專利名稱：交錯(cuò)碼,編碼,譯碼設(shè)備和方法,置換方法及其系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及編碼設(shè)備，編碼方法，譯碼設(shè)備和譯碼方法及實(shí)現(xiàn)它們的系統(tǒng)。
本發(fā)明可應(yīng)用于對(duì)表示一個(gè)物理量的數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，對(duì)以可調(diào)制一個(gè)物理量的代碼形式的數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，對(duì)調(diào)制信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行譯碼，并對(duì)表示一個(gè)物理量的數(shù)據(jù)進(jìn)行譯碼。這些數(shù)據(jù)例如可表示圖象，聲音，計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)，電子量或存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。
本發(fā)明可應(yīng)用于卷積編碼的領(lǐng)域。當(dāng)使用后者來實(shí)現(xiàn)迭代譯碼時(shí)，則當(dāng)編碼器包括一個(gè)置換設(shè)備時(shí)就會(huì)大大地提高編碼質(zhì)量。在這種情況下，這些編碼一般稱為“渦輪代碼(turbocodes)”，相應(yīng)的迭代譯碼器一般稱為“渦輪譯碼器(turbodecoder)”。
在這里，作為參考文獻(xiàn)的文件，一方面例如是發(fā)表在會(huì)議報(bào)告“ICC’93”,1993,pages 1064 to 1070中的由Messrs.C.BERROU,A.GLAVIEUX和P.THITIMAJSHIMA所著的名為“Near Shannon limit error-correcting coding anddeeoding:turbocodes”的論文，另一方面例如由IEEE Transactions onCommunication,Volume COM-44,pages 1261 to 1271,in October 1996出版的由Messrs.C.BERROU和A.GLAVIEUX所著的名為“NearOptimum error-correcting coding and decoding:trubo-codes”的論文中。
然而，還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有掌握有關(guān)置換設(shè)備的結(jié)構(gòu)。置換設(shè)備一般使用方陣或矩陣，其中矩陣是逐行寫，逐列讀取的。這些矩陣一般都非常大，例如可為256×256的矩陣。
根據(jù)另一種方法，其中該方法在由Jet Propulsion Laboratory出版的名為“TDA Progress Report”,number 42122,of 15 August 1995的論文中，Messrs.DOLINAR和DIVSALAR認(rèn)為置換是通過對(duì)0到k-1間的k個(gè)信息位進(jìn)行編號(hào)，從而把放置在i位置上的二進(jìn)制信息放置在位置ei+f上，其中e和f是“慎重選擇出”的值。
在論文中它們只給出了一個(gè)例子，在例子中k為2的冪。另外，它們并沒有對(duì)選擇置換設(shè)備和基本卷積編碼器(2,1)間可能存在的相互影響進(jìn)行論述，其中基本卷積編碼器用于生成編碼后的序列，其中序列是由渦輪編碼器(turbocoder)(3,1)產(chǎn)生的。
對(duì)于相應(yīng)渦輪代碼的評(píng)估包括在具有不同信噪比的傳送通道上模擬它的使用，和計(jì)算比值的最小值，其中最小值為達(dá)到預(yù)定的二進(jìn)制值的出錯(cuò)率時(shí)的最小信噪比。
然而，采用模擬作為一種評(píng)估方法將引起幾個(gè)問題。
例如，如果選擇了上述具有k=65536=256×256的置換設(shè)備，并選擇了值等于10-5的預(yù)定出錯(cuò)率，以模擬使用這一設(shè)備的渦輪代碼的性能。結(jié)果是，每塊256×256二進(jìn)制值的平均出錯(cuò)率接近于1，但是并不知道是否每個(gè)二進(jìn)制信息項(xiàng)均有相同的出錯(cuò)率。對(duì)于位于置換設(shè)備的“不幸運(yùn)”位置上的二進(jìn)制值來講出錯(cuò)率可能相當(dāng)高，對(duì)于位于置換設(shè)備的“幸運(yùn)”位置上的二進(jìn)制值來講出錯(cuò)率則可能會(huì)低的多。
一種用于改變這一狀況的方法是對(duì)置換設(shè)備和兩個(gè)卷積編碼器進(jìn)行協(xié)調(diào)并相結(jié)合的設(shè)計(jì)，把出錯(cuò)率作為置換設(shè)備中的二進(jìn)制信息的位置的函數(shù)，以確保譯碼后的二進(jìn)制值的出錯(cuò)率是合理的且唯一的。
另一個(gè)問題涉及缺乏用來確定置換設(shè)備的算術(shù)工具。如果有一個(gè)用于確定選擇置換設(shè)備的方法則是很有用的，其中該方法具有可代表所有置換設(shè)備的性能。
本發(fā)明主要涉及由二進(jìn)制符號(hào)的序列所表示的信息的轉(zhuǎn)換其中u=(u0,u1,…,uk-1)指將被編碼成二進(jìn)制序列的三元組v=(a,b,c)的“信息序列”，其中每個(gè)序列a,b，和c本身表示序列u。
