级联卷积和分组编码信号的解码装置和方法制造方法及图纸

技术编号:3422499 阅读:177 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术利用第一维特比解码器(22)、去交织器(23)和分组解码器,对级联卷积编码和分组编码信号进行解码。被分组解码器正确解码的组由分组解码器识别,并在分组解码器的输出信号中被标记。标记解码信号被交织而形成交织标记解码信号。使用来自于标记解码信号的已知比特,以第二维特比解码器(32)解码延迟的编码信号(21’)。在第二个维特比解码过程中低估与来自已知组的已知比特不一致的状态,并低估通过这个状态的过渡。这能够用约束已知比特附近的维特比格栅结构直观化。可进一步延迟编码信号而执行解码,并进行进一步迭代,直到不能获得解码差错率进一步的重大提高为止。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及解码,特别涉及级联卷积和分组编码信号或数据流的解码。
技术介绍
许多已知前向纠错(FEC)系统,例如数字视频广播-卫星(DVB-S),数字视频广播-地面(DVB-T),宽带无线因特网论坛(BWIF)和数字卫星系统(DSS),均包含外部的RS(Reed Solomon)码以及内部的卷积码。这种FEC系统的解码器通常由一个用于内部卷积码的维特比(Viterbi)解码器、一个去交织器和一个RS(Reed Solomon)解码器组成。经过RS解码器的解码后,一些信息比特被识别出是正确的。然而对一些信息比特被识别出是错误的情况,却缺乏加以利用从而提高解码器效率的措施。
技术实现思路
本专利技术的一个目标是,至少为上述这些系统提供优于先有技术的改进的解码器。根据本专利技术的第一方面,提供了一种对级联卷积编码和分组编码信号进行解码的方法,该方法包括下列步骤(a)将编码信号提供给第一维特比解码装置和延迟装置,以形成一个延迟编码信号;(b)使用该第一维特比解码装置对编码信号进行解码,以形成第一维特比解码信号;(c)使用第一去交织器对第一维特比解码信号进行去交织,以形成第一去交织信号;(d)使用第一分组解码装置对第一去交织信号进行分组解码,识别正确解码组,并对被识别出属于正确解码组的解码比特进行标记以形成标记解码信号;(e)使用第一交织装置,对标记解码信号进行交织,以便输出到第二维特比解码装置;(f)以第二维特比解码装置利用交织标记解码信号对延迟编码信号进行解码,这是通过以下步骤完成的对每个接收到的表示原始信号中的一比特的编码码元,以卷积编码器和分组编码器进行编码,从而形成级联卷积编码和分组编码信号,对于卷积编码器的每个可能的当前状态,使得表示收到的编码码元之间差别、表示前一状态到当前状态的过渡、与对应于从前一状态到当前状态的预定容许过渡的预期码元的各误差系数相加,而令该误差系数成为各个所述前一状态之和,从而对所有可能的状态,构成对应于新的多个状态序列中的每一个状态序列的经过更新的该误差系数之和;确定该比特是否为标记解码比特,如果该比特是标记解码比特,则对于每个状态,根据所述预定比特,从该新的多个状态序列中选择在该状态结束的最可能的状态序列,并选择相应的经过更新的该误差系数之和,从而在对应于该标记解码比特的编码信号中的比特位置处,低估任何与标记解码比特不一致的状态,而如果该比特不是标记解码比特,则对于每个状态,比较所述经过更新的误差系数之和,并选择出一个接收到的编码码元与预期码元之间较少总体误差的经过更新的误差系数之和,而且从新的多个状态序列中选择在该状态结束的相应的最可能状态序列;通过对每个状态或一任选状态,比较最可能的状态序列的经过更新的误差系数之和,而确定对应于该原始信号中的比特的最佳当前状态;并且因此而通过从最佳当前状态追溯,确定产生于先前的预定的多个码元上的最可能的最早过渡及最早状态,并输出一个最可能等于在该原始信号中的码元的比特,以形成第二维特比解码信号;(g)使用第二去交织器对第二维特比解码信号去交织,以形成第二去交织信号;和(h)使用第二分组解码装置对第二去交织信号进行分组解码,以形成解码输出信号。方便的是,该方法包括以下进一步的迭代步骤利用进一步的延迟装置对延迟编码信号作进一步延迟,并且重复至少一次解码延迟编码信号的步骤,以利用来自于解码输出信号的已知比特,解码进一步延迟的编码信号。方便的是,对延迟编码信号进行解码的步骤包括确定一维特比状态格栅结构,该格栅结构对应于用来对编码信号进行编码的卷积码;使通过维特比状态格栅结构的延迟编码信号的过渡路径的各个误差系数相加和比较,以选择一个最可能的过渡路径,同时在对应于标记解码信号中的标记解码比特的延迟编码信号中的比特位置处,忽略维特比状态格栅结构中任何与标记解码比特不一致的状态以及任何通过该状态的过渡路径,因此由最可能的过渡路径确定第二维特比解码信号,该第二维特比解码信号在计及标记解码信号中的标记解码比特时,具有最少数量的误差。有利的是,分组解码的步骤包括RS分组解码。