TWI249289B - Process for coded modulation - Google Patents

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TWI249289B
TWI249289B TW090127994A TW90127994A TWI249289B TW I249289 B TWI249289 B TW I249289B TW 090127994 A TW090127994 A TW 090127994A TW 90127994 A TW90127994 A TW 90127994A TW I249289 B TWI249289 B TW I249289B
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Description

A7 1249289 ____B7___ 五、發明說明(/ ) [發明的詳細說明] [發明的背景] (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明關於一種申請專利範圍獨立項那種編碼調變的 方法。 習知技術己有使用編碼調變,其中頻道編碼與調變作 業一作最佳化。與此名詞「編碼調變」相當的還有一個名 稱「多位準(Multilevel)編碼」爲習知者。在作編碼調變前 作一道來源編碼,以減少資料。 [本發明的優點] 與之相較具有申請專利範圍獨立項的特徵點的本發明 的編碼調變的方法的優點爲:在一種編碼調變時使用一種不 規則的錯誤保護作用,其中,在此處對於具有不同錯誤敏 感性的實用位元使用不同碼速度。在此,該碼速度以及所 要編碼的實用位元的數目係可互相獨立地選擇。 線 整體上,本發明的方法可使得實施(Implementierung) 較簡單。 利用申請專利範圍附屬項中所述的特點與進一步的發 展·可將申請專利範圍主項中所述的作有利的改良。 特別有利的做法,係將該以不同碼速度各作頻道編碼 的實用位元分配到平行的鎖碼器(擾頻器)(Venvtirfler, 英:scrambler),俾在隨後再與一多工器合倂成一信號流。 如此,很有利地,只有用相同碼速度編碼的實用位元也互 相地鎖碼(verwtirfeln)。如此,在接收器中,頻道編碼作業 以及在頻道編碼作業前的解鎖碼作業就對應地較簡單。 ____3___ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) A7 1249289 _____B7 _ 五、發明說明(i ) 另一種變更方式,有利的作法·係每個步驟在編碼器後 使用一個鎖碼器,該鎖碼器將將以不同碼速度作頻道編碼 的實用位元先後分別作時間性的先後鎖碼。因此使用一種 具有所需的智慧(Intelligenz)的鎖碼器,以將這些利用不同 碼速度作頻道編碼實用位元分配到相關的組中,然後在時 間上互相鎖碼。 外一種有利的做法,係將至少二個作頻道編碼用的不 同碼速度發信號到接收器,並將用不同碼速度作頻道編碼 的實用位元的數目發信號到一接收器。如此該接收器很淸 楚,這些不同錯誤敏感性的實用位元用何種碼速度作頻道 編碼,以及該不同編碼的實用位元的數目如何,以正確地 作對應的解鎖碼及頻道碼的作業。 此外一種有利的做法係,係使一發射器及一接收器具 有實施此本發明的方法用的裝置。 [圖式的簡單說明] 本發明的一實施例在圖式中圖示並在以下的說明中詳 細敘述。圖式中: 第1圖係一個四ASK的劃分(Partitionierung), 第2圖係本發明的發射器的一方塊圖, 第3圖係本發明的接收器的一方塊圖, 第4圖係本發明的方法的流程圖。 [圖號說明] (1) 資料記憶體 (2) 來源編碼器 _4_____ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂: --線 A7 1249289 ----- B7 _ 五、發明說明(}) (3) 位元多工器 (4) (5) 編碼器 (52)(53)鎖碼器 (54)解多工器 (6) 功能方塊 (62)(63)鎖碼器 (64)解多工器 (7) OFDM(正交頻多工調變器) (10) 天線 (11) 高頻接收部分 (12) 數位部分 (13) 處理機 (14) 聲音放大器 (15) 揚聲器 (16) 〜(22)程序步驟 [實施例的說明] 目前發展出30Mhz以下的傳輸頻帶用的數位傳輸系統 「數位世界無線電」Digital Radio Mondial (DRM)。