FR2804260A1 - Procede de transmission numerique de type a codage correcteur d'erreurs - Google Patents

Abstract

Un procédé de transmission numérique de type à codage correcteur d'erreurs comprend une procédure de codage avant transmission et une procédure de décodage pour obtenir une correction des erreurs de transmission. Ladite procédure de codage comprend une pluralité d'étapes de codage élémentaire associées en parallèle ou en série. La procédure de décodage est itérative et comprend, pour chaque itération une pluralité d'étapes de décodage élémentaire (51, 52, 53) qui correspondent à ladite pluralité d'étapes de codage élémentaire et qui génèrent chacune au moins une information de sortie pondérée qui peut être transmise à une ou plusieurs autres étapes de décodage élémentaire. Selon l'invention une étape (54) de détermination de grandeur caractéristique calcule au moins une grandeur caractéristique à partir d'un ensemble d'informations de sortie pondérée générées par au moins une étape de décodage élémentaire (51, 52, 53; 83), et une étape (55; 85) de détermination de paramètre de qualité d'information décodée détermine à partir de ladite au moins une grandeur caractéristique et d'au moins un paramètre de configuration, un paramètre de qualité d'information décodée associé à un ensemble d'informations décodées correspondant audit ensemble d'informations de sortie pondérée. Ledit paramètre de qualité d'information décodé peut être utilisé en aval de ladite procédure de décodage ou au sein même de cette procédure de décodage.

Description

La présente invention concerne de manière générale un procédé de

transmission numérique de type à codage correcteur d'erreurs, notamment pour un système de transmission numérique sur canal à perturbation importante. Plus précisément, elle concerne une amélioration d'un procédé de transmission numérique, de type à codage correcteur d'erreurs utilisant des schémas de codage de type turbo-code, permettant

une estimation de qualité d'information décodée.

Un système de transmission numérique véhicule de l'information en utilisant un support physique comme le câble, la fibre optique ou la propagation sur un canal

radioélectrique. On désignera un tel support physique par le terme canal.

Généralement, un tel système comprend notamment, au niveau de l'émission, un dispositif codeur de canal pour combattre les imperfections du canal et, au niveau

d'une destination, un dispositif décodeur.

Le dispositif codeur de canal est un codage correcteur d'erreurs. La fonction de codage correcteur d'erreurs consiste à générer une information redondante à l'émission, qui, lors du décodage au niveau de la destination, va permettre de reconstituer l'information utile transmise, à partir de l'information arrivant à destination, appelée information reçue, entachée par les perturbations intervenant sur le canal, notamment de type bruit, atténuations et interférences. Un procédé de transmission numérique utilisant un tel codage de canal associé à un décodage correspondant de destination est appelé procédé de transmission de type à codage

correcteur d'erreurs.

Par exemple, l'opération de codage se fait au niveau du bit. Cette opération associe à une séquence binaire d'information de source une séquence binaire d'information codée correspondante. On appelle mot de code cette séquence binaire d'information codée lorsque la taille des séquences binaires d'information de source est fixe. La séquence binaire d'information codée est de taille supérieure à la séquence binaire d'information de source de manière à introduire une redondance. Du fait de cette redondance, seules certaines séquences d'information codée, conformes à la loi de codage, sont possibles. Si des séquences d'information reçue à décoder sont différentes de ces séquences possibles, c'est qu'elles correspondent à de l'information détériorée par le canal. Le rôle du procédé de décodage va donc être de reconstituer au mieux (le facteur limitant étant en général la complexité du décodeur) l'information utile transmise à partir de la séquence d'information reçue et en connaissant la loi de codage utilisée. Idéalement, dans le cas d'un décodage optimal au sens du maximum de vraisemblance, la séquence fournie par le décodeur est la séquence la plus

vraisemblable parmi toutes les séquences possibles.

Plus la capacité de discrimination entre les séquences que permet l'ensemble des opérations de codage et décodage est importante, plus la capacité de correction d'erreurs est importante La performance d'une transmission à codage correcteur d'erreurs se mesure généralement en terme de taux d'erreurs binaires ou paquets pour un rapport signal sur bruit Eb,/No donné, o Eb est l'énergie par bit d'information et No est la densité spectrale de puissance du bruit. On qualifie de plus ou moins performant un code selon que son emploi permet un taux d'erreur plus ou moins faible pour un rapport

Eb/No donné et pour une complexité de décodage donnée.

Le rendement du code est le nombre de bits d'information utile par bits

d'information codée. En général, plus le rendement est faible, plus le code est robuste.

Des codes correcteurs d'erreurs connus sont les codes en bloc. Le codage en bloc consiste à associer à chaque bloc de k bits d'information un bloc de n bits (n>k) contenant donc (n-k) bits de redondance. Le bloc de n bits est obtenu en multipliant le bloc de k bits de source par une matrice à k lignes et n colonnes appelée matrice génératrice du code. Lorsque, par permutation, la matrice génératrice est écrite sous une forme telle qu'elle fait apparaître la matrice identité, de sorte que, dans le bloc de n bits, les k bits d'information et les n-k bits de redondance sont séparés, le code est dit systématique. Le rendement du code est égal à k/n. Le dispositif décodeur détecte les erreurs et les corrige. De tels codes détecteurs d'erreurs bien connus dans la technique sont par exemple les codes de Hamming, les codes BCH et les codes de Reed- Solomon. Est également bien connu le fait d'effectuer un codage correcteur d'erreurs à l'aide d'un ou plusieurs codeurs convolutifs. Leur principe de fonctionnement consiste à coder un bloc de k éléments binaires présents à l'entrée du codeur en un bloc de n éléments binaires en tenant compte également de m blocs précédents le bloc présent en entrée, à l'aide d'un dispositif à registre de type registre à décalage. La sortie du codeur convolutif est constituée de n éléments binaires codés générés par le produit de convolution des k éléments binaires présents à l'entrée avec la réponse du codeur définie par n polynômes générateurs. Le nombre n de polynômes générateurs du codeur est appelé dimension du codeur. Le rendement du code est égal à k/n. Le dispositif décodeur reconstruit les données d'origine par exemple à l'aide d'un décodage de type séquentiel, un décodage suivant le symbole le plus vraisemblable, ou un décodage suivant la séquence la plus vraisemblable, ainsi que décrit, par exemple, dans le document " Digital Communications ", par J.G. Proakis, paru en 1995 aux éditions MacGraw-Hill. Par exemple, l'algorithme de Viterbi assure un décodage optimal suivant la séquence la plus vraisemblable. Selon une variante de ce type de codes, le codage ne se fait pas en prenant directement en compte une série de m informations de source précédant l'information à coder, mais en utilisant une série de m informations auxiliaires, mémorisées dans un dispositif de type registre à décalage et obtenues chacune par combinaison mathématique d'une information utile disponible en entrée et des m informations auxiliaires calculées précédemment. Un tel code convolutif est dit récursif Lorsque, en outre, l'information utile apparaît telle quelle parmi les n sorties du codeur, le code résultant est dit récursif systématique, noté RSC (pour Recursive Systematic

Convolutional code)..

Est également connu le fait d'associer différents codeurs afin d'augmenter la performance du codage. Par exemple, les données codées par un premier codeur peuvent alimenter un second codeur. Le décodage se fait symétriquement, en

commençant par le second code.

