在通信系统中生成和解码代码的设备和方法技术方案

本发明专利技术提供了一种在通信系统中生成准互补涡式码的设备。该设备包括：涡式编码器；交织器，用于根据给定规则交织从涡式编码器输出的码元；和代码发生器，用于通过收缩和重复来自交织器的交织码元，生成准互补涡式码。并且，本发明专利技术还提供了在通信系统中解码准互补涡式码的设备。该解码设备包括：代码解码器，用于通过扩充从发送器发送的互补涡式码的子代码和软组合子代码，根据发送的代码率生成代码码元；解交织器，用于解交织从代码解码器输出的码元；和涡式解码器，用于解码解交织器的输出。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

技术介绍
1.专利
本专利技术一般涉及数据通信系统中的代码生成设备，尤其涉及在ARQ(自动重复请求)分组通信系统或支持ARQ方案的一般通信系统中，在考虑了涡式码的特性之后生成互补涡式码的设备和方法。2.相关技术描述一般说来，支持混合ARQ方案的系统(下文称之为“HARQ”系统)利用软组合技术，以便提高它的吞吐量，并且，软组合技术划分为分组分集组合技术和分组代码组合技术。这两种组合技术统称为“软分组组合”。与分组代码组合技术相比，分组分集组合技术在性能方面略为逊色，但是，当在系统设计方面性能损失不是重要因素时，由于它易于实现而经常得到应用。分组代码组合技术应用在分组发送系统中，以便提高它的吞吐量。分组代码组合技术为发送的每个分组发送具有代码率R的可变代码。一旦接收器在解码之后，检测到接收分组中的差错，接收器就存储无效分组，而不是摒弃它，然后，将存储的分组与发送器重新发送的分组软组合。这里，不同的代码都可以用于重新发送分组。也就是说，一旦接收到具有代码率R的N个分组，分组代码组合技术就在解码之前，利用分组把代码率转换成有效代码率R/N。另一方面，分组分集组合技术为发送的每个分组发送具有代码率R的相同代码。一旦接收器在解码之后，检测到接收分组中的差错，接收器就存储无效分组，而不是摒弃它，然后，将存储的分组与从发送器重新发送的分组软组合。在所有情况中，相同的代码用于重新发送分组。因此，分组分集组合技术可以被认为是在随机信道中对码元能量求平均的过程，并且只利用通过对接收码元的软输出求平均达到的干扰功率抑制效应、和通过在衰落信道中发送数个码元在分集信道中提供的分集增益。相反，分组代码组合技术除了具有分集增益之外，还具有基于代码结构的互补编码增益。同时，下面描述生成涡式码的涡式编码器。在具有R＝1/5的涡式编码器的情况中，涡式编码器通过编码输入信息设备码元，生成信息码元X、第一奇偶校验码元Y0和Y0′和第二奇偶校验码元Y1和Y1′。涡式编码器包括两个分编码器和一个交织器。通过编码输入信息码元，从第一分编码器输出第一奇偶校验码元Y0和Y0′，和通过编码通过交织器交织的信息码元，从第二分编码器输出第二奇偶校验码元Y1和Y1′。详细地说，Y0是第一分编码器生成的一行第一奇偶校验码元，和Y0′是第二分编码器生成的一行第二奇偶校验码元。到目前为止，由于它易于实现，大多数分组通信系统都使用了分组分集组合技术，尤其是，由于这些相同的原因，同步IS-2000(国际标准2000)系统和异步UMTS(通用移动电信系统)系统都应用了分组分集组合技术。但是，大多数现有分组通信系统都使用了传统代码，当使用具有低代码率R的传统代码时，即使这些系统应用了分组分集组合技术，它们也不能提供高的分集增益。也就是说，在使用R＝1/3传统代码的系统支持ARQ方案的情况下，分组分集组合技术与分组代码组合技术之间的性能差并不明显，因此，这些系统应用分组分集组合技术。但是，当使用涡式码作为前向纠错码(FEC)时，需要不同的技术。这是因为，涡式码被设计成通过叠代解码，具有接近香农信道容量极限(Shannon Channel Capacity Limit)的性能，并且，与传统代码不同，具有依赖于代码率的明显性能差。因此，为了提高系统性能，在使用涡式码的分组通信系统中最好利用分组代码组合技术。专利技术概述因此，本专利技术的一个目的是提供一种在通信系统中，在考虑了涡式码的特性之后生成和解码互补涡式码的设备和方法。本专利技术的另一个目的是提供一种在通信系统中生成准互补涡式码(QCTC)的设备和方法。本专利技术的再一个目的是提供一种通信系统中解码准互补涡式码的设备和方法。为了实现上面和其它目的，本专利技术提供了在通信系统中生成准互补涡式码的设备。