrückungseinheit 11, eine Intrablock-Interferenzunterdrückungseinheit 12, einen NR-Decoder 11, wie in 1 gezeigt, um einen NR-Decoder 11 mit reduzierter Komplexität bereitzustellen.
Ein Annäherungsverfahren wird durchgeführt, um den euklidischen Abstand zum Reduzieren der Komplexität zu berechnen, und ein Verfahren zum Berechnen der weichen Metrik für das FEC-Modul durch Max-Log-MAP-Algorithmus.
1 zeigt eine allgemeine Struktur eines NR-Decoders 11, der mit einem Entzerrer und einem FEC-Decoder 7 (FEC: Vorwärtsfehlerkorrektur) kombiniert ist. Soweit Komponenten und Funktionen nach dem Stand der Technik verwendet werden können, sind diese nicht im Detail beschrieben. Ein Eingabesignal oder Daten, insbesondere ein empfangener Vektor, werden in einen Vorwärtsfilter (FFF) 1 eingegeben. Daten, die aus dem Vorwärtsfilter 1 ausgegeben werden, werden in einen Eingang eines Addierers 2 eingegeben. Außerdem werden Daten, die aus einem Rückkopplungsfilter (FBF) 5 ausgegeben werden, in einen weiteren Eingang des Addierers eingegeben. Daten, die im Addierer 2 hinzugefügt werden, werden in einen Interferenzunterdrücker 10 und in einen Fehlergenerator 3 ausgegeben. Daten, die vom Interferenzunterdrücker 10 bereitgestellt werden, der die Interblock-Interferenzunterdrückungseinheit 11 und die Intrablock-Interferenzunterdrückungseinheit 12 umfasst, werden in den NR-Decoder 6 eingegeben. Der NR-Decoder 6 nimmt die Signale, insbesondere Symbole, und decodiert den empfangenen Vektor. Dann gibt der NR-Decoder 6 die Ergebnisse an den Rückkopplungsfilter 5, den Fehlergenerator 3 und den Vorwärtsfehlerkorrektur-Decoder 7 aus. Außerdem wird ein Abgriffkoeffizient-Updater 4 zum Aktualisieren von Abgriffkoeffizienten für den Vorwärtsfilter 1 und den Rückkopplungsfilter 5 bereitgestellt.
Mit anderen Worten, 1 zeigt die Struktur des NR-Decoders 6 in Kombination mit einem Entzerrer und einem FEC-Decoder. Der NR-Decoder besteht aus insbesondere 5 Einheiten. Einheit 1, adaptiert von der Interblock-Interferenzunterdrückungseinheit 11, ruft weiche Symbole und FBF-Abgriffkoeffizienten vom Entzerrer ab und entfernt dann die Interferenz, die von früheren NR-Blöcken verursacht wurde, in Bezug auf Interblock-Interferenz. Einheit 2, adaptiert von der Intrablock-Interferenzunterdrückungseinheit 12, kompensiert die Interferenz, die von den anderen Symbolen im gleichen NR-Block verursacht wurde, was Intrablock-Interferenz genannt wird. Einheit 3, adaptiert von einem Abstandsrechner 13, berechnet den euklidischen Abstand des empfangenen Vektors zu jedem Codewort in einer NR-Tabelle. Einheit 4, adaptiert von einem Decoder 14, wählt den Mindestabstand und ruft dann das ihm entsprechende Codewort ab. Einheit 5, adaptiert von einem Berechner weicher Informationen 15, berechnet die weichen Informationen.
Das weiche Symbol, das von Addierer 2 ausgegeben wird, wird in die Interblock-Interferenzunterdrückungseinheit 11 eingegeben. Das Symbol, das von der Interblock-Interferenzunterdrückungseinheit 11 ausgegeben wird, wird in den Abstandsrechner 13 eingegeben. Außerdem werden Abgriffkoeffizienten vom Abgriffkoeffizientenrechner 4 in die Intrablock-Interferenzunterdrückungseinheit 12 eingegeben. Das Symbol, das von der Intrablock-Interferenzunterdrückungseinheit 12 ausgegeben wird, wird in den Abstandsrechner 13 eingegeben. Das Ergebnis des Abstandsrechners 13 wird in den Decoder 14 und in den Berechner der weichen Informationen 15 eingegeben. Daten oder Symbole, die vom Decoder 14 ausgegeben werden, werden als Entscheidungssymbol ds in den Fehlergenerator 3 und den Rückkopplungsfilter 5 eingegeben. Daten oder Symbole, die vom Berechner der weichen Informationen 15 ausgegeben werden, werden als LLR (Log-Likelihood-Verhältnis) an den FEC-Decoder 7 ausgegeben.