Un type performant d'association de codeurs a été proposé, ainsi que décrit notamment dans le document " Near Shannon Limit Error - Correcting Coding and Decoding: Turbo-codes ", par C. Berrou, A. Glavieux, P. Thitimajshima, paru dans ICC-1993, Conference Proceedings aux pages 10641070. Ce type d'association de codeurs a donné naissance a une famille de schémas de codage connue dans la technique sous le nom de turbo-codes. L'on désignera par turbo-codes les codes correcteurs d'erreurs basés sur l'association, appelée concaténation, de plusieurs codes simples, appelés codes élémentaires, avec intervention d'opérations de permutation, appelées entrelacements, qui modifient l'ordre de prise en compte des données par chacun des codes simples. Par exemple, l'entrelacement peut être obtenu, de façon classique, à l'aide d'une matrice d'entrelacement dans laquelle les données sont introduites ligne par ligne et restituées colonne par colonne. Un tel entrelacement est appelé entrelacement uniforme. Cependant, pour des raisons de performances, les turbo-codes utilisent en général des entrelacements non uniformes. Par codes élémentaires, on entend des codes de rendement supérieur ou égal à 1, du type décrit plus haut. Il peut s'agir, par exemple, de codes convolutifs récursifs systématiques pour les turbo-codes convolutifs, des codes en bloc de Hamming ou BCH pour les turbo-codes en bloc. Différents types de concaténation peuvent être envisagés. Dans la concaténation parallèle, la même information est codée par chaque codeur séparément après avoir été entrelacée. Dans la concaténation série, la sortie de chaque codeur est codée par le codeur suivant après avoir été entrelacée. On appelle dimension du turbo-

code le nombre de codeurs élémentaires utilisés pour mettre en oeuvre ce turbo-code.

Un schéma de turbo-codage bien connu consiste en une concaténation parallèle de codes élémentaires de type Code Convolutif On désigne ce turbo-code par le terme PCCC. Des exemples de turbo-codes à concaténation série sont les SCCC qui utilisent des codes élémentaires de type codes convolutifs et les turbo-codes en bloc qui

utilisent des codes élémentaires de type codes en bloc.

Une information codée par un turbo-code peut être décodée par un procédé itératif appelé turbo-décodage. Un exemple de turbo-décodage est donné dans le document précité " Near Shannon Limit Error - Correcting Coding and Decoding: Turbo-codes ", par C. Berrou, A. Glavieux, P. Thitimajshima, paru dans ICC-1993,

Conference Proceedings aux pages 1064-1070. Dans cet exemple, il s'agit du turbo-

décodage d'un turbo-code à concaténation parallèle. Sont associés plusieurs décodeurs élémentaires à entrées et sorties pondérées correspondant chacun à un codeur élémentaire du dispositif de codage. Les entrées et sorties pondérées se font en termes de probabilités, de rapports de vraisemblance, ou de logarithmes de rapports de vraisemblance généralement notés LLR pour Log Likelihood Ratios. Les entrées et sorties pondérées sont en général associées à chacun des symboles M-aires en entrée et en sortie des codeurs élémentaires, c'est-à-dire par exemple à des bits si des codeurs binaires sont utilisés comme codeurs élémentaires. Les décodeurs interviennent l'un après l'autre dans le cas d'un turbodécodage série ou simultanément dans le cas d'un turbo-décodage parallèle. Des schémas de concaténation intermédiaires peuvent également être envisagés. Des entrelaceurs et désentrelaceurs permettent à chaque décodeur de prendre en compte une information qui se présente sous la même forme que celle en sortie (et également en entrée dans le cas du décodage parallèle) du codeur correspondant. Chaque décodeur élémentaire n'utilise qu'une partie de toute l'information disponible à l'entrée du turbo-décodeur, à savoir une version détériorée de l'information en sortie (et également de l'information en entrée dans le cas du décodage parallèle) du codeur élémentaire correspondant. Cette information, dite information a priori, est composée, d'une part, de l'information présente à la sortie de l'étape précédant le décodage de canal, à savoir en général le démodulateur, et, d'autre

part, de l'information générée par un ou plusieurs décodeurs élémentaires précédents.

Grâce à cette information a priori et connaissant la loi de codage du codeur élémentaire correspondant, le décodeur élémentaire génère une information a posteriori qui est une estimation de plus grande fiabilité de l'information en entrée. Le supplément d'information par rapport à l'information en entrée du décodeur élémentaire est appelé information extrinsèque. Cette information extrinsèque est

transmise au décodeur élémentaire suivant après entrelacement ou désentrelacement.

Chaque décodeur bénéficie donc en entrée d'une information a priori dont la qualité est accrue par le travail des décodeurs élémentaires précédents. Cette information extrinsèque dépend de l'information redondante introduite par le codeur correspondant. Le procédé est itératif en ce que l'information extrinsèque calculée par le ou les derniers décodeurs de la série est rétropropagée vers le ou les premiers décodeurs de la série. L'échange d'information extrinsèque se fait entre décodeurs élémentaires au sein d'une même étape, et de cette étape vers l'étape suivante. Chaque nouvelle étape accroît donc la fiabilité de l'information générée en sortie. Après un certain nombre d'itérations le procédé va converger. Un seuillage est appliqué pour

générer l'information décodée.

Bien entendu, l'appellation turbo-décodage englobe divers schémas de concaténation envisageables, dépendant par exemple du type de turbocodage mis en oeuvre. Par exemple, dans le turbo-décodage correspondant à un turbo-code à concaténation série, les décodeurs élémentaires étant associés dans l'ordre inverse des codeurs élémentaires, chaque décodeur élémentaire reçoit deux informations pondérées a priori correspondant l'une à l'information de sortie du codeur élémentaire

correspondant et l'autre à l'information d'entrée du codeur élémentaire correspondant.

Ce décodeur élémentaire produit deux informations pondérées a posteriori, l'une correspondant à la sortie du codeur élémentaire correspondant, et qui devient donc, lors d'une itération suivante, après entrelacement correspondant, entrée a priori d'un décodeur élémentaire précédent, et l'autre correspondant à l'entrée du codeur élémentaire correspondant, et qui devient donc, dans la même itération, après

désentrelacement correspondant, entrée a-priori d'un décodeur élémentaire suivant.

Quoiqu'il en soit, l'on peut toujours définir l'information extrinsèque comme le supplément d'information apporté par un décodage élémentaire associé à un codage élémentaire par rapport à une information a priori, intervenant en entrée du décodage élémentaire. En outre, l'on peut utiliser divers types d'algorithmes pour décodeurs élémentaires à entrées et sorties pondérées. Les décodeurs élémentaires utilisent par exemple les algorithmes MAP, LogMAP et MaxLogMAP, encore appelés APP, LogAPP et MaxLogAPP qui dérivent tous du calcul de probabilités a posteriori

connaissant des probabilités a priori. L'on peut se référer, pour une description de tels

algorithmes de décodage, par exemple à l'article " Optimal and suboptimal maximum a posteriori algorithms suitable for turbo decoding " de P. Robertson, P. Hoeher, E. Villebrun, paru dans European Trans. on Telecommun., vol. 8, mars-avril 1997, aux pages 119-125. L'on peut également utiliser des algorithmes du type algorithmes de Viterbi modifiés pour associer à chaque décision une mesure de fiabilité de type comparable au LRV (logarithme de rapport de vraisemblance). L'on peut par exemple utiliser l'algorithme SOVA (Soft Output Viterbi Algorithm). Pour les turbo-codes en bloc, l'on peut utiliser un algorithme de Chase, ainsi que décrit dans l'article " A very low complexity block turbo decoder for product codes " par R. Pyndiah, P. Combelles

et P. Adde, paru dans IEEE Globecom de 1996, aux pages 101 à 105.

Est également connu le fait que le rendement d'un code peut être augmenté par une opération de poinçonnage qui consiste à ne pas transmettre certains bits d'une

séquence d'information, ainsi qu'il est décrit, par exemple, dans l'article " Rate-

Compatible Punctured Convolutional (RCPC) codes and their application ", par J. Hagenauer, paru dans IEEE Trans., Vol COM-36.4, 1988, aux pages 389-400 ou dans l'article " New Rate Compatible Punctured Convolutional Codes for Viterbi decoding ", par L.H.C. Lee, paru dans IEEE Trans., Vol. COM-42.2, 1994, aux pages

3073-3079. Ces bits non transmis sont en général des bits d'information redondante.

