專利名稱：通信方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在一條易受干擾影響的信道上進(jìn)行數(shù)據(jù)通信所用的方法、設(shè)備、程序和/或信號(hào)。本發(fā)明尤其但并不僅限于涉及一種使用前向糾錯(cuò)(FEC)的幀同步技術(shù)。
已經(jīng)研發(fā)出的FEC技術(shù)允許很低的信號(hào)能量噪聲比(Es/N0)。一個(gè)例子即“Turbo”編碼，如在1993年5月在日內(nèi)瓦發(fā)表的IEEEICC會(huì)議論文集中C.Berrou、A.Glavieus和P.Thitimajshima的“接近香農(nóng)極限糾錯(cuò)編碼和解碼Turbo碼(Near Shannon Limit error-correcting coding and decodingTurbo codes)”中所描述的。然而，這些FEC技術(shù)要求接收機(jī)在開(kāi)始FEC解碼處理之前精確地規(guī)定數(shù)據(jù)傳輸?shù)拈_(kāi)始和結(jié)束邊界。傳輸邊界的檢測(cè)稱為幀同步。
幀同步是解調(diào)處理中的初始操作之一；解調(diào)處理通常繼之以FEC處理，所以在幀同步和FEC處理之間存在一個(gè)時(shí)間間隔。在這個(gè)時(shí)間間隔內(nèi)，需要以FEC處理所要求的最小Es/N0成功地建立幀同步。一些公知的幀同步技術(shù)，例如在1972年4月的IEEE通信學(xué)報(bào)第20卷第2期上J.L.Massey的“最佳幀同步(Optimum FrameSynchronization)”和1980年8月出版的IEEE通信學(xué)報(bào)第28卷第8期上R.Scholtz的“幀同步技術(shù)(Frame SynchronizationTechniques)”中所描述的，利用非常長(zhǎng)的獨(dú)特字(UW)以很低的Es/N0實(shí)現(xiàn)幀同步，所述獨(dú)特字是要被添加到每個(gè)分組傳輸中的特別設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)模式。這些獨(dú)特字占用了本來(lái)可用于傳輸用戶或信令數(shù)據(jù)的帶寬。
在多用戶環(huán)境內(nèi)使用很長(zhǎng)的獨(dú)特字非常耗費(fèi)帶寬，在所述多用戶環(huán)境內(nèi)信道狀態(tài)隨時(shí)間和每個(gè)用戶改變，因而每個(gè)突發(fā)傳輸都要求在接收機(jī)上獨(dú)立地捕獲。一種這樣的環(huán)境是TDMA方案，其中非常希望使用很小的突發(fā)長(zhǎng)度來(lái)最小化等待時(shí)間和有效地管理資源；然而，這導(dǎo)致突發(fā)中非常高的幀同步開(kāi)銷與數(shù)據(jù)比。
希望找到一種幀同步技術(shù)，在不降低幀同步質(zhì)量的情況下提高數(shù)據(jù)傳輸效率。
H.Howlader、Y.Wu和B.Woerner在2000年9月法國(guó)布雷斯特舉行的第二次Turbo編碼國(guó)際研討會(huì)上的論文“用于Turbo編碼系統(tǒng)的解碼器輔助幀同步(Decoder-assisted Frame Synchronisation forTurbo Coded Systems)”公開(kāi)了一種解碼器輔助幀同步技術(shù)，其中在編碼之前將一個(gè)同步字嵌入在一個(gè)數(shù)據(jù)分組中。該同步字之前是多個(gè)刷新比特，必需由它們將Turbo解碼格帶入一個(gè)已知狀態(tài)。如果已經(jīng)檢測(cè)到正確的同步，則隨后該同步字通過(guò)一序列的已知狀態(tài)來(lái)引導(dǎo)解碼網(wǎng)格。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種編碼用于在一條信道上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的方法，其中將一幀或一個(gè)突發(fā)的數(shù)據(jù)內(nèi)容與一個(gè)獨(dú)特字相組合，該獨(dú)特字在所有數(shù)據(jù)之前被輸入給一個(gè)系統(tǒng)卷積編碼器。在編碼每個(gè)突發(fā)或每幀的內(nèi)容之前重新設(shè)置卷積編碼器的狀態(tài)。以這種方式，在不使用刷新比特的情況下，獨(dú)特字被獨(dú)立于數(shù)據(jù)地卷積編碼。這避免了與發(fā)送刷新比特相關(guān)的開(kāi)銷。本發(fā)明的這一方面還擴(kuò)展到一個(gè)對(duì)應(yīng)的解碼方法和一個(gè)用該方法編碼的信號(hào)。
