TWI273776B - Demodulation apparatus and method using code table that decreases complexity - Google Patents

Description

Ϊ273776 九、發明說明： 本發明宣告南韓專利申請案號2002-81028之優先 權’此案在南韓智財局之申請日為西元2002年12月18 曰，此案内容在此一併做為參考。 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於一種信號解調技術，且特別是有關於 一種在軟式解調器内使用編碼表之解調裝置與方法，能減 少複雜度並增加解調率。 仪w j 來說，在使用高密度光學記錄媒介之環境中，會 ，在有子付間干擾(inter symb〇i interference，π〗），與資料 二利用有限執行長度(RLL，limiM)碼來調變。 m ΐΐ碼傳& RLL碼時，通道解調11，比如維特比 係偵測從—通道輸人之信號之字元碼，以 ,馬為利用一解碼表將字元碼解碼成資料字元。 唯转欠物調11與軟式解碼11之錢已增加。上述 維特比解碼器亩拄鉍山 ^ _ 日 工逐 1或-i之值。出—予元碼’其包含有誤差且只可為 軟式通道_器接收 二、,j錄式解调中， 值。亦即，軟六、 唬亚輸出一字元碼之機率 …之機率輪出—祕值，比如包括碼為 碼機率值之資料並‘=：：軟式解調器接收代表該字元 翰出貝枓子元之機率值。接著，一軟式 I28l6pifl 1273776 解碼器’比如渦輪解碼器(turb〇(jec〇(ier)，接收與解碼資料 字元之機率值，並形成該資料字元。 品要幸人式调變之涡輪解碼係由Laura L· McPheters與

Steven W· McLaughlin在IEEE磁學會刊1月份第38冊第1 號，頁碼 298-302(IEEE Transactions on Magnetics，Vol· 38, Νο·1，ρρ·298_302, January)中所提出之[具DVD最小印記之 渦輪編碼光學記錄通道(“Turb〇 Coded Optical Recording

Channels with DVD Minimum Mark Size，，)]。 底下描述有關於軟式解調器之操作，其接收指示一字 元碼之機率值之資料並得到代表構成資料字元之各位元之 城率之對數可能比值(1〇81此1出〇〇(|1^丨〇，[]^)。參考第1 圖之表來描述其操作。 第1圖顯示具有RLL(卜7)之2/3編碼率之解碼表。 該表之第一列顯示從上述解碼得到之2位元資料，以及各 資料字元碼下方之值係有關於各資料字元之字元碼。第1 圖顯示利用9-位元字元碼以解碼2〇位元資料字元之例子。 為得到LLR值，係計算出後機率（A P〇steri〇ri

Probability，APP)(dk=l)與 APP(dk=0)。APP(dk=l)代表解 調資料dk為1之機率，而App(dk=0)代表解調資料dk為 0之機率。當用於決定資料字元之字元碼長度為t位元時， 得到將該資料字元之位元設為1之字元碼之各位元之值 ’接著將這些值加總。在此 ’ 1X1=0，···，玄_1 0 APP(dk 1)係由將該資料字元之一位元設為1之所有μ個 字元碼所得之指數值加總而得，如等式（1)所示·· 12816piH 7 1273776

Yexp[r^-(2*c^-l))2]] APP(dk=l)= Jes\(k) (1) 在此，j代表第j資料字元之值為1，而Sl(k)是相關 於於第1圖之表中之dj^dk+elO之項目與相關於dkdk+fl 1 之項目之集合。 APP(dk=0)之得到方式相似於APP(dk二1)，亦即，由等 式(2)得到。 APP(dk=0)= jeSO(k) (2) 在此，SO(k)是相關於第1圖之表中之dkdk+严00之項 目與相關於dkdk+产01之項目之集合。 LLR(dk)是等式(3)之比率之指數值。該比率定義為： 從接收字元碼解調出之資料字元4之一位元為0之機率比 資料字元dk之一位元為1之機率。LLR(dk)是軟式解調器 之輸出。 LLR〇/t) = log( = log( -(3)