Cette opération de poinçonnage intervient au niveau de l'émission, après l'opération de codage. Au niveau de la destination, une opération réciproque de dépoinçonnage est effectuée avant l'opération de décodage. L'opération de poinçonnage est définie par une matrice ou schéma de poinçonnage, l'opération de dépoinçonnage étant définie par une matrice ou schéma de dépoinçonnage correspondant. Le poinçonnage de bits d'information redondante diminue la capacité de correction du code et

augmente son rendement.

Les codes correcteurs d'erreurs de la famille des turbo-codes selon l'état de la technique décrit plus haut permettent d'obtenir une correction d'erreurs très performante tout en conservant des rendements suffisamment importants et en permettant des opérations de décodage à faible complexité au regard de la complexité du code. Dans son principe, le turbo-décodage est sous-optimal. Cependant, il donne lieu à des performances proches de celles du décodeur optimal, sa complexité étant nettement moindre puisqu'elle est de l'ordre de celle du décodage des codes élémentaires. L'on sait que les performances d'un code correcteur d'erreurs varient selon les conditions de transmission. On entend par conditions de transmission les paramètres influant sur les performances de la transmission comme notamment le rapport signal sur bruit. Les performances, elles, sont évaluées notamment au moyen du taux d'erreurs binaires ou paquets. Par ailleurs, de nombreuses applications réclament l'établissement d'un compromis entre, d'une part, les performances et, d'autre part,

des paramètres d'utilisation comme la complexité du système ou le délai de décodage.

Dans de nombreux cas, le décodage ne conduira pas à une correction de toutes les erreurs de transmission. La possibilité d'avoir accès à des paramètres caractérisant la

qualité de l'information décodée peut alors s'avérer intéressante.

Le turbo-décodage étant constitué d'une succession d'opérations de décodage menée en boucle, se fondant à chaque fois sur des informations redondantes

différentes, il est difficile d'évaluer simplement la qualité de l'informaton décodée.

Cela pose un certain nombre de problèmes.

Par exemple, il est difficile de fixer a-priori le nombre d'itérations que le procédé de décodage doit effectuer. En général on fixe donc un nombre maximal d'itérations correspondant à une complexité et/ou un délai de décodage maximal tolérés, et on utilise un critère d'arrêt pour interrompre le processus de décodage si celui-ci semble avoir convergé vers la séquence émise avant le nombre maximal d'itérations. La détection de convergence peut être effectuée de différentes façons. Par exemple un code détecteur d'erreurs de type CRC (Cyclic Redundancy Check) peut être utilisé: si, au cours du turbo-décodage d'un bloc, le calcul du code détecteur d'erreurs indique qu'il n'y a plus d'erreurs, on interrompt le décodage itératif dudit bloc. Un inconvénient de cette première méthode est que ledit code détecteur d'erreurs doit être introduit à l'émission, occasionnant notamment une baisse du rendement global du codeur de canal. Une autre façon consiste à détecter une stagnation des sorties des décodeurs élémentaires au cours du décodage itératif d'une séquence. Une telle stagnation indique effectivement que des itérations de décodage supplémentaires ne réduiront pas davantage le nombre d'erreurs sur la séquence considérée Si cette manière de procéder permet de manière relativement simple de commander l'arrêt du traitement de décodage, elle ne donne pas d'indication sur la qualité des séquences décodées, c'est-àdire sur le nombre d'erreurs qu'elles contiennent encore par rapport à l'information émise. Pour de nombreuses applications, il serait souhaitable de pouvoir connaître le nombre d'erreurs restant dans un bloc d'informations décodées. Plus généralement, il pourrait être intéressant de connaître la qualité de l'information décodée en sortie de

chaque décodeur élémentaire et pour chaque itération.

Dans le cadre de la présente invention, l'on a recherché un paramètre simple

d'accès permettant d'évaluer la qualité d'une séquence décodée.

Une étude entreprise dans ce sens, en prenant l'exemple d'un turbo-code de type PCCC avec turbo-décodage d'une séquence de N bits par un algorithme de type LogMAP, a révélé qu'il existe une corrélation entre, d'une part, la moyenne de la valeur absolue de l'information extrinsèque calculée sur la séquence de N valeurs extrinsèques en sortie d'un décodeur donné lors d'une itération donnée et, d'autre part, le nombre d'erreurs restant dans la séquence de N bits décodée en sortie de ce décodeur donné pour cette itération donnée. Plus cette moyenne est élevée, plus il est

probable que le nombre d'erreurs restant dans la séquence soit faible.

On a pu établir une table de référence donnant la correspondance entre cette moyenne et le nombre d'erreurs binaires moyen par séquence pour différentes

conditions de transmission caractérisées par le rapport signal sur bruit.

On a pu également établir des tables de référence similaires à partir d'autres grandeurs représentatives de l'information extrinsèque pour un nombre donné d'informations en sortie d'une opération de décodage élémentaire, comme le

minimum, le maximum ou les moments d'ordre supérieur à 1.

On a montré, de manière plus générale, pour tous types de turbo codes, à concaténation parallèle ou série, que l'on pouvait toujours calculer, à partir d'un certain nombre d'informations pondérées en sortie d'une ou plusieurs opérations élémentaires de décodage, une grandeur caractéristique de la qualité d'un ensemble d'informations, en sortie de la dernière opération de décodage élémentaire considérée,

correspondant audit ensemble d'informations pondérées.

Un objet de la présente invention est donc de proposer un procédé de transmission de type à codage correcteur d'erreurs par turbo-codes par lequel on dispose d'un paramètre caractéristique d'une qualité d'information décodée au niveau

d'une étape de décodage quelconque, lors d'une itération de décodage quelconque.

A cet effet, elle propose un procédé de transmission numérique de type à codage correcteur d'erreurs, comprenant, avant une étape de transmission sur un canal, une procédure de codage pour générer, à partir d'une information utile, une information codée comprenant au moins une information redondante et, après ladite étape de transmission sur ledit canal, une procédure de décodage pour obtenir, à partir d'une information reçue à décoder, une estimation de ladite information de source avec correction des erreurs de transmission basée sur ladite au moins une information redondante, ladite procédure de codage comprenant une pluralité d'étapes de codage élémentaire associée à une pluralité d'étapes d'entrelacement et opérant en parallèle ou en série, ladite procédure de décodage étant itérative et comprenant, pour chaque itération une pluralité d'étapes de décodage élémentaire qui correspond à ladite pluralité d'étapes de codage élémentaire avec association à une pluralité d'étapes d'entrelacement et de désentrelacement adaptées, chacune desdites étapes de décodage élémentaire générant au moins une information de sortie pondérée qui peut être transmise à une ou plusieurs autres étapes de décodage élémentaire, ledit procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend une étape de détermination de grandeur caractéristique pour calculer au moins une grandeur caractéristique à partir d'un ensemble d'informations de sortie pondérée générées par au moins une étape de décodage élémentaire, et une étape de détermination de paramètre de qualité d'information décodée pour déterminer à partir de ladite au moins une grandeur caractéristique et d'au moins un paramètre de configuration, un paramètre de qualité d'information décodée associé à un ensemble d'informations décodées correspondant

audit ensemble d'informations de sortie pondérée.

Ainsi définie, la présente invention s'applique à tous types de procédé de transmission utilisant un codage correcteur d'erreur de type turbocodage, qu'il

s'agisse d'un turbo-codage série ou parallèle.

Elle s'applique également dans le cadre de la turbo-égalisation, o le canal est

considéré comme un codeur convolutif, ou dans le cadre de la turbodétection.

Le paramètre de qualité d'information décodé peut être utilisé après le turbo-

décodage ou au sein même du processus de turbo-décodage.