人們決 定使用一種多位準編碼方式MLC(Multilevel-Codierung)作 爲頻道編碼。在此,該頻道編碼與該調變作業一同作最佳 化,因此亦稱之爲「編碼調雙」。頻道編碼作用把累餘( Redimdanz)加到資料,藉這種累餘而檢知傳輸的錯誤,如 有必要,並作修正。 在一種具有q進位的信號網路軟體包(Konstellation ) ________5__ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 0 . 線 A7 1249289 ------B7__·___ 五、發明說明(Ρ ) 的較高階段的調變方法,該信號字母的値正好爲q。MLC 的基本位置構成該信號字母的分隔的部分量的基礎。該信 5虎i間代表gg號的位址向量的—^分量各分配給各分劃步驟 。在此,各分量利用一個自身的碼保護。如果作2m個分段 的fg號網路軟體包,則當m = η,則分佈到η個段中,對 於位址向量c(=C(), ci,........cn_i)。如果使用一個64- QAM(四重波幅調變)(Quadraturamplitudenmodulation),則 該調變的分段數m,舉例而言,不一定等於分段的數目。 第1圖顯示一種4-ASK[波幅移動鍵入(Amplitude Shift Keying =波幅鍵控)]。因此在這種4-ASK中,將四種狀態 編碼。資料流的編碼作業係用η個平行的編碼達成,其中 ,該碼c〇具有最小的碼速度R〇,換言之,它加入大多的累 餘,並保護該位址向量之有錯誤的位置。在第1圖中,位 在最上方的狀態流束中用塗黑的圓圈標示。然後,經由該 中央的二個狀態流束就達到在一種4-ASK中的可個別地編 碼的狀態。第一階段係爲=0或1。對應地,該四個塗 黑的圓圈分佈到二個數目流束中,該數目流束具有互相成 互補的塗黑與空白的圓圈。在下方的四個狀態流束中,此 時在一種4-ASK中,該個別的狀態特別編碼成00, 01,10, 11。在此,該狀態〇〇在最左邊有一個塗黑的圓圈,然後跟 著三個空白的圓圏。狀態01從左開始在第三個位置有一個 塗黑的圓圏。狀態10從左開始在第二個位置有一個塗黑的 圓圏,而該狀態Π在最右邊有一個塗黑的圓圏。其餘的位 置係用空白的圓圈表示0 。 — _6_____ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) I I I I I I I 訂·11 I I I I I I · 1249289 A7 ___B7__ 五、發明說明(立) 弟2圖中藏本發明的發射器的一方塊圖。在嘗料言己 憶體(1)中含有資料,這些資料係要用本發明的發射器發射 者。但在此處,其他的資料來嫄也可用。這些資料從該資 料記憶體(1)傳輸到一個來源編碼器(2),該來源編碼器(2) 作一種來源編碼作業,以將所要傳輸的資料的量減少。然 後將如此作了來源編碼的資料隨實用位元(Nutzbit)傳輸到 一個位元多工器(3),該位元多工器(3)將資料流分配到n條 並聯的導線。各有一個編碼器接到各條導線圈(這η條導線 各用0〜η- 1編號),該編碼器將資料流之一(qG,qi ..…如) 作頻道編碼。舉例而言,在此處顯示在導線(0)中的一編碼 器(5)以及在導線(η- 1)中的一編碼器(句。信號Cq,或 在該各編碼器的輸出端。編碼器(4)與(5)利用一種一種散列 編碼方式作頻道編碼,並再將「累餘」加到該實用位元。 此處,編碼器(4)與(5)使用二種不同的碼速度。來源編碼器 (2)已將需要第一錯誤保護的實用位元以及其餘需要第二錯 誤保護的實用位元辨識。爲此,該編碼器(4)與(5)遂使用各 一個不同的碼速度。因此,在此,該實用位元依預定規則 分配到該階段,而不必相對於此作實用位元的評定 (Auswertung,英:evaluation )。如此,首先將一些實用位 元分配到該階段及該編碼器(4)與(5)(這些位元係用第一碼 速度作頻道編碼者),然後跟著爲用第二碼速度編碼的實用 位元。