根據(jù)本發(fā)明另一方面，提供一種檢測(cè)一個(gè)接收到的突發(fā)或幀的同步定時(shí)的方法，其中使用迭代技術(shù)解碼一個(gè)接收到的包括被前向糾錯(cuò)的獨(dú)特字的信號(hào)，在每次迭代之后在該獨(dú)特字內(nèi)檢測(cè)到的錯(cuò)誤數(shù)量用于確定所假定的同步定時(shí)是否正確。
現(xiàn)在將參考附圖描述本發(fā)明的具體實(shí)施例，在附圖中

圖1圖示在現(xiàn)有的幀同步技術(shù)中，隨著等于獨(dú)特字比特以檢測(cè)幀同步所需要的比特的閾值數(shù)量變化的、由于幀同步錯(cuò)誤導(dǎo)致的分組損失的概率曲線；圖2圖示在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的技術(shù)中，隨著等于獨(dú)特字比特以檢測(cè)幀同步所需要的比特的閾值數(shù)量變化的、由于幀同步錯(cuò)誤導(dǎo)致的分組損失的概率曲線；
圖3圖示在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中的一個(gè)被傳輸?shù)膸慕M成；圖4圖示在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中由一個(gè)接收機(jī)執(zhí)行的解調(diào)和解碼級(jí)；圖5是表示在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例中一個(gè)1/3速率編碼器的輸出的表格；圖6是表示在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例中一個(gè)1/2速率編碼器的輸出的表格；以及圖7是在一幀開(kāi)始和結(jié)尾處的樣本獨(dú)特字和奇偶校驗(yàn)比特模式的表格。
為了解釋本發(fā)明的實(shí)施例的各種優(yōu)點(diǎn)，首先將描述一種現(xiàn)有的幀同步技術(shù)。
在現(xiàn)有的幀同步技術(shù)中，通過(guò)在接收機(jī)上比較接收到的比特序列和一個(gè)已知的獨(dú)特字模式來(lái)檢測(cè)一個(gè)所發(fā)送的數(shù)據(jù)幀的開(kāi)始。如果接收機(jī)在一個(gè)N比特的窗口內(nèi)檢測(cè)到至少n個(gè)比特在數(shù)值上等于該獨(dú)特字模式，則假定檢測(cè)到一個(gè)N符號(hào)的獨(dú)特字。為n選擇一個(gè)合適值的標(biāo)準(zhǔn)是對(duì)于任意一個(gè)隨機(jī)符號(hào)序列來(lái)說(shuō)，出現(xiàn)獨(dú)特字但是未檢測(cè)到的概率和檢測(cè)到獨(dú)特字但是實(shí)際上并未出現(xiàn)的概率。這兩個(gè)概率事件在表1中總結(jié)如下表1幀同步事件 下述情況導(dǎo)致漏檢測(cè)概率(Pm)增加a)閾值n增加；b)符號(hào)出錯(cuò)率增加(Es/N0降低)；和c)獨(dú)特字長(zhǎng)度增加。
如果錯(cuò)過(guò)一個(gè)獨(dú)特字，接收機(jī)將丟失整個(gè)分組。
下述情況導(dǎo)致誤檢測(cè)的概率(Pf)增加
a)閾值n降低；b)獨(dú)特字的長(zhǎng)度變短；和c)獨(dú)特字模式的可能數(shù)目增加。
如果每次幀同步模塊假定已經(jīng)檢測(cè)到獨(dú)特字時(shí)，接收機(jī)都具有解調(diào)和FEC解碼數(shù)據(jù)的資源，則一個(gè)誤報(bào)警并不必然導(dǎo)致一個(gè)數(shù)據(jù)分組損失。然而，這導(dǎo)致接收機(jī)內(nèi)不能被接收的復(fù)雜性，所以誤報(bào)警實(shí)際上可能導(dǎo)致當(dāng)前分組的丟失以及可能的后續(xù)分組的丟失。原因在于一個(gè)誤報(bào)警將必然導(dǎo)致一個(gè)FEC錯(cuò)誤，但是接收機(jī)不能檢測(cè)出該錯(cuò)誤是因?yàn)殄e(cuò)誤的分組邊界還是惡劣的信道狀態(tài)導(dǎo)致，并可能在為該分組預(yù)先分配的時(shí)隙內(nèi)再次試圖解碼。因而，如果接收機(jī)資源有限，每次誤報(bào)警最多可能損失X個(gè)分組。