Selon un autre aspect de la présente invention, chacune desdites étapes de décodage élémentaire utilise une partie de ladite information reçue, qui correspond à une information contenant de l'information redondante associée à l'étape de codage élémentaire correspondante, pour générer une information de sortie comprenant une information extrinsèque qui peut être transmise à une autre étape de décodage élémentaire, au moins une information extrinsèque obtenue lors d'une itération étant transmise à une autre itération, et ladite étape de détermination de grandeur caractéristique calculant ladite au moins une grandeur caractéristique lors d'une étape de décodage élémentaire à partir d'un ensemble d'informations extrinsèques en sortie

de ladite étape de décodage élémentaire.

Avantageusement, la grandeur caractéristique est une grandeur statistique. Il pourra s'agir de la moyenne de la valeur absolue de l'information extrinsèque calculée sur ledit ensemble d'informations extrinsèques. Il pourra également s'agir d'autres

grandeurs statistiques comme la variance, le minimum ou le maximum.

Selon un autre aspect de la présente invention, ladite étape de détermination de paramètre de qualité détermine ledit paramètre de qualité d'information décodée à partir d'une grandeur caractéristique calculée lors d'une étape de décodage élémentaire à partir d'un ensemble d'informations de sortie pondérée de ladite étape de décodage élémentaire et d'autres grandeurs caractéristiques calculées lors d'étapes de décodage élémentaire précédentes à partir d'ensembles d'informations de sorties pondérées correspondant audit ensemble d'informations de sortie pondérée de ladite étape de décodage élémentaire, et d'au moins un paramètre de configuration, ledit paramètre de qualité d'information décodée étant associé à un ensemble d'informations décodées correspondant audit ensemble d'informations de sortie

pondérée de ladite étape de décodage élémentaire.

Avantageusement, ladite étape de détermination de paramètre de qualité détermine ledit paramètre de qualité à partir de grandeurs caractéristiques calculées lors d'étapes de décodage élémentaire correspondant aux dernières étapes de décodage

élémentaire de ladite procédure de décodage.

Mais ladite étape de détermination de qualité peut également déterminer ledit paramètre de qualité à partir d'une seule grandeur caractéristique calculée lors de la

dernière étape de décodage élémentaire de ladite procédure de décodage.

Pour certaines applications, ledit paramètre de qualité d'information de sortie est

un nombre entier représentant le nombre probable d'erreurs dans le bloc considéré.

Pour d'autres applications, ledit paramètre de qualité d'information de sortie est

un scalaire utilisé comme facteur de pondération.

i1

Dans ce cas, il est d'autant plus grand que l'information de sortie est fiable.

Un paramètre de configuration peut être un paramètre caractérisant les

conditions de transmission, par exemple le rapport signal sur bruit.

Ladite étape de détermination de paramètre de qualité d'information peut employer un algorithme prédéterminé permettant le calcul du paramètre dequalité d'information en fonction d'une ou plusieurs grandeurs caractéristiques et de

paramètres de configuration.

Cette étape de détermination de paramètre de qualité d'information peut également employer des tables de référence prédéterminées permettant de sélectionner un paramètre de qualité d'information en fonction d'une ou plusieurs grandeurs

caractéristiques et de paramètres de configuration.

Selon un autre aspect de la présente invention, l'information reçue étant traitée par séquences de décodage de N bits, ledit ensemble d'informations décodées est une

séquence d'informations binaires contenant N bits.

Ce mode de réalisation de la présente invention est particulièrement avantageux pour les applications consistant à affecter d'un paramètre de qualité d'information

décodée une séquence décodée en sortie de la procédure de décodage.

Alternativement, l'information reçue étant traitée par séquences de décodage de N bits, ledit ensemble d'informations décodées est une séquence d'informations

binaires qui ne représente qu'une fraction d'une séquence de décodage de N bits.

Ce mode de réalisation de la présente invention est avantageux pour les applications consistant à utiliser un paramètre de qualité d'information décodée dans le processus même de turbo-décodage, en le convertissant en facteur de pondération de l'ensemble d'information extrinsèque correspondant à la fraction de séquence de décodage, afin de favoriser plus ou moins certains ensembles d'information

extrinsèque et améliorer la convergence du procédé de turbo-décodage.

Selon un autre aspect de la présente invention, lesdites étapes de décodage élémentaire sont à entrées et sorties pondérées, en termes de probabilités, de rapports

de vraisemblance, ou de logarithmes de rapports de vraisemblance.

Selon un autre aspect de la présente invention, ladite procédure de codage comprend au moins une étape de poinçonnage et ladite procédure de décodage

comprend au moins une étape de dépoinçonnage correspondante.

Selon un autre aspect de la présente invention, dans une combinaison de procédés de transmission utilisant plusieurs procédures de décodage associées à une même procédure de codage, les paramètres de qualité d'information décodée obtenus pour chacune des procédures de décodage peuvent être utilisés comme facteurs de pondération des ensembles d'informations décodées en vue d'une combinaison de ces ensembles. Selon un autre aspect de la présente invention, dans un procédé de transmission comprenant, en outre, une étape de détection jointe, ledit paramètre de qualité d'information décodée peut être utilisé comme paramètre de ladite étape de détection jointe. Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus, ainsi que d'autres,

apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple de

réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints, parmi

lesquels: la Fig. 1 est un schéma illustrant un dispositif codeur à turbocode de type PCCC à deux dimensions; la Fig. 2 est un schéma illustrant un dispositif décodeur en mode série associé au dispositif codeur de la Fig. 1; la Fig. 3 est un graphe montrant la distribution de la moyenne de la valeur absolue de l'information extrinsèque en fonction du nombre moyen d'erreurs par séquences décodées, pour une étape de décodage donnée et pour différentes conditions de transmission; la Fig. 4 est un organigramme illustrant un principe de base d'une procédure de décodage avec détermination d'un paramètre de qualité d'information décodée selon un mode de réalisation de la présente invention; la Fig. 5 est un organigramme illustrant un principe de base d'une procédure de décodage avec détermination d'un paramètre de qualité d'information décodée selon un autre mode de réalisation de la présente invention; la Fig. 6 est un organigramme illustrant l'application de la présente invention à un procédé de transmission comprenant une pluralité de procédures de décodage dont les sorties sont combinées; et la Fig. 7 est un organigramme illustrant l'application de la présente invention à

un procédé de transmission comprenant une étape de détection jointe.

La présente invention sera illustrée notamment en référence à un procédé de transmission de type à codage correcteur d'erreurs utilisant un turbocode de type PCCC à deux dimensions, un dispositif de turbo-codage appliquant ce procédé étant représenté de manière schématique sur la Fig. 1, et un dispositif de turbo-décodage appliquant ce procédé étant représenté sur la Fig. 2. On pourra facilement généraliser l'invention à des turbo-codes de plus grande dimension, utilisant d'autres types de codes élémentaires, et/ou à schémas de concaténation différents, notamment à des schémas de concaténation série. Globalement, un procédé de transmission numérique de type à codage correcteur d'erreurs par turbocode PCCC comprend une procédure de codage avant une étape de

transmission et une procédure de décodage après une étape de transmission.

La procédure de codage est illustrée à travers le dispositif de codage représenté

schématiquement sur la Fig. 1.

Globalement, ce dispositif de codage 10 comprend deux codeurs élémentaires 11 et 12 entre lesquels intervient un entrelaceur 13 de taille N. Chacun des codeurs élémentaires 11 et 12 est un codeur utilisant un code Convolutif Récursif Systématique (RSC). Ainsi qu'il est bien connu, chacun de ces codeurs élémentaires utilise une série d'informations auxiliaires, mémorisées dans un dispositif de type registre à décalage obtenues chacune par combinaison mathématique d'une information utile et d'informations auxiliaires calculées précédemment. Dans l'exemple présenté ici, le registre à décalage 23 emmagasine les données auxiliaires calculées par la porte 21 OU exclusif. Le produit de convolution est réalisé par la

porte OU exclusif 22, les sorties du registre 23 matérialisant le polynôme générateur.