在本描述的其它部分，為了表示序列u,u=(u0,u1,…,uk-1)總是同相關(guān)多項(xiàng)式u(x)=u0x0+u1x1+…+uk-1Xk-1一起使用。
等號(hào)將用于序列a,b和c。使用第二表示，以確定三元組v=(a,b,c),-選擇a(x)=u(x)；-選擇b(x)=u(x).h1(x)/g(x),
其中g(shù)(x)是一個(gè)多項(xiàng)式，例如根據(jù)序列中的表示，相應(yīng)于序列(1,1,0,1),g(x)=1+x+x3；并且h1(x)也是一個(gè)多項(xiàng)式，例如相應(yīng)于序列(1,1,1,1),h1(x)=1+x+x2+x3；和-通過調(diào)用a*來選擇c(x)=a*(x).h2(x)/g(x)，其中a*為通過對(duì)序列a中的二進(jìn)制數(shù)據(jù)進(jìn)行置換后生成的，其中h2(x)為一個(gè)多項(xiàng)式，例如相應(yīng)于序列(1,0,1,1),h2(x)=(1+x2+x3)。
任何一個(gè)對(duì)于多項(xiàng)式g(x),h1(x),h2(x)和置換的選擇，都將確定一個(gè)稱為“渦輪編碼器”的編碼器，其中所選擇的置換確定了把序列a與置換后的序列a*聯(lián)系起來的交錯(cuò)器。指定渦輪編碼器所產(chǎn)生的所有序列均稱為“渦輪代碼”。
在本描述的其它部分中，術(shù)語“第一編碼器”將指生成序列b的基本遞歸卷積編碼器，“第二編碼器”將指生成序列c的基本遞歸卷積編碼器。
所使用的多項(xiàng)式除法為包括根據(jù)升冪原則的除法類型，這一點(diǎn)對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員是熟知的。他們使用模2運(yùn)算。序列a,b和c為二進(jìn)制序列，且一般情況下定義b和c的除法都有一余數(shù)。
這種編碼方法有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，即可有助于高性能，相對(duì)簡(jiǎn)單且耗費(fèi)低的迭代譯碼。
為實(shí)現(xiàn)這種方法，提出了幾個(gè)問題。
1/如何選擇多項(xiàng)式g(x),h1(x)和h2(x)？2/如何選擇可生成序列a*的序列a的置換？為了生成序列a*，下面給出了在所提議的眾多選擇中的三個(gè)交錯(cuò)器的例子，即對(duì)序列a進(jìn)行置換以生成序列a*的操作的三個(gè)例子A)在第一例子中，在順序地逐行且在各行中從左向右地把a(bǔ)的各項(xiàng)放置在一個(gè)矩形表中后，通過從表中順序地逐列并在每列中從上到下地提取出表中的各項(xiàng)，從而生成了a*。例如，在序列有六項(xiàng)且表為兩行三列的情況下，交錯(cuò)器可把序列a=(a0,a1,a2,a3,a4,a5)轉(zhuǎn)換成序列a*=(a0,a1,a2,a3,a4,a5)。
B)在第二個(gè)例子中，選擇序列a*的第i項(xiàng)ai*(i=0,1,2,…)，把a(bǔ)i*作為序列a的項(xiàng)aj，其中j=s.i+t，通過對(duì)j進(jìn)行模序列a的項(xiàng)的數(shù)目運(yùn)算而得到的，其中s和t為整數(shù)。例如，如果序列a的項(xiàng)的數(shù)目為6并且s=5,t=3，則交錯(cuò)器就會(huì)把序列a=(a0,a1,a2,a3,a4,a5)轉(zhuǎn)換成序列a*=((a3,a2,a1,a0,a5,a4)。
C)在第三個(gè)例子中，置換的選擇是隨機(jī)的。
3)如何避免定義b(x)的除法沒有余數(shù)的情況？4)如何避免定義c(x)的除法有余數(shù)的情況？對(duì)最后兩個(gè)問題的回答也就是要解決在渦輪代碼領(lǐng)域中不斷提及的問題，即定義b和c的基本卷積編碼器的“返回0狀態(tài)”的問題。由于渦輪編碼器有兩個(gè)基本遞歸編碼器，其中第二個(gè)基本遞歸編碼器使用了一個(gè)對(duì)序列a進(jìn)行置換以生成a*的置換，因此想要確保表示信息序列u(x)的多項(xiàng)式a(x)和a*(x)可同時(shí)被g(x)整除。由于通過使用與g(x)的冪次相等數(shù)目的填充符號(hào)來增補(bǔ)u(x)可容易地由u(x)構(gòu)造a(x)，并且這一增補(bǔ)功能只在于保證在由a(x)生成b(x)的除法中不會(huì)產(chǎn)生余數(shù)，因此要確保a(x)的可除性是很簡(jiǎn)單的。
然而，另一方面，要選擇一個(gè)確保a*(x)可被g(x)整除并確保所指定的渦輪代碼具有良好糾錯(cuò)性能的置換是比較困難的，其中置換通過對(duì)a(x)進(jìn)行置換以生成a*(x)。
這一問題將增加對(duì)構(gòu)成u(x)的不同位進(jìn)行譯碼后出錯(cuò)率間的差異。
出現(xiàn)在volume 31 No 1 of the journal＂Electronics Letters＂of 5January 1995的文章中，Messrs.BARBULESCU和PIETROBON指出可把交錯(cuò)器描述為順序地，循環(huán)地把序列a的各項(xiàng)放置在多個(gè)序列中，其中序列的數(shù)目等于多項(xiàng)式g(x)的冪次加1，在這種情況下，所生成的各個(gè)序列內(nèi)部的置換提高了定義序列b的除法和定義序列c的除法的余數(shù)之間的相同性。
然而，與文章中相反的是，這種描述只有在多項(xiàng)式g(x)為∑i=0到mxi的形式時(shí)才是正確的。
