在通信系统中生成编码技术方案

本发明专利技术提供一种在通信系统中生成从中产生第一子码的初始删余矩阵的方法及其装置，其中，通信系统包括用于为信息比特流输入生成信息符号、第一奇偶符号和第二奇偶符号的ｔｕｒｂｏ编码器和用于使用删余矩阵从这些信息符号、第一奇偶符号和第二奇偶符号中生成子码的子码生成器，子码的数目等于删余矩阵的数目，所述方法包括如下步骤：从ｔｕｒｂｏ编码器输出的信息符号中选择数目为初始删余矩阵中的列数的信息符号。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于在数据通信系统中生成编码的装置和方法，特别涉及一种用于在采用重新传输方案的通信系统中使用turbo码生成补码的装置和方法。
技术介绍
一般情况下，使用重新传输方案的系统(例如，混合型ARQ)执行软合并，以改善传输吞吐量(throughput)。软合并技术分为分组分集(diversity)合并和分组码合并。这两种合并方案通常称作软分组合并。虽然分组分集合并方案相对于分组码合并方案在性能上不是最佳，但是当性能衰减低时，由于容易实现，因此比较有利。分组传输系统使用分组码合并方案，以改善传输吞吐量。也就是，发射器在每个分组传输时以不同的码率传输码。如果从所接收的分组中检测到错误，接收器请求重新传输，并且执行原始分组和重新传输分组之间的软合并。重新传输的分组可以具有与先前分组不同的码。分组码合并方案是在解码之前将所接收的码率为R的N个分组合并为有效码率为R/N的码，从而获得编码增益。另一方面，对于分组分集合并方案，发射器在每个分组传输时以相同的码率R传输码。如果从所接收的分组中检测到错误，接收器请求重新传输，并且执行原始分组和重新传输分组之间的软合并。重新传输的分组具有与先前分组相同的码。在这种意义上，分组分集合并方案可以被认为是平均到随机信道上的符号。分组分集合并方案通过平均所接收符号的软输出来降低噪声功率，并且由于在衰落信道上重复传输相同的码，因此获得由多径信道提供的分集增益。然而，分组分集合并方案不提供分组码合并方案中根据码结构所获得的额外编码增益。由于实现的简单性，大部分分组通信系统都使用了分组分集合并方案，该方案正在研究应用于同步IS-2000系统和异步UMTS系统中。原因是现有分组通信系统使用了卷积码，并且当使用低码率的卷积码时，甚至分组码合并也不提供大的增益。如果R＝1/3的系统支持重新传输，分组码合并方案与分组分集合并方案之间在性能上不存在大的差别。因此，考虑到实现的复杂性，选择分组分集合并方案。然而，使用turbo码作为前向纠错码(forward errorcorrection code，FEC)需要不同的分组合并机制，因为turbo码被设计为纠错码，它们通过迭代解码具有非常接近于“香农信道容限”的性能特征，并且它们的性能随着码率发生明显的变化，这一点不同于卷积码。因此，可以得出结论分组码合并适合于在重新传输方案中使用turbo码的分组通信系统，以实现最佳性能的目标。
技术实现思路
因此，本专利技术的一个目的是提供一种在使用turbo码的重新传输系统中生成用于最优码合并的子码的装置和方法。本专利技术的另一个目的是提供一种用于在通信系统中使用turbo码生成补码的装置和方法。上述和其它目的可以通过提供一种用于在通信系统中从turbo码生成子码的装置和方法进行实现。在子码生成装置中，turbo编码器为信息比特流输入生成信息符号、第一奇偶符号和第二奇偶符号，并且子码生成器使用删余矩阵从信息符号、第一奇偶符号和第二奇偶符号生成子码。在此，子码数目等于删余矩阵数目。为了生成用于第一子码的初始删余矩阵，如果初始删余矩阵中所选符号数Ns与初始删余矩阵中列数之间的差值等于或大于turbo编码器中成员编码器的数目，子码生成器从来自turbo编码器的信息符号中选择数目为初始删余矩阵中列数的信息符号。然后，子码生成器选择数目为所述差值的第一和第二奇偶符号，方式是所选第一奇偶符号数等于或大于所选第二奇偶符号数。附图说明通过下面结合附图的详细描述，本专利技术的上述和其它目的、特性和优点将会变得更加清楚，其中图1是示出在使用turbo码的分组数据系统中分组码合并和分组分集合并之间的性能差别的图； 图2是根据本专利技术一个实施例的子码生成装置的方框图；图3是示出不使用子码的重新传输方案、使用子码实现分集合并的重新传输方案、和使用子码实现码合并的重新传输方案的性能；图4是示出根据本专利技术一个实施例生成准补turbo码的子码集中第一子码的方法的流程图；图5是示出根据本专利技术一个实施例生成准补turbo码的子码集中中间子码的方法的流程图；和图6是示出根据本专利技术一个实施例生成准补turbo码的子码集中最后子码的方法的流程图。