L'information utile est systématiquement transmise au côté d'une information de redondance qui apparaît en sortie de la porte OU exclusif 22. L'étape d'entrelacement 13 de taille N modifie l'ordre de prise en compte des données par chacun des codes élémentaires. De la sorte, chacun des codeurs 11 et 12 génère une information

redondante qui lui est associée. L'information de source n'est transmise qu'une fois.

Ainsi, l'information codée telle qu'elle ressort de la procédure de codage est un bloc comprenant l'information utile, ou partie systématique, et les deux informations redondantes, ou parties de l'information codée correspondant à chacun des codes

élémentaires. Bien entendu, les deux codes élémentaires pourraient être différents.

Après multiplexage 14, l'information codée peut être soumise à un poinçonnage 15.

Le rendement de chacun des codeurs élémentaires est de /2 et, du fait que la partie systématique n'est transmise qu'une fois, le rendement du turbo-code est de 1/3. Ce rendement peut bien entendu être augmenté par poinçonnage. Ainsi, le poinçonnage de la moitié des bits de redondance de chaque code élémentaire produirait un

rendement de 1/2.

L'information codée et éventuellement poinçonnée est transmise par séquences de longueur N/R o R est le rendement du turbo-code, poinçonnage inclus. Ces séquences subissent les modifications apportées par le canal. Elles sont ensuite reçues par le dispositif de décodage, après éventuel dépoinçonnage. Se présentent en entrée

du démultiplexeur 31, des séquences d'information pondérée 30 de longueur N/R.

Chacun de ces blocs 30 constituent une information reçue à décoder. Ils contiennent une partie d'information reçue correspondant à l'information utile, appelée information systématique X, une première partie d'information reçue correspondant à l'information redondante du premier code élémentaire, appelée première information redondante Y1, et une seconde partie d'information reçue correspondant à l'information redondante du second code élémentaire, appelée seconde information redondante Y2. La procédure de décodage fonctionne par séquences de décodage de N

bits correspondant aux séquences de N blocs reçues.

Le dispositif de décodage comprend un décodeur élémentaire 32 correspondant au premier codeur élémentaire 11 et un décodeur élémentaire 33 correspondant au second codeur élémentaire 12 concaténés en série. Dans l'exemple considéré ici, les décodeurs élémentaires, utilisant un algorithme de type LogMAP, sont à entrées et sorties pondérées sous forme de logarithme de rapport de vraisemblance (LLR). De ce fait, l'information extrinsèque est initialisée à 0 et la combinaison de l'information extrinsèque avec l'information systématique se fait par addition. Bien entendu, si les grandeurs manipulées par les décodeurs élémentaires sont autres, il faudra faire les changements correspondants. Par exemple, s'il s'agit de rapports de vraisemblance, l'information extrinsèque est initialisée à 1 et la combinaison se fait par produit. S'il s'agit de probabilités, l'information extrinsèque est initialisée à à 0,5 et la

combinaison se fait également par produit.

La partie d'information reçue X correspondant à l'information de source est par ailleurs transmise aux décodeurs élémentaires 32 et 33. En direction du décodeur élémentaire 32, un additionneur 37 ajoute à cette information systématique X une information extrinsèque e2k'l. En direction du décodeur élémentaire 33, un additionneur 39 ajoute à cette information systématique X, entrelacée par un entrelaceur 34 de taille N correspondant à l'entrelaceur 13, une information extrinsèque elk', entrelacée par un entrelaceur 35 de taille N correspondant à l'entrelaceur 13. D'autre part, la partie d'information reçue Y1 correspondant à l'information redondante du premier code élémentaire est transmise au décodeur 32 et la partie d'information reçue Y2 correspondant à l'information redondante du second

code élémentaire est transmise au décodeur 33.

L'indice k' représente l'itération en cours de la procédure de décodage, l'information extrinsèque e2k'- étant donc calculée lors d'une itération précédant celle

pendant laquelle est calculée l'information extrinsèque elk'.

L'information extrinsèque elk, est obtenue en sortie du décodeur élémentaire 32 lors d'une itération k', avec soustraction, au niveau d'un soustracteur 38, de

l'information systématique X et de l'information extrinsèque e2k'-

L'information extrinsèque e2k, est obtenue, sous forme entrelacée e'2k', en sortie du décodeur élémentaire 33 lors d'une itération k', avec soustraction, au niveau d'un soustracteur 40, de l'information systématique entrelacée X' et de l'information extrinsèque entrelacée e' lk'. Elle est désentrelacée par un désentrelaceur 36 de taille N

correspondant à l'entrelaceur 13 avant transmission à l'itération suivante.

A l'issue d'une procédure de décodage, c'est-à-dire après un nombre k donné d'itérations, une séquence de décodage en sortie du second décodeur élémentaire 33 est désentrelacée et analysée par un bloc de décision 41 pour former une séquence décodée. Au départ, l'information extrinsèque e2o est initialisée à 0. Lors de la première itération, l'information systématique X forme l'information a priori d'entrée du premier décodeur élémentaire 32. Le premier décodage élémentaire, à partir de la première information redondante Y1, produit une information de sortie pondérée DIl, correspondant à une première estimation de séquence de décodage, et s'écrivant sous forme d'une combinaison de l'information systématique et de l'information extrinsèque el1, cette dernière correspondant à une augmentation de la fiabilité associée au premier décodage élémentaire. On a Dl,= X + ell, l'information extrinsèque el s'écrivant comme la différence entre l'information de sortie pondérée du premier décodeur, ici le logarithme de rapport de vraisemblance en sortie, et l'information d'entrée pondérée du premier décodeur, ici le logarithme de rapport de vraisemblance en entrée. Cette information extrinsèque el, entrelacée et ajoutée à l'information systématique entrelacée X', forme l'information a priori d'entrée du second décodeur élémentaire 33. Le second décodage élémentaire, à partir de la seconde information redondante Y2, produit une information de sortie pondérée D'21, qui correspond à une seconde estimation de séquence de décodage, et qui s'écrit sous forme d'une combinaison de l'information systématique entrelacée, de l'information extrinsèque entrelacée e'l, et de l'information extrinsèque entrelacée e'21, cette dernière correspondant à une augmentation de la fiabilité associée au second décodage élémentaire. On a D'21 = X'+e'l+e'21, l'information extrinsèque entrelacée e'21 s'écrivant comme la différence entre l'information de sortie pondérée du second décodeur, ici le logarithme de rapport de vraisemblance en sortie, et l'information d'entrée pondérée du second décodeur, ici le logarithme de rapport de vraisemblance en entrée. L'information extrinsèque entrelacée e'21 forme après désentrelacement l'information extrinsèque e21 qui, ajoutée à l'information systématique X, forme l'information a priori d'entrée du premier décodeur élémentaire 32 pour la seconde itération. Le décodage élémentaire, toujours à partir de la première information redondante Y1, produit alors une information de sortie pondérée D12, qui correspond à une nouvelle estimation de séquence de décodage de fiabilité accrue. Une nouvelle information extrinsèque associée au décodeur 32 el2, entrelacée et ajoutée à l'information systématique entrelacée X', forme l'information a priori d'entrée du second décodeur élémentaire 33. Le second décodage élémentaire, toujours à partir de la seconde information redondante Y2, produit une information de sortie pondérée D'22, qui correspond à une nouvelle estimation de séquence de décodage de fiabilité accrue. Une nouvelle information extrinsèque associée au décodeur 33 e22, ajoutée à l'information systématique X, forme l'information a priori d'entrée du premier décodeur élémentaire 32 pour la troisième itération. Le processus se poursuit ensuite de la même façon, l'information extrinsèque, au fur et à mesure des itérations, gagnant en fiabilité, c'est-à-dire en amplitude dans le présent cas o elle s'exprime en terme de logarithme de rapport de vraisemblance. Au bout d'un nombre d'itérations donné k, la séquence de décodage entrelacée composée des informations de sortie pondérée D2i en sortie du second décodeur élémentaire 33 est désentrelacée et seuillée pour

produire la séquence décodée.

