涡式交织装置及方法制造方法及图纸

一种用于重新排列输入帧的信息比特地址的装置，该输入帧具有Ｒ个组，每组具有Ｃ个信息比特，该装置用作涡式编码器的内部交织器，该装置包括：　　　　　存储器，用于顺序存储信号比特帧；　　　　随机化器，用于重新排列信息比特的地址，并将写在最后组的最后位置中的信息比特的地址交换到写在最后组的最后位置的前面位置中的信息比特的地址。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

技术介绍
本申请是申请日为2000年5月19日、申请号为00801429.9、题为“”的专利申请的分案申请。1.专利
总的来说，本专利技术涉及一种用于无线通信系统(包括卫星、ISDN、数字蜂窝、W-CDMA和IMT-2000系统)中的涡式(turbo)编码器，具体地讲，涉及涡式编码器(turbo encoder)的内部交织器。2.相关技术描述一般，用于涡式编码器的交织器随机化输入信息字的地址并改善码字的距离特性。具体地，已经作出决定将涡式码用于IMT-2000(或CDMA-2000)和IS-95C空中接口的增补信道(或数据传输信道)以及由EMTS(欧洲电信标准协会)提出的UMTS(通用移动电信系统)的数据信道中。因此，需要一种用于这种目的交织器的方法。另外，本专利技术涉及一种很大程度上影响现存的和将来的数字通信系统的性能改善的纠错码。对于现存的用于涡式编码器的内部交织器(下文称为涡式交织器)，已经建议了各种交织器，诸如，PN(伪随机噪声)随机交织器、随机交织器、块交织器、非线性交织器和S-随机交织器。但是，迄今这样一些交织器仅涉及在科学研究上改进其性能的算法设计，而不是在实施上的改进。因此，当实现一个实际的系统时，硬件实现的复杂性必须予以考虑。现在将描述与用于涡式编码器的常规交织器有关的一些特点和问题。涡式编码器的性能取决于它的内部交织器。一般，输入帧尺寸的增加(即，包含在一个帧中的信息比特数)，增强了涡式编码器的效能。但是，交织器尺寸的增加引起在计算时的几何增加。因此，一般来说，是不可能实现大帧尺寸的交织器的。因此，一般交织器是通过确定一些满足若干规定的规范条件予以实现的。这些规范如下。距离特性各个相邻码字码元之间的距离应当保持一定范围。这与常规码的码字距离特性具有相同的作用，并且正如某种规范所指示的那样，所使用的最小自由距离是一个码字通路的值或者是在格子编码输出中码元序列(或码字通路)中的具有最小汉明(Hamming)加权的码字序列的值。一般，最好是如果可能，交织器应当被设计为具有较长的自由距离。随机特性在交织后，输出字码元之间的相关因子应当必须低于交织前原来输入字码元之间的相关因子。也就是说，应当完全实现输出字码元之间的随机化，这直接影响到在连续解码中产生的外来信息的质量。虽然，上述规范可应用到一般的涡式编码器上，但是当交织器的尺寸增加时，清楚地分析其性能是困难的。另外，在设计涡式交织器时发生的另一个问题是涡式码的最小自由距离随着输入码字的类型而变化。即，当输入信息字具有按临界信息序列模式(CISP)限定的特定序列模式时，从涡式编码器产生的输出码元的自由距离具有非常小的值。如果输入信息字具有汉明加权2，当输入信息字具有2个‘1’信息比特时，会出现CISP，并当输入信息字具有3个或多个‘1’信息比特时也会出现CISP。但是，在大多数情况下，当输入信息字具有2个‘1’信息比特时，形成最小自由距离，并且大多数差错事件会发生在这种情况下。因此，当设计涡式交织器时，一般，对具有汉明加权2的输入信息字的情况进行分析。CISP存在的一种原因是由于如附图说明图1所示的涡式编码器通常利用RSC(递归系统卷积码)编码器作为分量编码器(下面进一步描述)。为了改善涡式编码器的性能，在该分量编码器的各个生成多项式中基元多项式将被使用作为反馈多项式(图1的gf(x))。因此，当RSC编码器的存储器的数量是m时，由反馈多项式产生的反馈序列以2m-1为周期重复相同的模式。