在由the Institute of technology of Lund(Sweden)(Department ofApplied Electronics)in August 1996所出版的學(xué)術(shù)報(bào)告＂Turbo Coding＂中名為＂Turbo-block-codes＂的論文中，Messrs C.BERROU,S.EVANO和G.BATAAIL指出，通過把序列U的各項(xiàng)循環(huán)地放置在多個(gè)列中，所生成的各個(gè)列的內(nèi)部的置換使得定義序列b和定義序列c的除法的余數(shù)之和為0，從而使得序列的排列可被g整除，其中列的數(shù)目等于具有最低嚴(yán)格正冪次的可被g(x)整除的類型為xn-1的N0次多項(xiàng)式的倍數(shù)。
這個(gè)論文，如上述其它論文一樣，把對(duì)于交錯(cuò)器的選擇限制在特殊的類型上，其中特殊類型指通過使用內(nèi)部置換，獨(dú)立地工作在序列a的子集上的交錯(cuò)器類型。然而，并不保證a(x)和a*(x)均可被g(x)整除。只保證表示排列(a,a*)的多項(xiàng)式可被g(x)整除，其中排列指把兩個(gè)序列a和a*頭尾相連。
由于譯碼器并不知道有關(guān)編碼器在表示計(jì)算b的末尾和計(jì)算c的開頭時(shí)的狀態(tài)，因此可能造成譯碼器性能的降低。
所引用的論文都沒有提及一種對(duì)交錯(cuò)器的有效的選擇。
本發(fā)明著重于解決這些缺陷，本發(fā)明一方面提供在序列b返回0時(shí)，確保在序列c的末尾返回到0的交錯(cuò)器系列，另一方面提供比上述文章中所提及的選擇面更寬的對(duì)于交錯(cuò)器的選擇。
最后，根據(jù)第一方面，本發(fā)明涉及一種編碼方法，其特征在于1/考慮到-一個(gè)預(yù)定的，大于或等于2的整數(shù)M1,-k個(gè)表示一個(gè)物理量的二進(jìn)制序列ai(i=1,…,k)，其中k大于或等于1，其中每個(gè)序列ai均有一個(gè)多項(xiàng)式表示ai(x)，其中ai(x)為預(yù)定多項(xiàng)式gi(x)的倍數(shù)，和多個(gè)二進(jìn)制數(shù)據(jù)，其中二進(jìn)制數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)等于任一個(gè)整數(shù)M和整數(shù)N0的乘積，其中N0為使得多項(xiàng)式xN0+1可被每個(gè)多項(xiàng)式gi(x)整除的最小整數(shù)。
2/包括一個(gè)生成K*M1個(gè)稱為“置換后”序列aij*,(i=1,….,K；j=1,…,M1)的第一操作，其中每個(gè)序列aij*是通過對(duì)相應(yīng)序列ai進(jìn)行置換后得到的，在每個(gè)序列的二進(jìn)制數(shù)據(jù)被逐行寫到在一個(gè)N0列M行的表中的表示中，所述置換是所有稱為基本置換的結(jié)果，其中每個(gè)基本置換結(jié)果
或者具有把長(zhǎng)度為N0并有生成器多項(xiàng)式gi(x)的循環(huán)代碼轉(zhuǎn)換成等價(jià)的具有生成器多項(xiàng)式gij(x)的循環(huán)代碼的屬性，并通過在表示ai的表的N0列上進(jìn)行置換來實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，其中g(shù)ij(x)可與gi(x)相同，或者是對(duì)上述表的列的符號(hào)進(jìn)行的任一置換；并且，結(jié)果是有一個(gè)等于多項(xiàng)式乘積cij(x)gij(x)的多項(xiàng)式表示aij*(x)，其中至少有一個(gè)置換后的序列aij*不同于相應(yīng)的序列ai。
3/包括生成M1個(gè)冗余序列的第二操作，其中冗余序列的多項(xiàng)式表達(dá)與∑fil(x)cij(x)相等，對(duì)于j=1,…,M1,每個(gè)多項(xiàng)式fil(x)均是具有最大等于有相同下標(biāo)i和j的多項(xiàng)式gij(x)的冪次的多項(xiàng)式。
前面已介紹過，在序列a的二進(jìn)制數(shù)據(jù)被放置在N0列M行的表中的表達(dá)中，置換序列來自所有的置換，其中所有的置換包括，一方面，長(zhǎng)度為N0并有生成器多項(xiàng)式g(x)的二進(jìn)制循環(huán)代碼的自同構(gòu)，即至少對(duì)表的N0列中的兩列進(jìn)行相互置換，另一方面包括只作用于同一列中的數(shù)據(jù)的置換，即至少對(duì)兩個(gè)所述數(shù)據(jù)進(jìn)行相互置換。
發(fā)明人發(fā)現(xiàn)有且只有所有置換的序列，可確保對(duì)于任一個(gè)除g(x)后余數(shù)為0的多項(xiàng)式a(x)，置換后的多項(xiàng)式a*(x)具有同樣的屬性。
為了研究控制GIJ的選擇的條件，讀者可參考由North-Holland in1977(并且第七版印刷于1992年)所出版的由MrsF.J.MACWILLIAMS和MrN.J.A.SLOANE所著的名為“the theory oferror-correcting codes＂的page 234。
本發(fā)明中所描述的所有選擇均包括上述兩篇文章中所提到的交錯(cuò)器。因此，可提高由錯(cuò)誤率表達(dá)的性能，而不會(huì)增加渦輪編碼器或渦輪譯碼器的復(fù)雜性，其中錯(cuò)誤率作為信/噪比的函數(shù)。
根據(jù)第二方面，本發(fā)明涉及一種編碼方法，其特征在于1/考慮到-一個(gè)預(yù)定的，大于或等于2的整數(shù)M1,-k個(gè)表示一個(gè)物理量的二進(jìn)制序列ai(i=1,…,k)，其中k大于或等于1，其中每個(gè)序列ai均有