La Fig. 5 représente un mode de réalisation de la présente invention appliqué au

cas d'un PCCC de dimension i tel le PCCC de dimension 2 qui vient d'être décrit.

Selon l'invention une étape 86 de détermination de grandeur caractéristique exécute un algorithme consistant, lors de la dernière étape de décodage élémentaire 83 de la procédure de décodage, c'est-àdire l'étape correspondant au ièêm décodage élémentaire de la kème itération, à calculer la moyenne E eik [ de la valeur absolue de l'information extrinsèque calculée sur la séquence de N valeurs extrinsèques en sortie du ième décodeur lors de la kèm itération. Dans le cas du PCCC de dimension 2 décrit, cette étape 86 va calculer, lors du décodage élémentaire effectué par le second décodeur 33 lors de la km itération, la moyenne E e2k I de la valeur absolue de l'information extrinsèque calculée sur la séquence de N valeurs extrinsèques en sortie

du second décodeur 33 lors de la k"m itération.

Une étape 85 de détermination de paramètre de qualité d'information décodée reçoit la grandeur caractéristique E | eik. Elle reçoit également d'autres paramètres qui sont des paramètres de configuration, c'est-àdire des paramètres permettant de caractériser le système pour lequel est faite l'évaluation de qualité d'information décodée. Il peut s'agir notamment du rapport signal/bruit estimé, de la taille N des séquences de décodage, de la valeur i et de la valeur k. Il peut s'agir également de paramètres caractérisant le poinçonnage ou tout autre paramètre susceptible de

modifier la qualité de l'information décodée.

Pour déterminer, à l'issue de l'étape de décodage élémentaire 83, à partir de la grandeur caractéristique E eik I et des paramètres de configuration, un paramètre de qualité d'information décodée associé à la séquence de N informations décodées correspondant à la séquence de N valeurs extrinsèques en sortie du ième décodeur élémentaire, l'étape de détermination utilise un algorithme prédéterminé ou des tables de référence prédéterminés. Cet algorithme ou ces tables de référence sont prédéterminés en fonction d'une étude préalable de la distribution de la moyenne de la valeur absolue de l'information extrinsèque en fonction du nombre moyen d'erreurs

par séquences décodées, pour différents paramètres de configuration.

A titre d'exemple, la Fig. 3 montre sous forme de graphe un résultat d'une telle étude pour le PCCC du présent mode de réalisation. Il s'agit de la distribution de la moyenne E I e2o10 de la valeur absolue de l'information extrinsèque en sortie du 2emC décodeur de la 10&e itération en fonction du nombre d'erreurs moyen par séquence décodée, la longueur de la séquence (correspondant à la taille des entrelaceurs) étant de N=640. Cette distribution est établie pour trois valeurs de rapport signal sur bruit: la première barre correspondant à un rapport signal sur bruit de 0 dB, la seconde barre correspondant à un rapport signal sur bruit de 0,25 dB et la troisième barre

correspondant à un rapport signal sur bruit de 0,5 dB. Le signal en sortie du turbo-

codeur est modulé par une modulation BPSK et transmis sur un canal à Bruit Blanc Additif Gaussien (BBAG). Des grandeurs E I e2io0 sont calculées pour suffisamment de séquences pour obtenir une distribution " lisse ". En abscisse, le nombre d'erreurs se présente par intervalles de dix de manière à avoir une statistique suffisante par intervalle. Le cas correspondant à O erreurs est envisagé séparément car la valeur de E I e2o10 1 correspondante est bien plus élevée que pour les autres cas. En ordonnée, la valeur absolue de l'information extrinsèque est portée sous la forme log (E I e2i0). Le graphe de distribution obtenu, exploité par exemple au moyen d'une table de référence, permet, pour un rapport signal sur bruit donné, formant paramètre de configuration, de déduire de la grandeur caractéristique associée à une séquence de N données décodées un nombre d'erreurs probable restant dans cette séquence. Ce nombre d'erreurs forme ici le paramètre de qualité d'information qui selon l'invention est associé à une séquence d'informations décodées. Par exemple, pour un rapport signal sur bruit de O dB, une valeur de grandeur caractéristique E I e210 1 de 2,51, dont le logarithme est 0,4, indique qu'il reste une trentaine d'erreurs sur les 640 bits décodés. Ce paramètre de qualité pourra, selon les applications, être de nature

différente.

Bien entendu, l'étape de détermination de paramètre de qualité d'information pourra se fonder sur un certain nombre de distributions de grandeur caractéristique telle celle représentée sur la Fig. 3 et correspondant à diverses valeurs de paramètres

de configuration.

La Fig. 4 est un organigramme illustrant de manière plus générale le principe de base d'une procédure de décodage avec détermination d'un paramètre de qualité

d'information décodée selon un mode de réalisation de la présente invention.

Selon l'invention une étape 54 de détermination de grandeur caractéristique exécute un algorithme consistant, lors des étapes de décodage élémentaire de la procédure de décodage, telles les étapes représentées 51, 52 et 53 correspondant respectivement au i',e décodage élémentaire de l'itération k', au (i-l)me décodage

élémentaire de l'itération k et au ime décodage élémentaire de l'itération k, c'est-à-

dire le dernier décodage élémentaire, à calculer une fonction f(ajl)j=L... i, 1=1...k donnant des grandeurs caractéristiques d'un ensemble d'informations pondérées aj,, j=l...i, 1...k correspondant à l'ensemble ou à une partie d'une séquence de décodage en sortie de chacune de ces étapes de décodage élémentaire. Les grandeurs caractéristiques peuvent être des grandeurs statistiques comme des moyennes d'amplitudes, des variances, des minima, des maxima, etc. La fonction f peut donner des grandeurs caractéristiques d'un ensemble d'informations pondérées en sortie des dernières étapes de décodage élémentaire de la procédure de décodage. Elle peut également donner une grandeur caractéristique d'un ensemble d'informations pondérées en sortie de la dernière étape de décodage élémentaire de la procédure de décodage, que celle-ci

soit située à la fin ou au sein d'une itération de décodage.

Une étape 55 de détermination de paramètre de qualité d'information décodée

reçoit les grandeurs caractéristiques f(ajl)j=l...i, 1=l.. k et des paramètres de configuration.

Là encore, il peut s'agir notamment du rapport signal/bruit estimé, de la taille N des séquences de décodage, de la valeur i et de la valeur k, de paramètres caractérisant le ou les poinçonnages effectués, de paramètres caractérisant le ou les entrelacements utilisés, etc. Pour déterminer, à l'issue de l'étape de décodage élémentaire 53, à partir des grandeurs caractéristiques f(ajl)j.. i, l=1...k et des paramètres de configuration, un paramètre de qualité d'information décodée associé à l'ensemble d'informations décodées correspondant à l'ensemble d'informations pondérées aik en sortie du ième décodeur élémentaire lors de la kVe itération, l'étape de détermination de paramètre de qualité d'information utilise un algorithme prédéterminé ou des tables de référence prédéterminées. Cet algorithme ou ces tables de référence sont prédéterminés en fonction d'une étude préalable de la distribution des grandeurs caractéristiques en fonction d'un paramètre de qualité d'information décodée pour différents paramètres de configuration. Ce paramètre de qualité peut être un nombre entier représentant le nombre probable d'erreurs dans l'ensemble d'informations décodées ou bien un scalaire utilisé comme facteur de pondération ou tout autre paramètre dont on a besoin

pour une application donnée.

Dans le mode de réalisation qui vient d'être présenté, le paramètre de qualité d'information décodé selon l'invention est notamment prévu pour des applications en

aval de la procédure de turbo-décodage dont des exemples seront donnés par la suite.