具体实施例方式下面将参照附图对本专利技术的优选实施例进行描述。在下面描述中，对众所周知的功能或构造不作详细描述，因为它们会以不必要的细节混淆本专利技术。本专利技术提出一种在使用turbo码的重新传输系统中生成用于最优分组合并的子码的方法，和一种根据数据速率选择性使用分组码合并方案和分组分集合并方案的系统。将对所提出系统的优点和性能增益进行描述。首先，将给出对根据数据速率选择性使用分组码合并方案和分组分集合并方案的系统操作的描述。例如，在使用R＝1/5turbo码的系统中，应用分组码合并，直到通过对重新传输分组的软合并而产生的码的总码率达到1/5。对于随后的重新传输分组，执行分组分集合并，然后是分组码合并。如果以1/3的数据速率传输第一分组，在重新传输请求时提供所需冗余符号，以使总码率为1/5。因此，当接收器接收这两个分组时，总码率变为1/5。在传输之前重复后面的每个分组，并且接收器在码率为1/5时对重新传输分组执行分组分集合并，然后是分组码合并。图1是示出在turbo码的情况下分组码合并和分组分集合并之间的性能差别的图。如图1所示，低数据速率1/6的turbo码比具有相同符号能量Es的高数据速率1/3的turbo码显示更大的性能增益，并且从分组码合并获得3dB的性能增益。因此，通过对R＝1/6子码进行分组码合并而生成R＝1/3turbo码，同时产生码率低于1/3的turbo码所显示的增益和对不同码的码合并所提供的增益。更具体地说，对于相同码符号能量Es和相同的给定码率。turbo码不同于卷积码，只有完全实现迭代解码，才根据码率提供接近于“香农信道容限”的性能。已经知道，低码率turbo码比具有相同码符号能量Es的高码率turbo码提供更大的性能增益。例如，当R＝1/3降低到R＝1/6时，可以通过分析“香农信道容限”的变化，估计性能差别。对于图1的曲线无论R＝1/3或1/6都假定相同符号能量的原因是，对于混合ARQ系统中的每次重新传输，都使用相同符号能量Es。如果R＝1/3码重复一次，并且这两个码在AWGN(Additive White GaussianNoise，加性白高斯噪声)信道上进行分组分集合并，在符号能量/噪声比(Es/No)方面获得3dB的最大增益。对于R＝1/6码的情况也相同。因此，当给定相同能量时，R＝1/3 turbo码的性能曲线由于分组分集合并增益向左平移+3dB刻度，并且R＝1/6 turbo码的性能曲线也向左平移+3dB刻度。在此，性能曲线是对于测量用来比较根据码率的码性能的能量/噪声比(Eb/No)而产生的。结果，turbo码性能曲线之间的差值等于分组分集合并和分组码合并之间的性能差值。可以从“香农信道容限”估计根据码率的性能差值，并且可以使用最小所需信噪比(signal-to-noise ration，SNR)获得最小性能差值。在使用具有码率R和非常大的编码器分块大小L的turbo码的系统中，提供无错信道所需的Eb/No的表达公式如下Eb/No＞(4R-1)/2R……(1)根据上述方本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在通信系统中生成从中产生第一子码的初始删余矩阵的方法，其中，通信系统包括用于为信息比特流输入生成信息符号、第一奇偶符号和第二奇偶符号的ｔｕｒｂｏ编码器和用于使用删余矩阵从这些信息符号、第一奇偶符号和第二奇偶符号中生成子码的子码生成器，子码的数目等于删余矩阵的数目，所述方法包括如下步骤： 如果初始删余矩阵中所选符号数Ｎｓ与初始删余矩阵中列数之间的差值等于或大于ｔｕｒｂｏ编码器中成员编码器的数目，则从ｔｕｒｂｏ编码器输出的信息符号中选择数目为初始删余矩阵中的列数的信息符号；和 选择数目与差值相同的第一和第二奇偶符号，所选第一奇偶符号数等于或大于所选第二奇偶符号数。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：金龟，张在成，
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]