在許多情況下，獨(dú)特字不僅指示幀邊界還表示其它信息，例如分組類型；在這些情況下，有一組Y個(gè)可能的獨(dú)特字。接收機(jī)比較接收到的獨(dú)特字與該組中所有可能的獨(dú)特字，并根據(jù)最佳匹配來(lái)確定幀同步和分組類型。概率Pm并不隨著數(shù)量Y改變，但是Pf將線性增加。
由于幀同步錯(cuò)誤導(dǎo)致分組損失的概率Ps由下式給出Ps(N，n，Es/N0)＝Pm(N，n，Es/N0)+X*Y*Pf(N，n) (1)圖1圖示在Es/N0的一個(gè)范圍上，N＝64，X＝Y(jié)＝1，作為n的函數(shù)的Ps的一個(gè)例子。在Es/N0的低端，由于添加項(xiàng)Pf，Ps的全局最小值是0.01。
由于誤同步和/或FEC解碼器錯(cuò)誤導(dǎo)致的分組錯(cuò)誤的概率Pp由下式給出Pp(N，n，Es/N0)＝Ps(N，n，Es/N0)+Pfec(Es/N0) (2)其中Pfec是FEC解碼器的分組錯(cuò)誤概率。
因此，為了最小化對(duì)于一個(gè)給定Es/N0值的Pp，必需最小化Pm、Pf和Pfec。普通的方法是將Pfec設(shè)置在所希望的等級(jí)上，然后以至少低于Pfec一個(gè)量級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)選擇Pm和Pf以確保不會(huì)因?yàn)檎`同步導(dǎo)致整體性能惡化。不幸地是，因?yàn)樯厦嫠枋龅脑?，Pm和Pf具有對(duì)立相關(guān)性，并且僅通過(guò)使用長(zhǎng)的獨(dú)特字就可能被共同最小化，參見(jiàn)1984年Computer Science Press出版的W.W.Wu的“數(shù)字衛(wèi)星通信單元”。這是在實(shí)踐中使用長(zhǎng)獨(dú)特字的主要原因。
本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施例通過(guò)提供接收機(jī)可以檢測(cè)到誤檢測(cè)的機(jī)制來(lái)消除Pp對(duì)Pf的依賴性。通過(guò)在全部完成FEC處理之前允許誤報(bào)警的很好檢測(cè)，還能夠降低整個(gè)接收機(jī)的復(fù)雜性。因此，現(xiàn)在Ps由下式給出Ps(N，n，Es/N0)＝Pm(N，n，Es/N0)(3)圖2圖示使用一個(gè)實(shí)施例，N＝64，作為n的函數(shù)的Ps。Ps對(duì)Pf的依賴型已經(jīng)被消除到最低水平；對(duì)于Ps的任意值，即使對(duì)于Es/N0的最低值，都可以選擇一個(gè)適當(dāng)?shù)膎值。
對(duì)于這些實(shí)施例，Pp由下式給出Pp(N，n，Es/N0)＝Pm(N，n，Es/N0)+Pfec(Es/N0)(4)通過(guò)為N和n選擇適當(dāng)?shù)臄?shù)值，即使對(duì)于較小的N值因而具有較短的獨(dú)特字的情況，也可以實(shí)現(xiàn)要求Pm＜＜Pfec。
在這些實(shí)施例中，為了前向糾錯(cuò)而將獨(dú)特字視為數(shù)據(jù)的一部分。因此，獨(dú)特字檢測(cè)受益于FEC處理，避免了獨(dú)特字比特錯(cuò)誤，這使幀同步判決更準(zhǔn)確。此外，這些實(shí)施例允許使用解碼器輔助技術(shù)，例如在1993年12月發(fā)表的IEEEGLOBECOM會(huì)議論文集中P.Robertson的“在使用卷積碼時(shí)改進(jìn)幀同步(Improving framesynchronization when using convolutional codes)”、上文中提到的Howlader、Wu和Woerner的論文和2000年6月在新奧爾良的IEEE ICC會(huì)議論文集中M.Howlader和B.Woerner的“用于分組傳輸?shù)木矸e編碼序列的幀同步(Frame synchronization ofconvolutionally encoded sequences for packet transmission)”等文章中所描述的。這些技術(shù)可以進(jìn)一步降低Pm的數(shù)值。
該技術(shù)大體上包括下列步驟a)接收機(jī)搜索一個(gè)N符號(hào)長(zhǎng)的獨(dú)特字模式的出現(xiàn)，并根據(jù)從所需要的Pm導(dǎo)出的某個(gè)閾值n執(zhí)行判決。