方便的是,其中原始信号在预定比特位置具有至少一个预定比特,而且使用第一维特比解码装置对编码信号进行解码的步骤包括(a)对每个接收到的表示原始信号中的一比特的编码码元,对于每个可能的当前状态,使得表示接收到的编码码元之间差别、表示从卷积编码器的前一状态到当前状态的过渡、与对应于从前一状态到当前状态的预定容许过渡的预期码元的误差系数相加,而令该误差系数成为各个所述前一状态之和,从而对所有可能的状态,构成对应于新的多个状态序列中的每一个状态序列的经过更新的该误差系数之和;(b)如果该比特是一个预定比特,则对于每个状态,根据所述预定比特,从新的多个状态序列中选择在该状态结束的最可能的状态序列,并选择相应的经过更新的误差系数之和,从而在编码信号中对应于原始信号中预定比特位置的比特位置处,低估任何与预定比特不一致的状态;(c)如果该比特不是一个预定比特,则对于每个状态,比较所述经过更新的误差系数之和,并选择出一个接收到的编码码元与预期码元之间较少总体误差的经过更新的误差系数之和,而且从新的多个状态序列中选择在该状态结束的相应的最可能状态序列;(d)通过对每个状态或一任选状态,比较最可能的状态序列的经过更新的误差系数之和,而确定对应于原始信号中的比特的最佳当前状态;和(e)因此,通过从最佳状态追溯,确定产生于先前的多个预定码元上的最可能的最早过渡及最早状态,并进而找到和输出一个最可能等于在该原始信号中的比特的比特。方便的是,使得误差系数之和相加的步骤包括以下步骤确定一维特比状态格栅结构,该格栅结构对应于用来对编码信号进行编码的卷积码;使通过维特比状态格栅结构的延迟编码信号的过渡路径的各个误差系数相加,以选择出一个最可能的过渡路径。有利的是,在预定比特位置的至少一个预定比特是同步比特。根据本专利技术的第二个方面,提供了一种解码器,用以对得自于原始信号的级联卷积编码和分组编码信号进行解码,该解码器包括用于接收编码信号的接收装置;信号提供装置,该信号提供装置连接到接收装置以及第一维特比解码装置和第一延迟装置以将编码信号提供给这些装置;连接到第一维特比解码装置的第一去交织装置,用于对从第一维特比解码装置接收的解码信号进行去交织,以形成第一去交织信号;连接到第一去交织装置的第一分组解码装置,用于对第一去交织信号进行分组解码,识别正确解码组,并对被识别出属于正确解码组的解码比特进行标记,以形成标记解码信号;连接到第一分组解码装置的第一交织装置,用于对标记解码信号进行交织;连接到第一交织装置和第一延迟装置的第二维特比解码装置,用于利用标记解码信号对从第一延迟装置接收的延迟编码信号进行解码,而这是通过以下步骤完成的对每个接收到的表示原始信号中的一比特的延迟编码信号的编码码元,对于对卷积编码和分组编码信号进行编码的卷积编码器的每个可能的当前状态,使得表示收到的编码码元之间差别、表示从该编码器的前一状态到当前状态的过渡、与对应于从前一状态到当前状态的预定容许过渡的预期码元的各误差系数相加,而令该误差系数成为各个所述前一状态之和,从而对所有可能的状态,构成对应于新的多个状态序列的每一个状态序列的经过更新的误差系数之和;如本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种对级联卷积编码和分组编码信号进行解码的方法,该方法包括以下步骤:a)将该编码信号(21)提供给第一维特比解码装置(22)和延迟装置,以形成延迟编码信号(21);b)利用该第一维特比解码装置对该编码信号(21)进行解码,以 形成第一维特比解码信号;c)利用第一去交织装置(23)对该第一维特比解码信号进行去交织,以形成第一去交织信号;d)利用第一分组解码装置(24)对该第一去交织信号进行分组解码,识别正确解码组,并对被识别出属于该正确解码组的解码 比特进行标记,以形成标记解码信号(25);e)利用第一交织装置对该标记解码信号进行交织,以便输出到第二维特比解码装置(32);f)以该第二维特比解码装置利用被交织的标记解码信号对该延迟编码信号进行解码,这是通过以下步骤完成的 :对每个接收到的表示一原始信号中的一比特的编码码元,以卷积编码器和分组编码器进行编码,从而形成级联卷积编码和分组编码信号,对于该卷积编码器的每个可能的当前状态,使得表示接收到的编码码元之间差别、表示前一状态到当前状态的过渡、与对应于从前一状态到当前状态的预定容许过渡的预期码元的各个误差系数相加(81,82),而令该误差系数成为各个所述前一状态之和,从而对所有可能的状态,构成对应于新的多个状态序列中的每一个状态序列的经过更新的该误差系数之和;确定(91)该比特是否为标记解码比特,如果该比特是标记解码比特,则对每个状态,根据该预定比特,从所述新的多个状态序列中选择(84,85)在该状态结束的最可能的状态序列,并选择相应的经过更新的误差系数之和,从而在对应于该标记解码比特的该编码信号中的比特位置处,低估任何与该标记解码比特不一致的状态;而如果该比特不是标记解码比特,则对于每个状态,比较(83)该经过更新的误差系数之和,并选择出一个该接收到的编码码元与该预期码元之间较少总体误差的经过更新的误差系数之和,而且从所述新的多个状态序列中选择在该状态结束的相应的最可能状态序列;通过对每个状态或一任选状态,比较该最可能状态序列的经过更新的误差系数之和,而确定对应于该原始信号中的比特的最佳当前状态;并且因此而通过从该最佳当前状态追溯,确定产生于先前的预定的多个码元上的最可能的最早过渡和最早状态,并输出一个最可能等于在该原始信号中所述比特的比特,以形成第二维特比解码信号;g)利用第二去交织装置(33)对该第二维特比解码信号进行...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:AR哈盖特
申请(专利权)人:泰德广播电视公司
类型:发明
国别省市:NO[挪威]

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