一個(gè)多項(xiàng)式表達(dá)ai(x)，其中ai(x)為預(yù)定多項(xiàng)式gi(x)的倍數(shù)，并且ai(x)沒有多重多項(xiàng)式因子，和多個(gè)二進(jìn)制數(shù)據(jù)，其中二進(jìn)制數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)等于任一個(gè)整數(shù)M和整數(shù)N0的乘積，其中N0為使得多項(xiàng)式xN0+1可被每個(gè)多項(xiàng)式gi(x)整除的最小整數(shù)。
2/包括一個(gè)生成K*M1個(gè)稱為“置換后”的序列aij*,(i=1,….,K；j=1,…,M1)的第一操作，其中每個(gè)序列aij*均有一個(gè)與aij*(x)=ai*(xeij)模(xn+1)相等的多項(xiàng)式表達(dá)，其中-n為數(shù)字M和整數(shù)N0的乘積，-eij為n的互質(zhì)數(shù)，-cij為aij*(x)除以gij(x)的商-多項(xiàng)式gij(x)為長(zhǎng)度為N0且包括多項(xiàng)式gi(xeij)模(xN0+1)的最小循環(huán)代碼的生成器多項(xiàng)式，其中至少一個(gè)置換后的序列aij*不同于相應(yīng)的序列ai；3/包括生成M1個(gè)冗余序列的第二操作，其中對(duì)于j=1,…,M1，冗余序列的多項(xiàng)式表達(dá)與∑fij(x)cij(x)相等，其中每個(gè)多項(xiàng)式fij(x)均是一個(gè)具有至少等于有相同下標(biāo)i和j的多項(xiàng)式gij(x)的冪次的預(yù)定多項(xiàng)式。
這里應(yīng)指出的是，下面所描述的e屬于2的循環(huán)模M.NO。
由于這些規(guī)定，一方面表中的大多數(shù)列可通過置換被移動(dòng)，另一方面，在受限的選擇中，可比較容易地分析渦輪代碼的最小距離，還可對(duì)最小距離進(jìn)行優(yōu)化。
本發(fā)明的第二方面具有與第一方面相同的優(yōu)點(diǎn)。
發(fā)明人注意到，在上述本發(fā)明的每個(gè)方面實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的方法，還具有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，即由相應(yīng)的譯碼器所執(zhí)行的錯(cuò)誤估計(jì)可以合并在一起。因此錯(cuò)誤估計(jì)不能合并在一起的情況被排除在本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)之外。
根據(jù)具體特點(diǎn)，在第一生成操作中，所有具有相同索引值j的指數(shù)eij的值是相同的。
由于這些規(guī)定，本發(fā)明所涉及的編碼方法使得有可能用相同的方法對(duì)確定的j執(zhí)行所有的交錯(cuò)。因此，實(shí)現(xiàn)起來是簡(jiǎn)單的。
根據(jù)具體特點(diǎn)，在第一生成操作中，所有指數(shù)eij的值均等于2的冪。
由于這些規(guī)定，多項(xiàng)式gij是相同的。
根據(jù)具體特點(diǎn)，本發(fā)明所涉及的編碼方法，如上面所簡(jiǎn)要描述的編碼方法，一方面包括對(duì)序列ai的傳送操作，一方面包括對(duì)其它序列的數(shù)據(jù)子集的傳送操作。
由于這些規(guī)定，可提高編碼方法的性能。
根據(jù)第三方面，本發(fā)明涉及一種編碼設(shè)備，其特征在于這種設(shè)備包括一個(gè)處理裝置1/考慮到-一個(gè)預(yù)定的，大于或等于2的整數(shù)MI,-k個(gè)表示一個(gè)物理量的二進(jìn)制序列ai(i=1,…,k),其中k大于或等于1，其中每個(gè)序列ai均有一個(gè)多項(xiàng)式表達(dá)ai(x)，其中ai(x)為預(yù)定多項(xiàng)式gi(x)的倍數(shù)，和多個(gè)二進(jìn)制數(shù)據(jù)，其中二進(jìn)制數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)等于任一個(gè)整數(shù)M和整數(shù)N0的乘積，其中N0為使得多項(xiàng)式xN0+1可被每個(gè)多項(xiàng)式gi(x)整除的最小整數(shù)。
2/生成K*M1個(gè)稱為“置換后”的序列aij*,(i=1,….,K；j=1,…,M1)，其中每個(gè)序列aij*是通過對(duì)相應(yīng)序列ai進(jìn)行置換后得到的，在每個(gè)序列的二進(jìn)制數(shù)據(jù)被逐行到在一個(gè)N0列M行的表中的表示中，所述置換是所有稱為基本置換的結(jié)果，其中每個(gè)基本置換結(jié)果或者具有把長(zhǎng)度為N0并有生成器多項(xiàng)式gi(x)的循環(huán)代碼轉(zhuǎn)換成等價(jià)的具有生成器多項(xiàng)式gij(x)的循環(huán)代碼的屬性，并通過在表示ai的表的N0列上進(jìn)行置換來實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，其中g(shù)ij(x)可與gi(x)相同，或者是對(duì)上述表的列的符號(hào)進(jìn)行的任一置換；并且，結(jié)果是有一個(gè)等于多項(xiàng)式乘積cij(x)gij(x)的多項(xiàng)式表達(dá)aij*(x)，其中至少有一個(gè)置換后的序列aij*不同于相應(yīng)的序列ai。