b)一旦接收機(jī)假設(shè)檢測(cè)到獨(dú)特字，則開(kāi)始解調(diào)和FEC處理。也可以選擇使用諸如上文中提到的解碼器輔助技術(shù)來(lái)提高獨(dú)特字獲取的可靠性。
c)在FEC解碼器的每次迭代之后，比較檢測(cè)到的獨(dú)特字模式和預(yù)期的獨(dú)特字模式，并根據(jù)兩種可能的情況來(lái)測(cè)試幀同步的假設(shè)a.情況1-如果幀同步假設(shè)是正確的，則FEC應(yīng)當(dāng)改善所有數(shù)據(jù)包括獨(dú)特字的可靠性。如果獨(dú)特字失配數(shù)據(jù)減少，這明確地指示已經(jīng)正確地發(fā)現(xiàn)獨(dú)特字。在這種情況下，接收機(jī)完成FEC處理并輸出數(shù)據(jù)。
b.情況2-如果幀同步假設(shè)是錯(cuò)誤的，則獨(dú)特字失配數(shù)據(jù)的數(shù)量應(yīng)當(dāng)或者增加或者在FEC處理試圖校正錯(cuò)誤數(shù)據(jù)判決時(shí)并不改變。這表明幀同步失敗是由一個(gè)誤檢測(cè)導(dǎo)致的。在這種情況下，接收機(jī)放棄FEC處理并返回幀同步搜索模式。
幀同步假設(shè)可以通過(guò)下述兩種方式之一來(lái)測(cè)試i)每次在步驟a)和b)出現(xiàn)一個(gè)可能的幀同步時(shí)，順序地執(zhí)行；或ii)從一個(gè)有限的間隔上根據(jù)其強(qiáng)度排序的一個(gè)可能的幀同步假設(shè)列表中選擇，用上文中提到的Massey、Scholtz或Howlader、Wu和Woerner的論文中描述的度量列表替換其中的步驟a)和b)。
順序的測(cè)試方法需要較大的計(jì)算負(fù)載，但提供延遲最小的結(jié)果。分級(jí)列表的方法降低了計(jì)算負(fù)載，但是由于列表的創(chuàng)建導(dǎo)致了延遲。
現(xiàn)在將參考圖3描述一個(gè)具體的實(shí)施例。在這個(gè)例子中，F(xiàn)EC技術(shù)是編碼速率可變的Turbo編碼，調(diào)制方案是用于獨(dú)特字部分的BPSK和用于數(shù)據(jù)部分的QPSK。然而，也可以使用其它FEC和調(diào)制方法的組合。一般來(lái)說(shuō)，可以使用任意一種調(diào)制方案來(lái)傳送獨(dú)特字和數(shù)據(jù)，例如m-元PSK或者m-元QAM。
可以根據(jù)自相關(guān)性和互相關(guān)性低、轉(zhuǎn)換數(shù)量大或者直流特性最低等標(biāo)準(zhǔn)從諸如Gold碼、Kasami碼或其它偽噪聲(PN)序列的獨(dú)特字系列中選擇獨(dú)特字?？梢詢H使用一個(gè)獨(dú)特字，或者可以選擇一組獨(dú)特字中的一個(gè)獨(dú)特字以在該獨(dú)特字中傳送信息，例如分組類型。
在數(shù)據(jù)d輸入一個(gè)FEC編碼器之前，將選擇出的獨(dú)特字添加給數(shù)據(jù)d并輸入，所述FEC編碼器包括并行的第一遞歸卷積編碼器C1和第二遞歸卷積編碼器C2，在輸入進(jìn)入后者之前還連接一個(gè)比特交織器BI。第一編碼器C1輸出第一奇偶校驗(yàn)比特p，而第二編碼器C2編碼第二奇偶校驗(yàn)比特q，它們被傳送給一個(gè)收縮映射器PM。該收縮映射器根據(jù)一種由可變編碼速率決定的收縮方案輸出收縮后的第一和第二奇偶校驗(yàn)比特p’和q’。
比特交織器BI最好具有足以存儲(chǔ)所選擇的獨(dú)特字和數(shù)據(jù)比特d的容量，除非如在WO 99/34521中所描述的使用了一個(gè)制約長(zhǎng)度。在編碼每幀之后，F(xiàn)EC編碼器被重置到初始狀態(tài)，因此每幀的編碼都是獨(dú)立的。
數(shù)據(jù)比特d和第一和第二收縮后的奇偶校驗(yàn)比特p’和q’輸入給一個(gè)QPSK調(diào)制器M，它輸出具有I和Q分量的信道符號(hào)。在幀F(xiàn)的中部傳輸這些QPSK符號(hào)。
獨(dú)特字?jǐn)?shù)據(jù)比特由一個(gè)BPSK調(diào)制器BM執(zhí)行BPSK調(diào)制，并將這些BPSK符號(hào)作為該幀的前32個(gè)符號(hào)予以傳輸。從獨(dú)特字?jǐn)?shù)據(jù)比特生成的第一奇偶校驗(yàn)比特UWp也被BPSK調(diào)制，并在獨(dú)特字?jǐn)?shù)據(jù)符號(hào)UW之后傳輸前8個(gè)BPSK符號(hào)。在該幀F(xiàn)的結(jié)尾傳輸獨(dú)特字第一奇偶校驗(yàn)比特UWp的其余24個(gè)BPSK符號(hào)。