Mdk^\\R) ?r(dk * 〇U)；， Pr(取 Ργ(Λ|^7=〇)

Prtiijc7 transmuted) (l〇g(巧他:_)) ^ J^t{R^Cj transmitted) /CSr,(〇 當假設S〇(k)内之Cj頻率相同於SJk)内之Cj頻率時， 機率Pr(R|Cj)可表示成等式⑷ Ρτ(伞yW -(2 ·彳-1))2] ...(4) 因此，等式(3)可重寫成等式(5)。 T^?i(R\Cjtransmitted) Σ exp*文rj -1)] _) = i〇gi!£L<£>_1JT2- ^MR\atransrnitted) $>P[妥ί>> (2·< 一 1)] J ) 风w ^ w*〇 «log ^ exp[-jX^ *(2*^-1)]…(5> 1 . 1 以. ， · 1273776 因為即使忽略"4 到=寺结ί ? (5)可重寫為等式⑺’ i〇g(〆· . (眶氣4) "•(6) 〜，可得到LLR(dk)，如等式⑺所示；藉由當指數 計异是稷數時’計算最大值而非計算指數值；以及 APP(dk=l)-APP(dk=0)，㈣進行等式(3)之除法。 …⑺ LLR(dk+1)可由將k+1取代等式⑺中之k而得，式 (8)所示。 LLR(^J-max^(k+1)[|^ ,2(c, ^ ^ •⑻ 在此，S0(k+1)是相關於第i圖之表中之dk‘=〇〇之 項目與相關於dkdk+1=l〇之項目之集合；S1(k+1)是相關於 第1圖之表中之dkdk+1K)i之項目與相關於4知+产u之項 目之集合。 如上述，當傳統軟式解調器所用之APP解碼表之大小 增加時，計算LLR所需時間會增長，以及該App解碼表 也變得非常複雜。 12816pifl 9 1273776 【發明内容】 本發明提供-種在軟式解調器⑽賴碼表之解調 裝置與方法，能減少複雜度並增加解調率。 本發明也提供-㈣少漏度之編碼表之解調裝置 與方法，崎到-RLL碼之軟式解調值。 本發明之其他觀點/優點部份描述可從底下描述中，部 份可從底下描述中推出，或可從本發明實作學到。 根據本叙明之一觀點，提供一種解調一字元碼之裝 置:该字70碼具有大於—第—既定位元長度之—第二既定 位兀長度’該字元碼係從具該第—既定位元長度之一資料 ^元導出。該裝置包括：一編碼表，包括複數字元瑪，其 中該些字元碼之相似字元碼係被_在—起；以及一軟式 解，器，計算構成該些字元碼之各位元之機率並產生該資 料字元之一軟式解調值。 、：艮?：本發明之另一觀點，提供-種解調一字元碼之方 法:该字7G碼具有大於—第—既定位元長度之―第二既定 ，元長度，该子元碼係從具該第一既定位元長度之一資料 出亥方法包括··利用包括複數字元碼之一編碼表， /、中该些字70碼之相似字元碼係被排列在一起；以及計算 構成該些字元碼之各位元之㈣並魅該㈣料之一軟 式解調值。 為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯 易懂’下文卿較佳實關，並配合所關式，作詳細說 明如下。 12816pifl 10 1273776 【實施方式】 請詳細參考本發明實施例，其顯示於附圖中；其中相 似茶考符號代表相似元件。參考附圖來描述底下每目 以解釋本發明。 只她例 ^參考第2圖，應用本發明之系統包括一編碼器10，一 交錯器20」-調變器3〇，一傳輸通道4〇，一軟式解調器 解父錯器60與一疊代(iterative)解碼器7〇。然而， f發明可有許多變化形式。比如，可不包括該交錯哭 Γ或可在該傳統通道40與該軟式解調器 之間提供一軟式通道偵測器。 