3/生成M1個(gè)冗余序列，其中冗余序列的多項(xiàng)式表達(dá)與∑fij(x)cij(x)相等，對(duì)于j=1,…,M1,每個(gè)多項(xiàng)式fij(x)均是具有最大等于有相同下標(biāo)i和j的多項(xiàng)式gij(x)的冪次的多項(xiàng)式。
根據(jù)第四方面，本發(fā)明涉及一種編碼設(shè)備，其特點(diǎn)在于這種編碼設(shè)備有一個(gè)處理裝置1/考慮到-一個(gè)預(yù)定的，大于或等于2的整數(shù)M1,-k個(gè)表示一個(gè)物理量的二進(jìn)制序列ai(i=1,…,k)，其中k大于或等于1，其中每個(gè)序列ai均有一個(gè)多項(xiàng)式表達(dá)ai(x)，其中ai(x)為預(yù)定多項(xiàng)式gi(x)的倍數(shù)，并且ai(x)沒有多重多項(xiàng)式因子，和多個(gè)二進(jìn)制數(shù)據(jù)，其中二進(jìn)制數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)等于任一個(gè)奇數(shù)M和整數(shù)N0的乘積，其中N0為使得多項(xiàng)式xN0+1可被每個(gè)多項(xiàng)式gi(x)整除的最小整數(shù)。
2/生成K*M1個(gè)稱為“置換后”的序列aij*,(i=1,….,K；j=1,…,M1)，其中每個(gè)序列aij*均有一個(gè)與gij*(x)=ai*(xeij)模(Xn+1)相等的多項(xiàng)式表達(dá)，其中-n為數(shù)字M和整數(shù)N0的乘積，-eij為n的互質(zhì)數(shù)，-cij為aij*(x)除以gij(x)的商-多項(xiàng)式gij(x)為長(zhǎng)度為N0且包括多項(xiàng)式gi(xeij))模(xN0+1)的最小循環(huán)代碼的生成器多項(xiàng)式，其中至少一個(gè)置換后的序列aij*不同于相應(yīng)的序列ai；3/生成M1個(gè)冗余序列，其中對(duì)于j=1,…,M1，冗余序列的多項(xiàng)式表達(dá)與∑fij(x)cij(x)相等，其中每個(gè)多項(xiàng)式fij(x)均是一個(gè)具有至少等于有相同下標(biāo)i和j的多項(xiàng)式gij(x)的冪次的預(yù)定多項(xiàng)式。
根據(jù)第五方面，本發(fā)明涉及一種譯碼方法，其特征在于1/考慮到-一個(gè)預(yù)定的，大于或等于2的整數(shù)M1,-k個(gè)表示一個(gè)物理量的二進(jìn)制序列aI(I=1,…,k)，其中k大于或等于1，其中每個(gè)序列ai均有
一個(gè)多項(xiàng)式表示ai(x)，其中ai(x)為預(yù)定多項(xiàng)式gi(x)的倍數(shù)，和多個(gè)二進(jìn)制數(shù)據(jù)，其中二進(jìn)制數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)等于任一個(gè)整數(shù)M和整數(shù)N0的乘積，其中N0為使得多項(xiàng)式xN0+1可被每個(gè)多項(xiàng)式gi(x)整除的最小整數(shù)。
2/包括一個(gè)使用因子多項(xiàng)式gij對(duì)K個(gè)符號(hào)序列進(jìn)行并行渦輪譯碼的操作。
3/對(duì)每個(gè)ai包括M1個(gè)置換操作，這M1個(gè)操作中至少有一個(gè)操作不同于別的操作，其中在每個(gè)序列的二進(jìn)制數(shù)據(jù)被逐行寫到一個(gè)N0列M行的表中的表示中，每個(gè)置換均為稱為基本置換的結(jié)果，其中每個(gè)基本置換結(jié)果或者具有把長(zhǎng)度為N0并有生成器多項(xiàng)式gi(x)的循環(huán)代碼轉(zhuǎn)換成等價(jià)的具有生成器多項(xiàng)式gij(x)的循環(huán)代碼的屬性，并通過在表示ai的表的N0列上進(jìn)行置換來實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，其中g(shù)ij(x)可與gi(x)相同，或者是對(duì)上述表的列的符號(hào)進(jìn)行的任一置換。
根據(jù)第六方面，本發(fā)明涉及一種譯碼方法，其特征在于1/考慮到-一個(gè)預(yù)定的，大于或等于2的整數(shù)M1,-k個(gè)表示一個(gè)物理量的二進(jìn)制序列ai(i=1,…,k)，其中k大于或等于1，其中每個(gè)序列ai均有一個(gè)多項(xiàng)式表達(dá)ai(x)，其中ai(x)為預(yù)定多項(xiàng)式gi(x)的倍數(shù)，并且ai(x)沒有多重多項(xiàng)式因子，和多個(gè)二進(jìn)制數(shù)據(jù)，其中二進(jìn)制數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)等于任一個(gè)奇數(shù)M和整數(shù)N0的乘積，其中N0為使得多項(xiàng)式xN0+1可被每個(gè)多項(xiàng)式gi(x)整除的最小整數(shù)。
2/包括一個(gè)使用除多項(xiàng)式gij對(duì)K個(gè)符號(hào)序列進(jìn)行并行渦輪譯碼的操作。