爲此,該碼速度在所有的現有的編碼器都作切換。 由於此時,在編碼器(4)與(5)的輸出端上有不同之頻道 編碼的實用信號,故它們在接在後方的編碼器中分別作時 7 ___ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公髮) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -------訂---------線一 A7 1249289 ___B7______ 五、發明說明(έ ) 間性的鎖碼。一個跟在編碼器(5)後的多工器(61)以及一個 跟在編碼器(4)後的多工器(51)將這些不同編碼的實用位元 各分配到鎖碼器(62)與(63)。鎖碼器在英文中稱 “Interleaver”。「鎖碼」表示,在時間上互相鄰近的位元[ 它們具有和相鄰的位元有高度關聯性(Korrelation)的資訊] 在時間上互相分離,俾在有群發錯誤(Burstfehler英:burst error)時用頻道解碼仍能在接收器那方面將許多錯誤修正, 因此可聽得到的錯誤可減到最少。如,此該鎖碼的實用位 元就從該鎖碼器(52)與(53)開始在解多工器(54)中再組合成 一信號流。該鎖碼器(62)與(63)的鎖碼的實用位元類似地在 解多工器(64)中再組合成一信號流。 如此所作頻道編碼的資料隨即在方塊(6)與信號空間點 相關聯,俾隨後產生各調變符號。 在個別的編碼器(4)與(5)使用具有點組的散列碼當作分 量碼(Komponentencode)。此處,在此MLC時,對各個階 段,至少使用二種不同的碼速度。在功能方塊(6)中調變後 ,將發信號資料加到信號流中,這些資料通知一接收器:究 竟使用那些碼速度作頻道編碼,以及有多少位元/每個框用 第一種碼速度以及多少個位元/框用第二種碼速度作了頻道 編碼。如此,對於一個接收器,可作正確的解調變及解鎖 碼及作頻道解碼。 然後,在第2圖中將如此所編碼的調變符號從該功能 方塊(6)傳輸到一個OFDM調變器(7),該OFDM調變器(7) OFDM調變器(7)將個別的調變符號分佈到相鄰近的頻率載 __8__ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) — — — — — — — ^ 11111111 A7 1249289 _B7___ _一 五、發明說明(^ ) 波上,該頻率載波係互相成直交(orthogonal)者。然後將如 此所產生的OFDM信號在一個類比式高頻部件(8)中混波、 放大、然後用一天線(9)發射出去。 、 在第3圖顯示一個本發明的接收器的方塊圖。一支用 於接收該OFDM信號的天線(10)接到一個高頻接收部件 (11)。該高頻接收部件(11)將接收到的信號轉換成一種中間 頻率、將它放大、並濾波。此外,該高頻接收部件(11)將 此信號傳輸到一個數位部件(12),該數位部件(12)將接收到 的信號數位化並作OFDM解調變作業。然後將如此所得到 的調變符號用一處理機(13)解調變,並作解鎖碼、作頻道 解碼、及來源解碼,俾在最後用揚聲器將之再生。在此, 特別將發信號資料作評定,該發信號資料產生所用二種碼 速度以及對一種碼速度實用位元的數目/每個框。如此,對 於一個接收器,可作正確的解鎖碼及頻道解碼。 如果不採用二種碼速度,也可用數種碼速度。如果不 採用來源編碼器,也可由位元多工器(3)決定:那些位元用那 種碼速度作頻道編碼。這點也可另外和一個設在較高階的 處理器(它設在本發明的發射器中)相關聯作爲目標。另一 種變更方式,在此處也可接收多媒體資料,該多媒體資料 再用光學方式再生。 在第4圖中以流程圖形式顯示本發明的編碼調變的方 法。在方法步驟(16)中資料由資料記憶體(1)提供,並利用 該來源編碼器(2)作來源編碼。此外,在此處該來源編碼器 決定:那些實用位元用什麼碼速度作頻道編碼。因此可作一 _____ 9_ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公爱) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ------I ----I-- 1249289 A7 _____B7__ 五、發明說明(8 ) 種不均勻的錯誤保護。