Die Struktur der Einheit 1 für die Interblock-Interferenzunterdrückung wird in 2 gezeigt. Da der Decodier-Prozess des NR-Codes auf Blöcken basiert und z. B. 8 Symbole in QPSK-Modulation hat, liegen während des Decodierens k Symbole Verzögerung vor. Daher kann die Interferenz, die von früheren (k + 8) Symbolen verursacht wurde, nicht rechtzeitig vom FBF-Teil im Entzerrer kompensiert werden, wie in Abschnitt 2 erwähnt. Diese Einheit 1 speichert die vorherigen k decodierten Symbole und Abgriffkoeffizienten des Rückkopplungsfilters 5, faltet sie dann und die Ausgabe ist die Interblock-Interferenz. Zuletzt wird die Interblock-Interferenz in den empfangenen Blöcken entfernt.
Insbesondere wird ein Puffer 20 für vorhergehende Symbole und ein Puffer 21 für Abgriffkoeffizienten bereitgestellt, von dem Daten in eine Faltungseinheit 22 eingegeben werden. Nach 4 werden Faltungsdaten in einen Addierer 23 eingegeben. Außerdem wird der empfangene Block von einer weiteren Komponente oder Eingabe in den Addierer 23 zum Hinzufügen und Ausgeben von Daten, einem Symbol oder Vektor X eingegeben.
Einheit 2 für die Intrablock-Interferenzkompensation wird in 3 im Detail gezeigt. Da es für die aktuell empfangenen Blöcke unmöglich ist, die Interferenz zu unterdrücken, die von Intersymbolen verursacht wird, bevor dieses Codewort bekannt ist, besteht eine Alternative zur Unterdrückung der Interferenz.
Daten, insbesondere Code, der von einer NR-Code-Tabelle 25 ausgegeben wurde, wird in eine Komponente für ein i-tes Codewort N (i) eingegeben. Seine Ausgabe wird in eine Faltungseinheit 28 und einen Addierer 29 eingegeben. Das Ergebnis der Faltung wird im Addierer 29 von Ausgabedaten, Symbol oder Vektor S(i) abgezogen.
Es gibt insgesamt 256 Codewörter im NR-Code-Set, die Intersymbolinterferenz für jeden Codevektor kann durch lineare Faltung zwischen dem Codevektor und der geschätzten Kanalantwort berechnet werden, die vom Entzerrer kommt. Dann wird die Intersymbolinterferenz von den ursprünglichen Blöcken abgezogen. Auf diese Weise werden 256 „schmutzige” Codevektoren S(i) erlangt, die nur Intrablock-Interferenz enthalten.
Anschließend wird der Maximalwahrscheinlichkeits-Algorithmus gewählt, um einen besseren Decodiergewinn zu erzielen. In Einheit 3 werden die euklidischen Abstände zwischen den Ergebnissen der Addierer 23 und 29 berechnet, d. h. zwischen Symbol X und Symbol S(i). Und die Berechnung für den euklidischen Abstand ist ressourcenaufwändig, da sie eine Square-Operation enthält, die viele Multiplikationen erfordert.
Um die Komplexität zu reduzieren, ist es angemessen, die Berechnung des quadratischen Werts durch eine andere Berechnungsart zu ersetzen, obwohl dies zu einer Verschlechterung der Systemleistung führen kann. Zur Vereinfachung der Berechnung kann der absolute Wert verwendet werden, um den quadratischen Wert zu ersetzen. Es können auch kompliziertere Funktionen verwendet werden, zum Beispiel Kurvenannäherungen.
4 zeigt den Vergleich der drei Verfahren und die Simulation, die im AWGN-Kanal durchgeführt wird. Sie zeigt, dass die Annäherung nur wenig Verschlechterung bringt.
In Einheit 4 wird die Dekodierung für NR abgewickelt. Der Decoder 14 sammelt alle 256 euklidischen Abstände und findet den kleinsten davon sowie das entsprechende NR-Codewort. Der decodierte Block mit insbesondere 16 Bits wird in Symbole entschlüsselt und dann an den Interferenzunterdrücker 10, den Fehlergenerator 3 und den Rückkopplungsfilter 5 ausgegeben.