獨(dú)特字?jǐn)?shù)據(jù)比特UW和數(shù)據(jù)比特d由比特交織器BI交織并輸入給第二編碼器C2以生成第二奇偶校驗(yàn)比特q，該第二奇偶校驗(yàn)比特被合并到該幀中部的數(shù)據(jù)符號(hào)D內(nèi)。然而，也可以以其它順序在幀F(xiàn)中組裝這些符號(hào)，只要接收機(jī)知道該順序。
因?yàn)槭褂昧艘环N系統(tǒng)的FEC技術(shù)，在所傳送的信號(hào)中保留了獨(dú)特字的有利的同步特性。此外，將獨(dú)特字合并到第一和第二奇偶校驗(yàn)比特p和q中允許接收機(jī)糾正獨(dú)特字比特，這取決于是否已經(jīng)建立了正確的幀同步。
在圖5中圖示了一個(gè)具體的例子，它圖示了以輸入到收縮映射器PM的順序的1/3速率Turbo編碼器的輸出比特。如圖5中所突出顯示的數(shù)據(jù)比特d和第一奇偶校驗(yàn)比特p的前32個(gè)比特被BPSK調(diào)制，并如圖3所示插入在幀F(xiàn)的開(kāi)始和結(jié)尾。然而，調(diào)制后的符號(hào)也可能占用幀內(nèi)的其它位置，除非例如在WO 99/34521中描述的，需要一個(gè)特定順序從而降低編碼和調(diào)制級(jí)的延遲。
在圖6中圖示了另一個(gè)具體的例子，它圖示了以輸出到收縮映射器PM的順序的1/2速率Turbo編碼器的輸出，其中陰影比特被收縮。根據(jù)該收縮映射，除了范圍p1-p31之外的奇數(shù)編號(hào)的第一奇偶校驗(yàn)比特p被收縮，所述范圍p1-p31被傳輸以便給出1/3編碼，從而能夠更好地保護(hù)獨(dú)特字。這實(shí)現(xiàn)了與編碼速率無(wú)關(guān)的獨(dú)特字結(jié)構(gòu)。
圖7以十六進(jìn)制的形式圖示在一幀開(kāi)始和結(jié)尾的可能的獨(dú)特字比特UW和第一奇偶校驗(yàn)比特UWp的樣本序列。
圖4是根據(jù)本發(fā)明由一個(gè)接收機(jī)執(zhí)行的處理步驟的示意圖。接收到的信號(hào)由一個(gè)獨(dú)特字解調(diào)器UD解調(diào)，所述獨(dú)特字解調(diào)器UD可以是相干的或者是非相干的，并為獨(dú)特字信號(hào)的BPSK解調(diào)進(jìn)行優(yōu)化。由獨(dú)特字相關(guān)器UC處理已解調(diào)的獨(dú)特字符號(hào)，并及時(shí)生成一個(gè)可能的幀同步位置的列表或者假設(shè)以及它們的相對(duì)強(qiáng)度的測(cè)量值。獨(dú)特字相關(guān)器可以使用其它規(guī)則，例如Massey的規(guī)則。
當(dāng)獨(dú)特字是可變的從而能夠傳送信令信息時(shí)，獨(dú)特字相關(guān)器相關(guān)已解調(diào)的符號(hào)和每個(gè)可能的獨(dú)特字，并為每個(gè)可能的獨(dú)特字生成一個(gè)強(qiáng)度。
可能的假設(shè)H1至HN由排序器根據(jù)它們的強(qiáng)度排序。以它們的假設(shè)強(qiáng)度順序處理這些假設(shè)H，并且對(duì)于每個(gè)處理后的假設(shè)，接收機(jī)使用一個(gè)解調(diào)器D解調(diào)所接收的幀，并使用一個(gè)迭代FEC解碼器FD解碼已解調(diào)數(shù)據(jù)，所述FD對(duì)應(yīng)于用于編碼信號(hào)的FEC編碼器。對(duì)于Turbo解碼，F(xiàn)EC解碼器FD可以使用MAP或SOVA算法。在FEC解碼算法的每次迭代之后，通過(guò)一個(gè)驗(yàn)證處理V比較獨(dú)特字錯(cuò)誤的數(shù)量與迭代之前檢測(cè)到的獨(dú)特字錯(cuò)誤的數(shù)量。如果假設(shè)是正確的，如用箭頭C表示的，錯(cuò)誤數(shù)量應(yīng)當(dāng)在一次或多次迭代之后減少。如果是這樣，則在輸出級(jí)O上輸出已解碼的數(shù)據(jù)，并完成當(dāng)前幀的解碼步驟。
如果在一次或多次解碼迭代之后獨(dú)特字錯(cuò)誤的數(shù)量增加或者保持不變，則如用箭頭I所表示的，判斷該假設(shè)不正確，然后選擇處理下一個(gè)最高強(qiáng)度的假設(shè)H。以強(qiáng)度為順序處理這些假設(shè)直到發(fā)現(xiàn)一個(gè)正確的假設(shè)，或者已經(jīng)處理完所有的假設(shè)也沒(méi)有發(fā)現(xiàn)一個(gè)正確的。在后一種情況下，該幀無(wú)法被解碼，并在一個(gè)故障級(jí)FS之后被丟棄。