在方法步驟(17)中,如此所產生的 資料流利用位元多工器(3)分配到平行進行的資料流中。另 一種變更方式,在此處可使該位元多工器(3)將實用位元分 配以’作不同的頻道編碼。在方法步驟(18)中,個別的編碼 器作頻道編碼。在此,該實用位元用二種不同的碼速度作 頻道編碼,一如用該來源編碼器所作者。在方法步驟(19) 中,將如此所作不同頻道編碼的實用位元在時間上作鎖碼 ,它們也用相同的碼速度作頻道編碼。這點可利用並聯的 鎖碼器達成,或利用一個智慧型鎖碼器達成,該智慧型鎖 碼器以序列方式將該以不同的碼速度作頻道編碼的實用位 元分別作鎖碼。在方法步驟(2〇)中,在功能方塊(6)中,信 號空間點與如此所產生的作了頻道編碼的資料相關聯,以 產生調變符號。在方法步驟(21)中,該調變符號作一種 OFDM調變作業,而在方法步驟(22)中將該OFDM信號放 大或發送。另外’在此’還可將該實用位的二種不的碼速 度以及該每個使用的碼速度的實用位元的數目/每個傳輸框 當作發信號資料從該發射器傳輸到該接收器,因此該接收 器可將不同的頻道編碼實用位元解鎖碼作頻道解碼。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(2川x 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) — — III — — ·11111111 -

Claims (1)

  1. 年乂月>{日修(更}正本I ’ I __ 1 D8 六、申請專利範圍 ι·一種將數位資料作編碼調變的方法,其中該編碼的 資料具有實用位元’其中該編碼調變作業以多階段方式實 施’該實用位元依其錯誤敏感性作劃分,該實用位元分配 到平行的信號流中’各信號流用各一編碼器(4)(5)以至少二 種不同的碼速度/每個階段作頻道編碼,其中,該不同的碼 速度依該實用位元的錯誤敏感性而定作調整,該用不同碼 速度作頻道編碼的實用位元分別作時間性的鎖碼,且該頻 道編碼且鎖碼的資料與信號空間點相關聯,以產生調變符 號。 2·如申請專利範圍第1項的方法,其中:在每個階段 在每個階段將該以不同碼速度作頻道編碼的實用位元分配 到並聯的鎖碼器(52)(53)(62)(63)以作時間性的鎖碼,然後 再用一解多工器(54)(64)組合成一信號流。 3. 如申請專利範圍第2項的方法,其中:在每個階段 依編碼器(4)(5)而定將該以不同的碼速度作頻道編碼的實用 位元先後分別作時間性的鎖碼。 4. 如申請專利範圍第2項的方法,其中:將該至少二種 不同的碼速度以及該以不同碼速度作頻道編碼的實用位元 的數目發信號到該一接收器。 5· —種將數位資料作編碼調變的發射器,該數位資料 利用無線電信號在30MHz以下的傳輸頻道中傳輸,其中: 該發射器有一個第一多工器(3)、一個用於頻道編碼的編碼 器 (4)(5)/每階段、一個鎖碼單元 (51)(52)(53)(54)(61)(62)(63)(6句/每階段、及用於將頻道編 1 張尺度適用家標準(CNS)Α4規格(210 X 297公釐) (請先閲讀背面之注意事項寫本頁) ,1T._ 1249289 - C8 D8 7T、申清專利範圍 碼的實用位元與信號空間點(6)相關聯的手段。 6·如申請專利範圍第5項的發射器,其中:該發射器有 一個具一鎖碼器的鎖碼單元。 7·如申請專利範圍第5項的發射器,其中:該發射器/每 個鎖碼單元有一第二多工器(51)(61)、一個解多工器 (54)(64)、及一個鎖碼器(52)(53)(62)(63)/每個使用的碼速 度。 8. —種將數位資料作編碼解調的接收器,該數位資料 利用無線電信號在30MHz以下的傳輸頻道中傳輸,其中: 該接收器有評定手段以評定該發信號的部件(B)、及解調 手段以將調變符號解調、以及頻率編碼手段以作頻率編碼 、以及解鎖碼手段以作解鎖碼。 2 紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 x 297公爱) (請先閲讀背面之注意事項本頁) 訂-· 1249289
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