因此，如果在对应于这个周期的瞬间接收到输入信息字‘1’，相同的信息比特被异或操作，使得从此以后RSC编码器的状态变为全零状态，从而产生全零的输出码元。这意味着，在此事件以后，由RSC编码器产生的码字的汉明加权具有恒定的值。也就是说，在此刻以后，涡式码的自由距离被保持不变，并且CISP变为引起在涡式编码器中自由距离降低的主要原因，相反，如上所提到的，较大的自由距离是人们希望的。在这种情况下(在涡式交织器的现有技术中)，为了增加自由距离，涡式交织器随机地分散CISP输入信息字，以便防止在其它分量RSC编码器的输出码元中自由距离的降低。上述特性是公知涡式交织器的基本性能。但是，对于CISP而言，当输入信息字具有汉明加权2时，信息字具有最小汉明加权是常规的。换言之，当输入到涡式编码器的信息字具有包含若干帧的一个块的类型时，即使输入的信息字具有汉明加权1(即，当输入信息字具有‘1’的一个信息比特)被忽略的情况下，也可以产生CISP。例如，由当前UMTS标准规定的作为涡式码交织器的工作模型设计的素数交织器(PIL)存在着这样的问题，即具有降低了的自由距离特征。也就是说，该模型PIL涡式交织器的实施算法包含3级，其起着最重要作用的第2级对各个组的信息比特执行随机重新排列的功能。第2级分为情况A、情况B和情况C的3种情况，并且情况B由于输入信息字具有汉明加权1的事件，始终包含自由距离被降低的问题。另外，即使情况C也包含着这样一种事件将会发生的可能性。详细的问题下面将参照PIL进行描述。总之，当在IMT-2000或UMTS系统中，要求各种交织器的尺寸并且硬件实施复杂性受到限制时，应当考虑这些限制，将涡式交织器设计成保证最佳的交织器性能。即，所要求的交织器对于各种交织器尺寸应当能够保证一致的性能，同时满足上述各种性能。不久前，已经提出若干种类型的交织器作为PCCC(并行链接卷积码)涡式交织器，并且LCS(线性重合序列)涡式交织器已经被预先地确定作为在IMT-2000(或CDMA-2000)和IS-95C规范中的涡式交织器。但是，这些涡式交织器的大多数具有汉明加权1的CSIP问题，并且这些涡式交织器的实施上的细节仍然没有确定。因此，本专利技术提出一种涡式交织器的问题的解决方案和实施涡式交织器的一种新的方法。另外，本专利技术提出一种假设按UMTS涡式交织器工作的PIL交织器，并且提出一种这种交织器的问题的解决方案。综上所述，现有技术具有以下缺点。(1)涡式交织器在输入信息字具有汉明加权2的CISP的基础上对于无限帧尺寸进行设计的，而没有考虑到按照输入信息字的类型来确定CISP是受到帧尺寸限制的事实。然而，在实际系统中，帧具有有限的尺寸，因此产生涡式码的自由距离的下降。(2)在设计现存的涡式交织器时，没有考虑输入信息字可能具有汉明加权1的事实。换言之，对于有限帧尺寸，涡式交织器的设计规则应当考虑到在PCCC涡式编码器中生成的最小自由距离由具有汉明加权1的CISP确定的事实来加以确定。但是，对于现存的涡式交织器而言，这一点没有被完全考虑到。(3)按照假设工作在由UMTS规范限定的涡式码交织器而设计的素数交织器(PIL)包含这样一些问题，因此使得降低了自由距离性能。专利技术概要因此，本专利技术的一个目的是提供一种交织装置和方法，用于分析涡式交织器的特性和临界信息序列模式(CISP)的特性，以改善涡式交织器的性能。本专利技术的另一个目的是提供一种交织装置和方法，用于当输入到涡式交织器中的信息字具有包含若干帧的块类型时在该输入信息字具有汉明加权1的情况下改善涡式码的自由距离性能。本专利技术的再一个目的是提供一种交织装置和方法，用于在按UMTS规范中所规范的涡式交织器的素数交织器(PIL)中当输入信息字具有汉明本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：金闵龟，金炳朝，崔舜在，李永焕，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：