Dans ce cas, il est généralement calculé pour un ensemble d'informations décodées correspondant à une séquence de décodage entière. En outre, il est généralement calculé soit lors d'étapes de décodage élémentaire qui sont les dernières étapes de la procédure de décodage, soit même lors de la dernière étape de décodage élémentaire de la procédure de décodage. Cependant, un tel paramètre de qualité d'information décodée peut être également utilisé au sein même du processus de turbo-décodage. On entend par ensemble d'informations décodées, auquel est associé un paramètre de qualité d'information décodé, tout ensemble d'informations décodées à l'issue d'une étape de décodage élémentaire qui n'est pas forcément la dernière étape de la procédure de décodage. Par exemple, un tel paramètre de qualité d'information décodée peut être calculé à l'issue d'une étape de décodage élémentaire pour modifier une étape de décodage élémentaire ultérieure. Dans ce cas, il pourra également être calculé pour un ensemble d'informations décodées correspondant à une fraction de séquence de décodage, afin, par exemple, de donner des poids différents à un certain nombre de sous-ensembles d'une séquence de décodage, afin de favoriser lors d'étapes ultérieures tel ou tel sous-ensemble selon la qualité de l'information qu'il renferme. La présente invention s'applique à tous types de procédé de transmission

utilisant un codage correcteur d'erreur de type turbo-codage, qu'il s'agisse d'un turbo-

codage série ou parallèle, voire d'un turbo-code à schéma de concaténation hybride

mêlant concaténation série et concaténation parallèle.

L'on va brièvement présenter un mode de réalisation de la présente invention

appliqué à un turbo-code série.

Par exemple, dans un turbo-code à concaténation série, chaque codeur élémentaire génère une information codée élémentaire à partir de l'information codée élémentaire issue du codeur élémentaire précédent, les i codeurs élémentaires étant séparés par (i-1) entrelaceurs. Des étapes de poinçonnage peuvent être réparties dans la procédure de codage, la sortie d'un jme codeur pouvant être poinçonnée par un jème vecteur de poinçonnage, entrelacée par un jme entrelaceur avant codage par un (j+l) ême codeur. La taille de chaque entrelaceur dépend de l'étape de codage précédente, et, en particulier, du rendement après poinçonnage du codeur élémentaire précédent. Dans un exemple de turbo-décodage correspondant au turbo-codage à concaténation série qui vient d'être décrit, les décodeurs élémentaires étant associés dans l'ordre inverse des codeurs élémentaires, chaque étape de décodage élémentaire reçoit deux informations pondérées a priori, l'une, appelée première information d'entrée, correspondant à l'information de sortie du codeur élémentaire correspondant, et l'autre, appelée seconde information d'entrée, correspondant à l'information d'entrée du codeur élémentaire correspondant. Cette étape de décodage élémentaire produit deux informations pondérées a posteriori, l'une, appelée première information de sortie, correspondant à la sortie du codeur élémentaire correspondant, et qui devient donc, lors d'une itération suivante, après entrelacement et poinçonnage correspondant, entrée a priori d'un décodeur élémentaire précédent, et l'autre, appelée seconde information de sortie, correspondant à l'entrée du codeur élémentaire correspondant, et qui devient donc, dans la même itération, après désentrelacement et dépoinçonnage correspondant, entrée a-priori d'un décodeur élémentaire suivant. La première information d'entrée correspond à l'information à décoder par l'étape de décodage élémentaire. La seconde information de sortie correspond à l'information décodée par l'étape de décodage élémentaire, et elle est constituée de la combinaison de la seconde

information d'entrée et d'une information extrinsèque.

Selon la présente invention, l'étape de détermination de grandeur caractéristique calcule, lors d'une étape de décodage élémentaire, une grandeur caractéristique à partir d'un ensemble d'informations pondérées en sortie de cette étape de décodage élémentaire. Par exemple, si l'on se réfère à l'exemple de turbo-décodage précédemment décrit, le calcul de grandeur caractéristique se fait à partir d'un ensemble de valeurs de laseconde information de sortie, correspondant à une séquence de décodage ou une fraction de séquence de décodage. L'étape de détermination de paramètre de qualité d'information décodée détermine à partir de la grandeur caractéristique et de paramètres de configuration, un paramètre de qualité d'information décodée associé à un ensemble d'informations décodées correspondant audit ensemble d'informations pondérées. Par informations décodées, on entend informations décodées par l'étape de décodage élémentaire considérée. Il s'agira d'une information décodée correspondant à l'information utile si l'étape de décodage

élémentaire considérée est la dernière étape de la procédure de décodage.

La présente invention trouve une application par exemple, dans un procédé de combinaison pondérée de trames qui étaient identiques à l'émission mais qui ont été transmises et décodées différemment, par exemple au sein d'un procédé de type soft handover. La Fig. 6 représente de manière schématique le principe de base de l'application de la présente invention à un procédé de combinaison pondérée de trames. Il s'agit d'une combinaison de procédés de transmission utilisant plusieurs procédures de décodage associées à une même procédure de codage. Une séquence codée par une procédure de codage 60 de type à turbo-codes est soumise à une étape de répétition qui fait que cette séquence codée est émise sur n canaux différents 62. Par canal, on entend ici un canal au sens large représentant entre autres l'effet du poinçonnage, de la

modulation, du canal physique proprement dit, de la démodulation et de la détection.

Chaque séquence, telle que modifiée par le canal correspondant, est soumise à un décodage itératif de type turbo-décodage 63 respectif. Il en ressort n séquences décodées. L'application de la présente invention à chacune des procédures de décodage permet d'associer à chacune de ces n séquences un facteur de pondération respectif déterminé par l'étape de détermination de paramètre de qualité d'information décodée. Une étape de combinaison 64 combine les n séquences en appliquant à chacune son facteur de pondération respectif, pour obtenir une séquence décodée finale, représentative de la séquence d'information de source. Si l'on appelle ak le facteur de pondération associé à une séquence décodée dk, avec k=l...n, et si l'on

appelle d la séquence obtenue par combinaison pondérée, on a: d=--f(ak, dk)k=1...n.

Cette application de la présente invention est particulièrement intéressante dans le domaine de la téléphonie mobile, par exemple lorsqu'un téléphone mobile est en

communication avec plusieurs stations de base.

La présente invention trouve également une application par exemple, dans un procédé de transmission comprenant une étape de détection jointe. La Fig. 7 représente de manière schématique le principe de base de l'application de la présente invention à un procédé itératif de décodage avec bloc de détection jointe. Un bloc de détection jointe est un bloc de détection sous-optimal de complexité et d'efficacité réglable. L'étape de détection jointe 70 correspondante reçoit, par exemple, des séquences de bits pondérés entachés d'ISI (Inter Symbol Interference) ou de MAI (Multiple Access Interference) et les convertit en séquences de bits pondérés

correspondantes à destination d'une procédure de décodage itérative de type turbo-

décodage 71. A l'issue de la procédure de décodage, une étape de détermination de paramètre de qualité d'information décodée génère un indicateur de qualité correspondant à une séquence décodée. Une étape d'aiguillage 72 compare l'indicateur de qualité à un seuil prédéterminé et, dans le cas o la qualité n'est pas satisfaisante, renvoie la séquence de bits pondérés vers l'étape de détection 70 tout en commandant un nouveau réglage de la complexité et de l'efficacité du bloc de

détection en fonction de l'indicateur de qualité.