3/所述并行渦輪譯碼操作包括一個(gè)置換操作，其中置換操作生成稱為“置換后”的序列aij*,(i=1,….,K；j=1,…,M1)，其中每個(gè)置換后的序列aij*均有一個(gè)與aij*(x)=ai*(xeij)模(xn+1)相等的多項(xiàng)式表達(dá)，其中-n為數(shù)字M和整數(shù)N0的乘積，-eij為n的互質(zhì)數(shù)，-cij為aij*(x)除以gij(x)的商-多項(xiàng)式gij(x)為長(zhǎng)度為N0且包括多項(xiàng)式gi(xeij))模(xN0+1)的最小循環(huán)代碼的生成器多項(xiàng)式，其中至少一個(gè)置換后的序列aij*不同于相應(yīng)的序列ai；根據(jù)第七方面，本發(fā)明涉及一種譯碼設(shè)備，其特征在于該設(shè)備包括一個(gè)處理裝置1)考慮到-一個(gè)預(yù)定的，大于或等于2的整數(shù)M1,-k個(gè)表示一個(gè)物理量的二進(jìn)制序列aI(I=1,…,k)，其中k大于或等于1，其中每個(gè)序列ai均有一個(gè)多項(xiàng)式表達(dá)ai(x)，其中ai(x)為預(yù)定多項(xiàng)式gi(x)的倍數(shù)，和多個(gè)二進(jìn)制數(shù)據(jù)，其中二進(jìn)制數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)等于任一個(gè)整數(shù)M和整數(shù)N0的乘積，其中N0為使得多項(xiàng)式xN0+1可被每個(gè)多項(xiàng)式gi(x)整除的最小整數(shù)。
2執(zhí)行使用除多項(xiàng)式gij對(duì)K個(gè)符號(hào)序列進(jìn)行并行渦輪譯碼的操作。
3/對(duì)每個(gè)ai執(zhí)行M1個(gè)置換操作，這M1個(gè)操作中至少有一個(gè)操作不同于別的操作，其中在每個(gè)序列的二進(jìn)制數(shù)據(jù)被逐行寫到一個(gè)N0列M行的表中的表示中，每個(gè)置換均為稱為基本置換的結(jié)果，其中每個(gè)基本置換結(jié)果或者具有把長(zhǎng)度為N0并有生成器多項(xiàng)式gi(x)的循環(huán)代碼轉(zhuǎn)換成等價(jià)的具有生成器多項(xiàng)式gij(x)的循環(huán)代碼的屬性，并通過在表示ai的表的N0列上進(jìn)行置換來實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，其中g(shù)ij(x)可與gi(x)相同，或者是對(duì)上述表的列的符號(hào)進(jìn)行的任一置換。
根據(jù)第八方面，本發(fā)明涉及一種譯碼設(shè)備，其特點(diǎn)在于該設(shè)備有一個(gè)處理設(shè)備
1/考慮到-一個(gè)預(yù)定的，大于或等于2的整數(shù)M1,-k個(gè)表示一個(gè)物理量的二進(jìn)制序列ai(i=1,…,k)，其中k大于或等于1，其中每個(gè)序列ai均有一個(gè)多項(xiàng)式表示ai(x)，其中ai(x)為預(yù)定多項(xiàng)式gi(x)的倍數(shù)，并且ai(x)沒有多重多項(xiàng)式因子，和多個(gè)二進(jìn)制數(shù)據(jù)，其中二進(jìn)制數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)等于任一個(gè)奇數(shù)M和整數(shù)N0的乘積，其中N0為使得多項(xiàng)式XN0+1可被每個(gè)多項(xiàng)式gi(x)整除的最小整數(shù)。
2/執(zhí)行一個(gè)使用除多項(xiàng)式gij對(duì)K個(gè)符號(hào)序列進(jìn)行并行渦輪譯碼的操作。
3/執(zhí)行生成稱為“置換后”的序列aij*,(i=1,….,K；j=1,…,M1)的置換操作，其中每個(gè)置換后的序列aij*均有一個(gè)與aij*(x)=ai*(xeij)模(xn+1)相等的多項(xiàng)式表達(dá)，其中-n為數(shù)字M和整數(shù)N0的乘積，-eij為n的互質(zhì)數(shù)，-cij為aij*(x)除以gij(x)的商-多項(xiàng)式gij(x)為長(zhǎng)度為N0且包括多項(xiàng)式gi(xeij))模(xN0+1)的最小循環(huán)代碼的生成器多項(xiàng)式，其中至少一個(gè)置換后的序列aij*不同于相應(yīng)的序列ai；本發(fā)明還涉及-存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)程序的指令的信息存儲(chǔ)設(shè)備，其中信息存儲(chǔ)設(shè)備可由計(jì)算機(jī)或微處理器讀取，其特征在于能夠使前面所簡(jiǎn)要描述的方法得以實(shí)現(xiàn)，和-存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)程序的指令的信息存儲(chǔ)設(shè)備，其中信息存儲(chǔ)裝置是部分或完全可活動(dòng)的，并且可由計(jì)算機(jī)或微處理器讀取。
本發(fā)明還涉及-用于處理表示語音的信號(hào)的設(shè)備，其中設(shè)備中包括前面已簡(jiǎn)要描述過的設(shè)備，-具有發(fā)送器的數(shù)據(jù)傳送設(shè)備，以實(shí)現(xiàn)包傳送協(xié)議，其中數(shù)據(jù)傳送設(shè)備中有前面所簡(jiǎn)要描述的設(shè)備，-具有發(fā)送器的數(shù)據(jù)傳送設(shè)備，以實(shí)現(xiàn)ATM(異步傳送模式)包傳送協(xié)議，其中數(shù)據(jù)傳送設(shè)備中有前面所簡(jiǎn)要描述的設(shè)備，-具有發(fā)送器的數(shù)據(jù)傳送設(shè)備，以在ETHERNET(注冊(cè)商標(biāo))類型的網(wǎng)絡(luò)上實(shí)現(xiàn)包傳送協(xié)議，-一個(gè)網(wǎng)絡(luò)工作站，其中網(wǎng)絡(luò)工站中有上面所簡(jiǎn)要描述的設(shè)備，-一個(gè)具有發(fā)送器的數(shù)據(jù)傳送設(shè)備，以在非電纜通道上進(jìn)行傳送，其中數(shù)據(jù)傳送設(shè)備中有上面所簡(jiǎn)要描述的設(shè)備，和-一個(gè)用于處理最多表示一千個(gè)二進(jìn)制數(shù)據(jù)的信號(hào)序列的設(shè)備，其中設(shè)備中有上面所簡(jiǎn)要描述的設(shè)備。