該編碼器10利用既定軟式編碼法，比如低密度同位 ^i#wrryParity Cheek，LDPC)編碼法及 / 或渦輪編 物ί丨’ ^輸人貧料進行編碼以校正錯誤。該交錯器20 編碼後=#料進行交錯並將交錯後資料輸出至 益3〇。該調變器3〇利用適當方法，比如，有限執 二、度（RLL，run_iength limited)編碼法來 :直，資料通過該傳輸通道40(比如一記錄媒介):； 夭具，接著輸入至該軟式解調器5〇。 該軟式解調器5〇計算從該該傳輸通道4 之機率並提供婦料字元之軟式值至該= πϊ料解父錯益60解交錯該軟式值，並在解碼前將 。該叠代解碼器70根據該編碼器10所進行之 既疋軟式編碼法而對該交錯後資料進行軟式編碼，輸出解 12816pifl 1273776 ，3A圖顯示傳統編碼表。第3]5圖顯示第2 式解調器50所用之編碼表，其重排列第3A圖之 ^低複雜度。在第3八與犯圖中，利用16位元弓 偵測2·位元的資料字元。 予凡馬來 —在第3A圖之傳統編碼表中，項目只列於單行内， :二t列Ϊ 一個字元碼。然而，在第3B圖之根據本發 只也例之、、爲碼表中，將相似項目排列在一起。亦即 一行也可分割成2行或6行。 而 ^排列於複數彳了巾，每行有各缝量的區，使得字元碼之 ，、同部份係顯7F於同—行，以及共_鄰部份係只一次寫 ^於各區内。再使用第3B圖之該編碼表之計算結果可減 ^十數量。在第3B圖之編碼表中，-行分割成三行。然 雖然第3B圖之編碼表之内容相同於第3A圖之傳統編 碼表，因為第3B@之編碼表有效地排列項目，當計算llr 時’計算量與計算時間可被減少。比如，假設等式⑺中之 巧)是^個元素之集合，如第SA圖之傳統編碼表所示。 =利用第3 A圖之傳統編碼表來計算LLR時，需要 = 17=136個加法或減法。然而，當利用帛3B目之編碼表 日=，加法或減法數量可被減少，因為字元碼之各共同部份 只進行一次計算。比如，對〇〇〇 〇〇〇之單一計算結果可使 用4次，而對〇10 000之單一計算結果可使用2次，不需 128l6pifl 12 1273776 重複计异。因此，當利用第3B圖之編碼表時，只需要 14*5+12=82個加法或減法數量。 第4A圖顯示傳統編碼表之另一例。第4B圖顯示第2 圖之該軟式解調器5〇所用之編碼表，其藉由重排列第4A 圖之字元碼來可降低複雜度。在第4A與4B圖中，其應用 範圍更廣泛於第3A與3B圖，參考字元a，b，c，d，6與 f,各代表3個位元，而利用16-位元字元碼來解碼2_位元資 料子元。在第4B圖之編碼表時，一行分成2行。然而，、 一行也可分成3或6行。 當利用第4A圖之傳統編碼表來計算LLR時，需要 !T17=!J0個加法或減法以及最大函數之9個計算。然而， 田利用第4B目之本發明此實施例之編碼表來計算⑽ ^，需要10*8+2=82個加法或減法以及最大函數之^個計 异0 後，====== 知技術之軟式解調結果，但料次 雖“、、:本么明已以較佳實施 限定本發明，任何孰羽㈡^ 土 、其並非用以 和範圍内，當可作;;二不=發明之精神 範圍當視後附之申請專利範圍所=者：本發明之保護 【圖式簡單說明】 12816pifl 13 1273776 第1圖顯示傳統軟式解調器之表. ，2圖顯示應用本發明之系統方塊圖； 【主要元件符號說明】 10 :編碼器 20 :交錯器 30 :調變器 4〇 ·傳輪通道 50 ·軟式解調器 60:解交錯器 70 ·疊代解碼器 128l6pifl

Claims (1)