Claims (17)

REVENDICATIONS

1) Procédé de transmission numérique de type à codage correcteur d'erreurs, comprenant, avant une étape de transmission sur un canal, une procédure de codage pour générer, à partir d'une information de source, une information codée comprenant au moins une information redondante et, après ladite étape de transmission sur ledit canal, une procédure de décodage pour obtenir, à partir d'une information reçue à décoder (50), une estimation de ladite information de source avec correction des erreurs de transmission basée sur ladite au moins une information redondante, ladite procédure de codage comprenant une pluralité d'étapes de codage élémentaire associées à une pluralité d'étapes d'entrelacement et opérant en parallèle ou en série, ladite procédure de décodage étant itérative et comprenant, pour chaque itération une pluralité d'étapes de décodage élémentaire (51, 52, 53, 83) qui correspondent à ladite pluralité d'étapes de codage élémentaire avec association à une pluralité d'étapes d'entrelacement et de désentrelacement adaptées, chacune desdites étapes de décodage élémentaire (51, 52, 53,; 83) générant au moins une information de sortie pondérée qui peut être transmise à une ou plusieurs autres étapes de décodage élémentaire, ledit procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend une étape (54; 86) de détermination de grandeur caractéristique pour calculer au moins une grandeur caractéristique à partir d'un ensemble d'informations de sortie pondérée générées par au moins une étape de décodage élémentaire (51, 52, 53; 83), et une étape (55;

85) de détermination de paramètre de qualité d'information décodée pour déterminer à partir de ladite au moins une grandeur caractéristique et d'au moins un paramètre de configuration, un paramètre de qualité d'information décodée associé à un ensemble d'informations

décodées correspondant audit ensemble d'informations de sortie pondérée.

2) Procédé de transmission numérique de type à codage correcteur d'erreurs selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit paramètre de qualité d'information

décodé est utilisé après ladite procédure de décodage.

3) Procédé de transmission numérique de type à codage correcteur d'erreurs selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit paramètre de qualité d'information

décodé est utilisé pendant ladite procédure de décodage.

4) Procédé de transmission numérique de type à codage correcteur d'erreurs

selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chacune

desdites étapes de décodage élémentaire utilise une partie de ladite information reçue, qui correspond à une information redondante associée à l'étape de codage élémentaire correspondante, pour générer une information de sortie comprenant une information extrinsèque qui peut être transmise à une ou plusieurs autres étapes de décodage élémentaire, au moins une information extrinsèque obtenue lors d'une itération étant transmise à une autre itération, et ladite étape de détermination de grandeur caractéristique (86) calculant ladite au moins une grandeur caractéristique lors d'une étape de décodage élémentaire (83) à partir d'un ensemble d'informations

extrinsèques en sortie de ladite étape de décodage élémentaire (83).

) Procédé de transmission numérique de type à codage correcteur d'erreurs

selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite

grandeur caractéristique est une grandeur statistique.

6) Procédé de transmission numérique de type à codage correcteur d'erreurs selon la revendication 4, caractérisé en ce que Iadite grandeur caractéristique est la moyenne de la valeur absolue de l'information extrinsèque calculée sur ledit ensemble

d'informations extrinsèques.

7) Procédé de transmission numérique de type à codage correcteur d'erreurs selon la revendication 4, caractérisé en ce que ladite grandeur caractéristique est une

grandeur statistique caractérisant ledit ensemble d'informations extrinsèques.

8) Procédé de transmission numérique de type à codage correcteur d'erreurs

selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite

étape de détermination de paramètre de qualité (55) détermine ledit paramètre de qualité d'information décodée à partir d'une grandeur caractéristique calculée, par ladite étape de détermination de grandeur caractéristique (54; 86) lors d'une étape de décodage élémentaire (53) à partir d'un ensemble d'informations de sortie pondérée de ladite étape de décodage élémentaire (53) et d'autres grandeurs caractéristiques calculées lors d'étapes de décodage élémentaire précédentes (51, 52) à partir d'ensembles d'informations de sorties pondérées correspondant audit ensemble d'informations de sortie pondérée de ladite étape de décodage élémentaire (53), et d'au moins un paramètre de configuration, ledit paramètre de qualité d'information décodée étant associé à un ensemble d'informations décodées correspondant audit ensemble d'informations de sortie pondérée de ladite étape de décodage élémentaire (53). 9) Procédé de transmission numérique de type à codage correcteur d'erreurs selon la revendication 8, caractérisé en ce que ladite étape de détermination de paramètre de qualité (55) détermine ledit paramètre de qualité à partir de grandeurs caractéristiques calculées lors d'étapes de décodage élémentaire correspondant aux dernières étapes de décodage élémentaire (51, 52, 53) de ladite procédure de décodage. ) Procédé de transmission numérique de type à codage correcteur d'erreurs selon la revendication 8, caractérisé en ce que ladite étape de détermination de qualité (55) détermine ledit paramètre de qualité à partir d'une seule grandeur caractéristique calculée lors de la dernière étape de décodage élémentaire (53) de ladite procédure de décodage. 11) Procédé de transmission numérique de type à codage correcteur d'erreurs

selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit

paramètre de qualité d'information de sortie est un nombre entier représentant le

nombre probable d'erreurs qui existent dans ledit ensemble d'informations décodées.

12) Procédé de transmission numérique de type à codage correcteur d'erreurs

selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit

paramètre de qualité d'information de sortie est un scalaire utilisé comme facteur de pondération. 13) Procédé de transmission numérique de type à codage correcteur d'erreurs

selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un

paramètre de configuration est un paramètre caractérisant les conditions de décodage.

14) Procédé de transmission numérique de type à codage correcteur d'erreurs

selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un

paramètre de configuration est un paramètre caractérisant les conditions de transmission. ) Procédé de transmission numérique de type à codage correcteur d'erreurs

selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un

paramètre de configuration est le rapport signal sur bruit.

16) Procédé de transmission numérique de type à codage correcteur d'erreurs

selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite

étape de détermination de paramètre de qualité d'information (55; 85) utilise un algorithme prédéterminé permettant le calcul dudit paramètre de qualité d'information en fonction desdits paramètres de configuration et d'une ou plusieurs desdites

grandeurs caractéristiques.

17) Procédé de transmission numérique de type à codage correcteur d'erreurs

selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite

étape de détermination de paramètre de qualité d'information (55; 85) utilise une table de référence prédéterminée pour sélectionner un paramètre de qualité d'information en fonction desdits paramètres de configuration et d'une ou plusieurs

desdites grandeurs caractéristiques.

18) Procédé de transmission numérique de type à codage correcteur d'erreurs

selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, ladite

information reçue (50) étant traitée par séquences de décodage de N bits, ledit ensemble d'informations décodées est une séquence d'informations binaires contenant

N symboles.

19) Procédé de transmission numérique de type à codage correcteur d'erreurs

selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, ladite

information reçue (50) étant traitée par séquences de décodage, ledit ensemble d'informations décodées est une séquence d'informations binaires représentant une

fraction d'une séquence de décodage.

20) Procédé de transmission numérique de type à codage correcteur d'erreurs

selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdites

étapes de décodage élémentaire (51, 52, 53; 86) sont à entrées et sorties pondérées en termes de probabilités, de rapports de vraisemblance, ou de logarithmes de rapports de vraisemblance. 21) Procédé de transmission numérique de type à codage correcteur d'erreurs

selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite

procédure de codage comprend au moins une étape de poinçonnage et ladite procédure

de décodage comprend au moins une étape de dépoinçonnage correspondante.

22) Procédé de transmission numérique de type à codage correcteur d'erreurs

selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, dans

une combinaison de procédés de transmission utilisant plusieurs procédures de décodage (63) associées à une même procédure de codage (60), des paramètres de qualité d'information décodée obtenus respectivement à l'issue de chacune des procédures de décodage forment des facteurs de pondération des ensembles d'informations décodées correspondants en vue d'une combinaison pondérée (64) de

ces ensembles.

23) Procédé de transmission numérique de type à codage correcteur d'erreurs

selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, dans un

procédé de transmission comprenant, en outre, une étape de détection jointe (70), ledit paramètre de qualité d'information décodée est utilisé comme paramètre de réglage de

ladite étape de détection jointe (70).