這些編碼和譯碼設(shè)備，編碼和譯碼方法，及信號(hào)處理，數(shù)據(jù)傳送和序列處理設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)具有與上面所簡(jiǎn)要描述的編碼方法相同的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)，因此這里將不再贅述這些特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)。
通過參考附圖的本發(fā)明的描述，可更清楚地理解本發(fā)明，其中

圖1描述了一個(gè)具體根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的編碼器的電子設(shè)備；圖2描述了圖1所示的根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的編碼器的操作流程圖；圖3描述了圖1中所示設(shè)備中所使用的交錯(cuò)器的確定步驟的流程圖；圖4描述了根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的編碼器；圖5描述了作用于將被編碼的幾個(gè)符號(hào)序列上的交錯(cuò)器的一般形式；圖6描述了根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的方法和設(shè)備的一個(gè)特例的性能曲線；圖7描述了一個(gè)具體根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的編碼器的電子設(shè)備；圖8描述了如圖7所示的根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的編碼器的操作流程圖；和圖9描述了本發(fā)明所涉及的譯碼設(shè)備。
雖然本發(fā)明可擴(kuò)展到一般的情況，但在下面的描述中，第一控制序列將總是從非-交錯(cuò)信息序列中獲取。
在下文中，本發(fā)明的實(shí)施例的描述將被分成兩個(gè)部分，分別對(duì)應(yīng)于對(duì)單一符號(hào)序列進(jìn)行編碼和同時(shí)對(duì)兩個(gè)符號(hào)序列進(jìn)行編碼的情況。
第一實(shí)施例以下描述中，術(shù)語“數(shù)據(jù)”指表示信息的符號(hào)和附加或冗余符號(hào)。
在開始描述特定實(shí)施例之前，下面將給出其實(shí)現(xiàn)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。
在本發(fā)明中，g(x),h1(x)和h2(x)是預(yù)定的，并且希望分別由b(x)=a(x).h1(x)/g(x)和c(x)=a*(x).h2(x)/g(x)所定義的b和c沒有余數(shù)。
最后，g(x)=1+∑I=1到m-1gi.xi+xm為具有預(yù)定的m次多項(xiàng)式，所找到的N0為使g(x)可整除xN0-1的最小數(shù)。我們知道存在這樣的一個(gè)最小數(shù)。例如g(x)=1+x+x3，則N0=7。
然后，選擇任意一個(gè)數(shù)M，并選擇一個(gè)長(zhǎng)度為M.N0的序列a，也即可確定包括在序列a中的序列u的長(zhǎng)度(即二進(jìn)制數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù))等于M.N0減去g(x)的冪次。
因此，為了構(gòu)造序列a，把由將被轉(zhuǎn)換的k個(gè)二進(jìn)制數(shù)據(jù)ui所構(gòu)成的序列u與多個(gè)附加的二進(jìn)制數(shù)據(jù)合并，其中附加數(shù)據(jù)的數(shù)目等于多項(xiàng)式g(x)的冪次，附加數(shù)據(jù)確保a(x)除以g(x)的除法沒有余數(shù)。
再次指出，這里所執(zhí)行的除法是通過對(duì)a(x)的升冪系數(shù)進(jìn)行模2運(yùn)算來實(shí)現(xiàn)的。
例如，如果序列u為序列(1,0,0,1,0,0)并且如果序列g(shù)為序列(1,1,0,1)，則除法記作
也可以記作(1,0,0,1,0,0,0,0,0)=(1,1,0,1)×(1,1,1,1,0,1)+(0,0,0,0,0,0,0,0,1)，也即，(1,0,0,1,0,0,0,0,1)=(1,1,0,1)×(1,1,1,1,0,1)通過把余數(shù)(0,0,0,0,0,0,0,0,1)逐項(xiàng)地與序列u的各項(xiàng)相加，從而得到(1,0,0,1,0,0,0,0,1)，其中序列u的前幾項(xiàng)由m個(gè)0加以增補(bǔ)。