圖4圖示了多個(gè)解調(diào)、解碼和驗(yàn)證步驟，但是這并不必然暗示存在多個(gè)解調(diào)器、解碼器和驗(yàn)證器。
雖然在上文中已經(jīng)描述了使用Turbo編碼，也可以使用其它的系統(tǒng)和/或卷積編碼來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的某些或全部的效果。
盡管以分別處理的方式來(lái)描述編碼級(jí)和解碼級(jí)，但這兩級(jí)中的任何一級(jí)都可以由單個(gè)處理器例如DSP來(lái)執(zhí)行。可以提供一個(gè)在處理器上執(zhí)行的計(jì)算機(jī)程序以執(zhí)行編碼或解碼處理。該計(jì)算機(jī)程序可以存儲(chǔ)在一個(gè)適當(dāng)?shù)奈锢磔d體上，例如一張盤，或者在一個(gè)適當(dāng)?shù)男盘?hào)載體上傳輸。
權(quán)利要求
1.一種檢測(cè)一個(gè)信號(hào)的同步定時(shí)的方法，該信號(hào)包括一個(gè)系統(tǒng)前向糾錯(cuò)同步模式，該方法包括步驟a)檢測(cè)所述系統(tǒng)同步模式的一個(gè)可能的同步定時(shí)；b)利用一個(gè)迭代解碼算法使用該可能的同步定時(shí)來(lái)解碼該信號(hào)，其中比較在解碼算法的非零次數(shù)迭代之前的已解碼同步模式的錯(cuò)誤個(gè)數(shù)與在所述非零次數(shù)迭代之后的已解碼同步模式的錯(cuò)誤個(gè)數(shù)，所述非零次數(shù)小于將信號(hào)解碼到一個(gè)期望質(zhì)量所需要的迭代次數(shù)；和c)如果在所述非零次數(shù)迭代之后的錯(cuò)誤個(gè)數(shù)小于在所述非零次數(shù)迭代之前的錯(cuò)誤個(gè)數(shù)，則將所述可能的同步定時(shí)檢測(cè)為該信號(hào)的同步定時(shí)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中在輸入數(shù)據(jù)或者取決于該數(shù)據(jù)的奇偶校驗(yàn)數(shù)據(jù)之前，將同步模式和取決于同步模式而與數(shù)據(jù)無(wú)關(guān)的奇偶校驗(yàn)數(shù)據(jù)輸入給處于解碼算法初始狀態(tài)下的解碼算法。
3.一種檢測(cè)一個(gè)信號(hào)的同步定時(shí)的方法，該信號(hào)包括一個(gè)系統(tǒng)卷積編碼同步模式和數(shù)據(jù)，該方法包括步驟a)檢測(cè)所述系統(tǒng)同步模式的一個(gè)可能的同步定時(shí)；b)利用一個(gè)迭代解碼算法使用該可能的同步定時(shí)來(lái)解碼該信號(hào)，其中在輸入數(shù)據(jù)或者取決于該數(shù)據(jù)的奇偶校驗(yàn)數(shù)據(jù)之前，在解碼算法初始狀態(tài)下輸入同步模式和取決于同步模式而與數(shù)據(jù)無(wú)關(guān)的奇偶校驗(yàn)數(shù)據(jù)，其中比較在解碼算法的非零次數(shù)迭代之前的已解碼同步模式的錯(cuò)誤量度與在所述非零次數(shù)迭代之后的已解碼同步模式的錯(cuò)誤量度，所述非零次數(shù)小于將信號(hào)解碼到一個(gè)期望質(zhì)量所需要的迭代次數(shù)；和c)如果所述非零次數(shù)迭代之后的錯(cuò)誤量度小于所述非零次數(shù)迭代之前的錯(cuò)誤量度，則將所述可能的同步定時(shí)檢測(cè)為該信號(hào)的同步定時(shí)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其中所述錯(cuò)誤量度是已解碼同步模式中的錯(cuò)誤個(gè)數(shù)。
5.根據(jù)前面任一權(quán)利要求的方法，還包括如果檢測(cè)到所述信號(hào)的同步定時(shí)，則使用該解碼算法的至少又一次迭代來(lái)解碼該信號(hào)。
6.根據(jù)前面任一權(quán)利要求的方法，其中步驟a)包括檢測(cè)所述信號(hào)的多個(gè)可能的同步定時(shí)和每個(gè)所述可能的同步定時(shí)的似然性，并以似然性為順序?yàn)樗隹赡艿耐蕉〞r(shí)執(zhí)行步驟b)和c)，直到檢測(cè)到同步定時(shí)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一權(quán)利要求的方法，其中，如果未檢測(cè)到同步，則當(dāng)檢測(cè)到另一個(gè)可能的同步定時(shí)時(shí)重復(fù)該方法。