1273776 爲第92B4666號中文專利範圍無劃線修正本 jq4年a mg修(更)玉本| TFEtiW2005.12.27 十、申請專利範圍： 1. 一種解調一字元碼之裝置，該字元碼具有大於一第 一既定位元長度之一第二既定位元長度，該字元碼係從具 3亥第一既定位元長度之一資料字元導出，該裝置包括： 一編碼表，包括複數字元碼，其中該些字元碼之相似 字元碼係被排列在一起；以及 一軟式解調器，計算構成該些字元碼之各位元之機 率，並產生该資料字元之一軟式解調值。 2. 如申請專利範圍第丨項所述之裝置’其中係將包含 所有該字元碼之-行賴成既定數量行來形成該編碼表。 3. 如申請專利範圍第2項所述之裝置，i中該 置至該魏定數量行，使得該鲜元碼之制部份 係排列於該些既定數量行之共同行。 部份專利範圍第3項所述之裝置，其中共同相鄰 寫入至该些既定數量行之共同行之單一區内。 如申請專利範圍第1項所述之裝置，JL中者一曰此 = = 元碼部份有一相同部份時:該軟ί 不需再表内之一字元碼部份之-計算結果， 碼有二2專利範圍第1項所述之裝置，其中該些字元 ;°Λ軟式解調器所接收之一輪入信號。 號係專利範圍第6項所述之裝置，其中該輸入信 軟式通道偵^^碼信號’經由—傳輸通道傳輸或從一 12816pif2.doc 15 1273776 修換頁丨 一 種解調-字元竭之方法，該字元碼具有大於一第 疋位元長度之—第二既定位元長度，該字元碼係從具 该苐一既定位元長度之-:賴字元㈣，财法包括··、 ，用包括複數字元碼之—編碼表，其巾該些字元碼之 相似予元碼係被排列在一起；以及 —计异構成該些字元碼之各位元之鮮，並產生該資料 子70之一軟式解調值。 所有請專纖11第8項所述之方法，其巾係將包含 二子疋碼之—行轉換成既定數量㈣形成該編碼表。 碼係配專職圍帛9項親之枝，其巾該些字元 f 4魏缝4行’使㈣料元碼之丘同部份 係排列於該些既定數量行之共同行。 < 门縣 内 。 人馬入至该些既定數量行之共同行之單一區 12如申請專利範圍第8項所述之方法，其中當一 “解之該字元碼部份有—相同部份時，產生- 之一 步驟包括再使職編碼表内之-字元碼部份 。丁 果’不需再度進行該計算。 收有:二二二·圍第8項所述之方法’其中更包括接 』、°亥些子兀碼之-輸入信號。 信號mi專利ί圍第13項所述之方法，其中該輸入 -軟式通度碼信號，經由一傳輸通道傳輸或從 12816pif2.doc 16 W3776 替換頁I 】5·一種軟式解調器，包括： 表包括ΓΓί」制麟讀_柄顚，射該編碼 係聚集二:?碼’排列成使得該些字元碼之相似字元碼 其中该編碼表係分割成包括該此 單=r元碼之共同相鄰部份二= 料字元導m置子包之裝置’該字元碼係從調變一資 一軟式解調器，解調該字元碼；以及 -編碼表’被該軟式解調輯用 共同部份係只輸入一次，使得當計算-對數 likelihood ratio，LLR)時，計數 了此比值(log Π. 一種解調-字元碼0^：!數時間可被減少。 料字元導出，該裝置包括：外7從調變一資 -有效架狀解絲，fm 其中，對辦 12816pif2.doc 17 1273776 七、 指定代表圖： (一) 本案指定代表圖為：圖（2)。 (二) 本代表圖之元件符號簡單說明·· 10 :編碼器20 :交錯器 30 :調變器40 :傳輸通道 50 :軟式解調器60 :解交錯器 70 :疊代解碼器 八、 本案若有化學式時^請揭不最能顯不發明特徵 的化學式： 無 12816ρίΠ 5