该设备包括涡式编码器；交织器，用于根据给定规则交织从涡式编码器输出的码元；和代码发生器，用于通过收缩和重复来自交织器的交织码元，生成准互补涡式码。为了实现上面和其它目的，本专利技术提供了在通信系统中解码准互补涡式码的设备。该解码设备包括代码解码器，用于通过扩展从发送器发送的互补涡式码的子代码和软组合子代码，根据发送的代码率生成代码码元；解交织器，用于解交织从代码解码器输出的码元；和涡式解码器，用于解码解交织器的输出。附图简述通过结合附图，进行如下详细描述，本专利技术的上面和其它目的、特征和优点将更加清楚，在附图中附图说明图1显示了根据本专利技术实施例的QCTC生成设备的结构；图2显示了根据本专利技术实施例生成准互补涡式码的过程；图3显示了根据本专利技术实施例选择准互补涡式码的子代码的方法；图4显示了根据本专利技术实施例接收图1所示的发送器发送的数据的接收器的结构；图5是在根据本专利技术实施例的接收器中处理接收信号的过程的功能方块图；图6显示了在根据本专利技术实施例的接收器中处理接收信号的过程；和图7显示了在根据本专利技术实施例的接收器中分解接收数据、存储分解数据、和解码该数据的过程。优选实施例详述下文参照附图描述本专利技术的优选实施例。在如下的描述中，对那些众所周知的功能或结构将不作详细描述，否则的话，本专利技术的重点将不突出。本专利技术提供了在利用准互补涡式码支持信道交织的系统中，或者在需要具有各种代码率的准互补涡式码的系统中，与码长改变无关地使用准互补涡式码(QCTC)的方法。QCTC被定义成利用涡式码生成的互补代码。从术语“准”字可以看出，QCTC不是完完全全的互补代码，因为它的子代码包含着重复码元，并且在诸如纠错能力方面与其它子代码存在着不同的特性。图1显示了根据本专利技术实施例的QCTC生成设备的结构，其中在信道交织之后，进行用在准互补涡式码(QCTC)生成设备中的码元重复和收缩。参照图1，编码器101把输入编码器分组编码成编码码元。这里，卷积编码器或涡式编码器通常可以用作编码器101。在这里使用的例子中，假设编码器101的代码率是R＝1/5。因此，编码器101接收3072个信息位和输出15360个编码码元。信道交织器102根据给定规则交织从编码器101输出的编码码元。这里，如果编码器101是涡式编码器，交织器102独立地交织码字码元X、和基于涡式编码器特性的奇偶校验码元Y0、Y1、Y0′、和Y1′。QCTC发生器(或QCTC收缩/重复模块)103通过收缩和重复信道交织器102提供的交织码元，生成准互补涡式码。如上所述，信道交织器102和QCTC发生器103执行QCTC生成过程。如上所示，如果交织代码码元的个数是15，360和设子代码的数据速率(或代码速率)是307.2kbps，那么，QCTC发生器103通过取出15，360个交织代码码元和重复交织代码码元的前半部分，生成含有21，504个码元的第一子代码。如果数据速率是614.4kbps，那么，QCTC发生器103通过从交织代码码元的前一半中取出前面10,752个代码码元，生成第一子代码。并且，如果数据速率是1228.8kbps或2457.6bps，QCTC发生器103通过从交织代码码元中取出前面5,376个代码码元，生成第一子代码。这里，为了生成准互补涡式码(或子代码)，必须具体设计信道交织器。这是由于从信道编码器101输出的5个码元，即码字码元X、和奇偶校验码元Y0、Y1、Y0′、和Y1′在经历信道交织之后，是分散的。难以实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生成准互补涡式码（ＱＣＴＣ）的设备，该设备包括： 涡式编码器，含有至少一个分编码器，用于接收信息位流，和根据给定代码率生成信息码元流和至少一种奇偶校验码元流，每一个分编码器生成至少一种奇偶校验码元流，来自一个分编码器的奇偶校验码元流对应于来自另一个分编码器的奇偶校验码元流； 信道交织器，用于独立交织来自分编码器的信息码元流和奇偶校验码元流，在来自分编码器的相应奇偶校验码元流中依次排列独立交织的码元，和串联地组合独立交织的信息码元流和依次排列的奇偶校验码元流；和 ＱＣＴＣ选择器，用于重复通过串联组合信息码元流和奇偶校验码元流获得的数据流，和根据代码选择信息，从重复数据流中选择至少一种数据流。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：金闵龟，张在成，河相赫，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]