8.根據(jù)前面任一權(quán)利要求的方法，其中存在多種可能的同步模式，并為每種可能的同步模式執(zhí)行步驟a)、b)和c)。
9.一種生成一個(gè)前向糾錯(cuò)數(shù)據(jù)幀的方法，包括a)接收數(shù)據(jù)；b)卷積編碼所述數(shù)據(jù)和一個(gè)同步模式，其中在輸入所述數(shù)據(jù)之前輸入所述同步模式，從而作為輸出生成取決于同步模式而與所述數(shù)據(jù)無(wú)關(guān)的第一編碼輸出和取決于所述數(shù)據(jù)的第二編碼輸出；和c)根據(jù)編碼步驟的所述輸出和所述未編碼形式的同步模式生成所述前向糾錯(cuò)數(shù)據(jù)幀。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中在編碼數(shù)據(jù)和同步模式之前從一個(gè)預(yù)定的初始狀態(tài)開(kāi)始編碼步驟。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10的方法，包括收縮第二編碼輸出的一部分，以使該部分不包括在所述生成幀中，而在所述生成幀中包括所述第一編碼輸出的全部。
12.根據(jù)前面任一權(quán)利要求的方法，其中從下組十六進(jìn)制數(shù)的比特模式中選擇所述同步模式E4564ADA、BED8B3EA、F2F5F496、C9113642、F9A42BB1、D4E35729、4CB9D9D1、6AAF7A6E、AE7E4BB5、514BB8BA、B5896CCD、A87B0DA6、5A1A679D、61FEA549、A32AD281、775D1B05和DFB2880E。
13.一種檢測(cè)一個(gè)信號(hào)的同步定時(shí)的設(shè)備，該信號(hào)包括一個(gè)系統(tǒng)前向糾錯(cuò)同步模式，該設(shè)備包括a)一個(gè)初步同步檢測(cè)器，用于檢測(cè)所述系統(tǒng)同步模式的一個(gè)可能的同步定時(shí)；b)一個(gè)解碼器，用于利用一個(gè)迭代解碼算法使用該可能的同步定時(shí)來(lái)解碼該信號(hào)，其中比較在解碼算法的非零次數(shù)迭代之前的已解碼同步模式的錯(cuò)誤個(gè)數(shù)與在所述非零次數(shù)迭代之后的已解碼同步模式的錯(cuò)誤個(gè)數(shù)，所述非零次數(shù)小于將信號(hào)解碼到一個(gè)期望質(zhì)量所需要的迭代次數(shù)；和c)一個(gè)確定同步檢測(cè)器，用于如果在所述非零次數(shù)迭代之后的錯(cuò)誤個(gè)數(shù)小于在所述非零次數(shù)迭代之前的錯(cuò)誤個(gè)數(shù)，則將所述可能的同步定時(shí)檢測(cè)為該信號(hào)的同步定時(shí)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的設(shè)備，其中所述解碼器被安排在該解碼器的初始狀態(tài)下接收同步模式和取決于同步模式而與數(shù)據(jù)無(wú)關(guān)的奇偶校驗(yàn)數(shù)據(jù)。
15.一種檢測(cè)一個(gè)突發(fā)信號(hào)的同步定時(shí)的設(shè)備，該突發(fā)信號(hào)包括一個(gè)系統(tǒng)卷積編碼同步模式和數(shù)據(jù)，該設(shè)備包括a)一個(gè)初步同步檢測(cè)器，用于檢測(cè)所述系統(tǒng)同步模式的一個(gè)可能的同步定時(shí)；b)一個(gè)解碼器，用于利用一個(gè)迭代解碼算法使用該可能的同步定時(shí)來(lái)解碼該信號(hào)，其中在輸入數(shù)據(jù)或者取決于數(shù)據(jù)的奇偶校驗(yàn)數(shù)據(jù)之前，在解碼算法的初始狀態(tài)下輸入同步模式和取決于同步模式而與數(shù)據(jù)無(wú)關(guān)的奇偶校驗(yàn)數(shù)據(jù)，其中比較在解碼算法的非零次數(shù)迭代之前的已解碼同步模式的錯(cuò)誤量度與在所述非零次數(shù)迭代之后的已解碼同步模式的錯(cuò)誤量度，所述非零次數(shù)小于將信號(hào)解碼到一個(gè)期望質(zhì)量所需要的迭代次數(shù)；和c)一個(gè)確定同步檢測(cè)器，用于如果所述非零次數(shù)迭代之后的錯(cuò)誤量度小于所述非零次數(shù)迭代之前的錯(cuò)誤量度，則將所述可能的同步定時(shí)檢測(cè)為該信號(hào)的同步定時(shí)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的設(shè)備，其中所述錯(cuò)誤量度是已解碼同步模式中的錯(cuò)誤個(gè)數(shù)。