In Einheit 5 wird das LLR (Log-Likelihood-Verhältnis) der weichen Informationen berechnet, um das FEC-Modul im Vorwärtsfehlerkorrektur-Decoder 7 dabei zu unterstützen, ein iteratives Decodieren des weichen Input durchzuführen. Auf diese Weise lässt sich eine bessere Leistung erzielen.
Einheit 5 ruft insbesondere 256 euklidische Abstände von Einheit 4 für einen NR-Block auf und gibt das Log-Likelihood-Verhältnis LLR zur Vorwärtsfehlerkorrektur als äußeren Code aus.
Wie erwähnt, wird im chinesischen Patent ”A time-domain equalizer combined with NR code”, CN Patentanmeldungsnr. 200510026192.4 , ein Log-MAP-Algorithmus vorgeschlagen, der in Abschnitt 3 beschrieben wird, um die weichen Informationen für FEC-Decoder zu erzeugen. Der Nachteil dieses Algorithmus ist jedoch, dass die Komplexität zur Ausführung sehr hoch ist.
Hierin wird eine angenäherte Max-Log-MAP-Struktur vorgeschlagen. Der Algorithmus wird beschrieben als
Der Max-Log-MAP-Algorithmus ist manchmal noch immer komplex, da er zwei Quadrate zur Berechnung des euklidischen Abstands in einer Berechnung enthält. Glücklicherweise kann der quadratische Wert durch einen absoluten Wert oder eine Kurvenannäherungsfunktion ersetzt werden. Der angenäherte Algorithmus des absoluten Werts kann als
angegeben werden.
ZUSAMMENFASSUNG
Vorrichtung und Verfahren für Decoder insbesondere des Nordstrom-Robinson-Codes
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung, die über einen Decoder des Nordstrom-Robinson-Codes zum Decodieren von mit einem Code codierten Informationen verfügt, wobei ein Abstandsrechner (13) zum Empfang von einem durch Interblockinterferenz unterdrückten Vektor (X) und einem durch Intrablockinterferenz kompensierten Nordstrom-Robinson-Codevektor (S(i)) von einem Interferenzunterdrücker (10) zur Berechnung des euklidischen Abstands zwischen den beiden Vektoren (X, S(i)) adaptiert ist, und einen Decoder (14) zum Empfang der euklidischen Abstände, die vom Abstandsrechner (13) berechnet werden, und zur Wahl eines Mindestabstands und dessen entsprechenden Codeworts des Nordstrom-Robinson-Codes und zur Ausgabe eines Entscheidungs-Nordstrom-Robinson-Codevektors adaptiert ist, und einen Berechner von weichen Informationen (15), der zum Empfang der euklidischen Abstände vom Abstandsrechner (13) und zur Berechnung eines Log-Likelihood-Verhältnisses (LLR) adaptiert ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- CN 200510026192 [0009, 0050]

Claims

Vorrichtung, die über einen Blockcode-Decoder zum Decodieren von mit einem Code codierten Informationen verfügt, gekennzeichnet durch – einen AbstandsrechnerAbstandsrechner (13), der so adaptiert ist, dass er den durch Interblock-Interferenz unterdrückten Vektor (X) und durch Intrablock-Interferenz kompensierten CodevektorCodevektor (S(i)) von einem InterferenzunterdrückerInterferenzunterdrücker (10) empfängt, um den euklidischen Abstand zwischen den beiden Vektoren (X, S(i)) zu berechnen, – einen Decoder (14), der so adaptiert ist, dass er die euklidischen Abstände empfängt, die vom Abstandsrechner (13) berechnet werden, und einen Mindestabstand und dessen entsprechendes Codewort des Codes wählt und einen Entscheidungscodevektor ausgibt und – einen Berechner weicher InformationenInformationen (15), der so adaptiert ist, dass er die euklidischen Abstände vom Abstandsrechner (13) empfängt und ein Log-Likelihood-VerhältnisVerhältnis (LLR) berechnet.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der Abstandsrechner (13) so adaptiert ist, dass er Annäherungsoperationen verwendet, um die euklidischen Abstände zwischen dem empfangenen Vektor und jedem kompensierten Codevektor zu berechnen.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei der Decoder (14) so adaptiert ist, dass er alle euklidischen Abstände eines Satzes euklidischer Abstände sammelt und den kleinsten davon sowie das entsprechende Codewort findet und das decodierte Codewort dem Codevektor zuordnet.
Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Berechner der weichen Informationen (15) so adaptiert ist, dass er alle euklidischen Abstände aus einem Satz euklidischer Abstände vom Berechner der euklidischen Abstände für ein Codewort des Codes abruft und das Log-Likelihood-Verhältnis (LLR) anhand des Max-Log-MAP-Algorithmus berechnet.
Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, worin der Interferenzunterdrücker (10) Folgendes umfasst – einen Interblock-Interferenzunterdrücker (11), der so adaptiert ist, dass er den Codevektor und die Abgriffkoeffizienten des Rückkopplungsfilters (5) vom Entzerrer und zuvor decodierten Codevektor vom Decoder (6) empfängt und die Interblock-Interferenz des empfangenen Codevektors unterdrückt, und – einen Intrablock-Interferenzkompensator (12), der so adaptiert ist, dass er Codewörter von der Code-Look-Up-Tabelle (25) und Abgriffkoeffizienten des Rückkopplungsfilters (5) vom Entzerrer abruft und die kompensierten Codevektoren erzeugt.
Vorrichtung gemäß Anspruch 5, wobei der Interblock-Interferenzunterdrücker (11) so adaptiert ist, dass er Abgriffkoeffizienten des Rückkopplungsfilterteils (5) vom Entzerrer und zuvor decodierten Codevektor sammelt und Faltung zwischen ihnen abwickelt, um Interblock-Interferenz zu erzeugen und um die Interblock-Interferenz von dem empfangenen Codevektor abzuziehen.
Vorrichtung gemäß Anspruch 5 oder 6, wobei der Intrablock-Interferenzkompensator (12) so adaptiert ist, dass er Codewörter von der Code-Look-Up-Tabelle abruft und Faltung zwischen dem Codevektor und den Koeffizienten des Rückkopplungsfilters (5) im Entzerrer abwickelt, um die Intrablock-Interferenz zu erzeugen und die Intrablock-Interferenz dem Codevektor hinzuzufügen.
Adaptiver entscheidungsrückgekoppelter Entzerrer, kombiniert mit einem Code-Decodersystem, das Folgendes umfasst 8 – einen adaptiven Rückkopplungsentzerrer, – einen Interferenzunterdrücker und – einen Code-Decoder in einer Vorrichtung gemäß Anspruch 1.
Adaptiver entscheidungsrückgekoppelter Entzerrer gemäß Anspruch 8, der so adaptiert ist, dass er Mehrwegeechos unterdrückt und entzerrte Symbole zum Interferenzunterdrücker (10) führt, wobei der Interferenzunterdrücker (10) so adaptiert ist, dass er einen durch Interblock-Interferenz unterdrückten Codevektor und durch Intrablock-Interferenz kompensierte Codevektoren erzeugt und sie zum Code-Decoder führt, und wobei der Code-Decoder so adaptiert ist, dass er den decodierten Codevektor und den Soft-Log-Likelihood-Verhältnis-(LLR-)Wert erzeugt und den decodierten Codevektor zum Interferenzunterdrücker (11) und zum Rückkopplungsfilterteil (5) des Entzerrers führt und das Soft-Log-Likelihood-Verhältnis (LLR) zu einem Vorwärtsfehlerkorrektur-Decoder (7) führt.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 oder adaptiver entscheidungsrückgekoppelter Entzerrer gemäß Anspruch 8 oder 9, wobei der Code-Decoder als Decoder des Nordstrom-Robinson-Codes adaptiert ist, der das entsprechende Codewort des Nordstrom-Robinson-Codes als Code wählt und einen Entscheidungs-Nordstrom-Robinson-Codevektor als Codevektor ausgibt.
Verfahren zum Decodieren von imim Nordstrom-Robinson-Code codierten Informationen, wobei – ein durch Interblock-Interferenz unterdrückter Vektor (X) und durch Intrablock-Interferenz kompensierterkompensierter Nordstrom-Robinson-Codevektor (S(i)) verarbeitet werden, um einen euklidischen Abstand zwischen den beiden VektorenVektoren (X, S(i)) zu berechnen, – der berechnete Mindestabstand und sein entsprechendes Codewort desa Nordstrom-Robinson-Codes verarbeitet werden und basierend auf den euklidischen Abständen ein Entscheidungs-Nordstrom-Robinson-Codevektor ausgegeben wird, und – basierend auf den euklidischen Abständen ein Log-Likelihood-Verhältnis (LLR) berechnet wird.
Verfahren gemäß Anspruch 11, adaptiert für die Ausführung in einer Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 oder in einem adaptiven entscheidungsrückgekoppelten Entzerrer gemäß Anspruch 8 oder 9.