17.根據(jù)權(quán)利要求13至16中任一權(quán)利要求的設(shè)備，其中所述解碼器被安排如果檢測(cè)到所述信號(hào)的同步定時(shí)，則使用該解碼算法的至少又一次迭代來(lái)解碼該信號(hào)。
18.根據(jù)權(quán)利要求13至17中任一權(quán)利要求的設(shè)備，其中初步檢測(cè)器被安排檢測(cè)所述信號(hào)的多個(gè)可能的同步定時(shí)和每個(gè)所述可能的同步定時(shí)的似然性，以及該解碼器和確定檢測(cè)器被安排以似然性為順序來(lái)處理所述可能的同步定時(shí)，直到檢測(cè)到同步定時(shí)。
19.根據(jù)權(quán)利要求13至17中任一權(quán)利要求的設(shè)備，其中解碼器和確定檢測(cè)器被安排處理由初步檢測(cè)器檢測(cè)到的所述可能的同步定時(shí)，和預(yù)先檢測(cè)器被安排如果未檢測(cè)到同步定時(shí)則檢測(cè)另一個(gè)可能的同步定時(shí)。
20.根據(jù)權(quán)利要求13至19中任一權(quán)利要求的設(shè)備，其中存在多種可能的同步模式，并且初步檢測(cè)器、解碼器和確定檢測(cè)器被安排處理每種可能的同步模式。
21.一種生成一個(gè)前向糾錯(cuò)數(shù)據(jù)幀的設(shè)備，包括a)一個(gè)卷積編碼器，被安排編碼數(shù)據(jù)和一個(gè)同步模式，其中在輸入所述數(shù)據(jù)之前將所述同步模式輸入該卷積編碼器，從而作為輸出生成取決于同步模式而與數(shù)據(jù)無(wú)關(guān)的第一編碼輸出和取決于所述數(shù)據(jù)的第二編碼輸出；和b)一個(gè)幀生成器，被安排根據(jù)編碼步驟的所述輸出和所述未編碼形式的同步模式生成所述前向糾錯(cuò)數(shù)據(jù)幀。
22.根據(jù)權(quán)利要求21的設(shè)備，其中編碼器被安排從一個(gè)已知狀態(tài)開(kāi)始編碼該數(shù)據(jù)和同步模式。
23.根據(jù)權(quán)利要求21或22的設(shè)備，其中所述幀生成器被安排收縮第二編碼輸出的選定部分，以使該部分不包括在所述生成幀中，而在所述生成幀中包括所述第一編碼輸出的全部。
24.根據(jù)權(quán)利要求13至23中任一權(quán)利要求的設(shè)備，其中從下組十六進(jìn)制數(shù)的比特模式中選擇所述同步模式E4564ADA、BED8B3EA、F2F5F496、C9113642、F9A42BB1、D4E35729、4CB9D9D1、6AAF7A6E、AE7E4BB5、514BB8BA、B5896CCD、A87B0DA6、5A1A679D、61FEA549、A32AD281、775D1B05和DFB2880E。
25.一種計(jì)算機(jī)程序，安排在由適當(dāng)設(shè)置的設(shè)備執(zhí)行時(shí)執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1-12中任一權(quán)利要求的方法。
26.一種載有根據(jù)權(quán)利要求25的計(jì)算機(jī)程序的載體。
全文摘要
在一種幀同步方法中，一個(gè)接收機(jī)搜索一個(gè)N符號(hào)長(zhǎng)的獨(dú)特字模式的出現(xiàn)。對(duì)于檢測(cè)到的每個(gè)可能的幀同步，該接收機(jī)進(jìn)行解調(diào)和FEC處理。在FEC解碼器的每次迭代之后，比較所檢測(cè)到的獨(dú)特字模式和期望的獨(dú)特字，并且如果獨(dú)特字錯(cuò)誤的數(shù)量已經(jīng)減少，則檢測(cè)到幀同步。
文檔編號(hào)H04J3/06GK1494784SQ02805714
公開(kāi)日2004年5月5日 申請(qǐng)日期2002年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2001年1月31日
發(fā)明者保羅·費(fèi)伯利, 帕納格蒂斯·費(fèi)恩斯, 保羅 費(fèi)伯利, 蒂斯 費(fèi)恩斯 申請(qǐng)人:英馬爾塞特有限公司