因此，通過用a=(1,0,0,1,0,0,0,0,1)來替代序列(1,0,0,1,0,0)，可保證多項(xiàng)式a(x)可被與序列g(shù)=(1,1,0,1)相關(guān)的g(x)整除，其中a=(1,0,0,1,0,0,0,0,1)是通過上述加法而生成的，并且它的二進(jìn)制數(shù)據(jù)的前幾項(xiàng)均是序列u中的二進(jìn)制數(shù)據(jù)，并且還可保證a(x).h1(x)可被g(x)整除，而不必考慮與序列h1相關(guān)的多項(xiàng)式h1(x)，其中h1(x)用于由b(x)=a(x).h1(x)/g(x)所表示的序列b的定義中。
為確定序列a*(x)，選擇一個(gè)交錯(cuò)器，其中序列a*(x)在置換之后有與序列a相同但順序不同的二進(jìn)制數(shù)據(jù)，對(duì)于所選擇的交錯(cuò)器可描述如下序列a的二進(jìn)制數(shù)據(jù)被放置在N0列M行的表中，對(duì)這些數(shù)據(jù)至少執(zhí)行一個(gè)置換集中的置換，其中置換集中一方面包括長(zhǎng)度為N0并具有生成器多項(xiàng)式g(x)的二進(jìn)制循環(huán)代碼的自同構(gòu)，自同構(gòu)中至少對(duì)表的N0列中的兩列進(jìn)行相互置換，另一方面包括只對(duì)同一列中的數(shù)據(jù)進(jìn)行置換的置換，在這種置換中至少對(duì)上述兩個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)進(jìn)行相互置換，并且只使用置換集中的一個(gè)或多個(gè)置換。
這是由于發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)只有這樣表示的置換才可保證，對(duì)于任何一個(gè)多項(xiàng)式a(x)，如果a(x)可被g(x)整除，則置換后的多項(xiàng)式a*(x)也可被g(x)整除。
在這一置換序列中，例如令N0=7且令g(x)=1+x+x3，則可依次看到-第一列二進(jìn)制數(shù)據(jù)的置換，-第三列二進(jìn)制數(shù)據(jù)的置換，-用第四列來替代第二列，用第二列來替代第四列，用第六列來替代第五列并用第五列來替代第六列。
關(guān)于自同構(gòu)，稱長(zhǎng)度為N0并具有生成器多項(xiàng)式g(x)的二進(jìn)制循環(huán)代碼為Cg，也即考慮到了g(x)的所有倍數(shù)模XN0-1，并考慮到代碼的坐標(biāo)位置的置換，其中代碼的坐標(biāo)位置的置換指把代碼中的任何字轉(zhuǎn)換成代碼中的其它字。具有這種屬性的坐標(biāo)位置的置換集具有組結(jié)構(gòu)并稱其為Cg自同構(gòu)組。
要想了解其它的細(xì)節(jié)，讀者可參考由North-Holland in 1997出版的由Mrs F.J.MACWILLIAMS和Mr N.J.A.SLOANE所著的＂The theory oferror-correcting codes＂。
在所有的置換中，發(fā)明人選擇了下述置換，其中所選擇的置換具有只包括一小族置換的優(yōu)點(diǎn)，可對(duì)所選擇的一小族置換進(jìn)行測(cè)試以選擇最有效的一個(gè)置換。
如上所述，所選擇的M為奇數(shù)，并且所選擇的g(x)也是為了使得相應(yīng)的N0為奇數(shù)。通過順序地寫出2的冪模M.N0，可得到2的循環(huán)模M.N0。在這一循環(huán)中，通過選擇e的值，可實(shí)現(xiàn)下述置換多項(xiàng)式a(x)，置換后得到多項(xiàng)式a*(x)，后者由a*(x)=a(xe)定義，因此，如果a=(a0,a1,a2,…,aM.N0-1)，則a*的第一個(gè)二進(jìn)制數(shù)據(jù)項(xiàng)將為a0，第二項(xiàng)為af，第三項(xiàng)為a2f,…，其中f為e模M.N0的逆，并且f的倍數(shù)也是通過模M.NO計(jì)算得到的。
例如，再次令g(x)=1+x+x3，則NO=7，并選擇M=5，則M.NO=35。則2的循環(huán)可記作[1,2,4,8,16,32,29,11,22,9,18]。
例如，令e=28=11，則f將等于16且序列a*的頭幾項(xiàng)將為a0,a16,a32,a13,a29,a10，等…上述可由a*(x)=a(xe)表示的置換構(gòu)成了一小族置換，其中e為2的循環(huán)模M.N0中的一個(gè)值，并且a(xe)被模xM.N0-1，所構(gòu)成一小族置換均可以被測(cè)試，以選擇最有效的一個(gè)置換。
選擇邏輯如下首先選擇一個(gè)冪次為m且不可以被完全平方式整除的多項(xiàng)式g(x)。這一選擇確定N0的值為使得g(x)可整除xM.N0-1的最小整數(shù)。另外，多項(xiàng)式g(x))不能被完全平方式整除表示N0為一奇數(shù)。然后任選兩個(gè)多項(xiàng)式，但h1(x)和h2(x)的冪次最好是不大于g(x)的冪次，這是由于g(x),h1(x)和h2(x)這三個(gè)多項(xiàng)式的冪次的最大值是譯碼器的復(fù)雜性的決定性因素。然后選擇一個(gè)奇數(shù)M，并計(jì)算2的循環(huán)模M.N0。然后選擇2的循環(huán)中的一個(gè)e值，以由a(x)來確定a*(x)=a(xe)模xM.N0-1，并在與上面所定義的交錯(cuò)器相關(guān)的渦輪代碼上執(zhí)行不同的測(cè)試操作。
例如，我們令g(x)=1+x+x3，這表示N0=7。仍令h1(x)=1+x+x2+x3,h2(x)=1+x+x3并選擇M=21，則M.N0=147并可計(jì)算出2的循環(huán)模147，這一循環(huán)的值為{1,2,4,8,16,32,64,128,109,71,142,137,127,107,67,134,121,95,43,86,25,50,100,65,130,113,79,11,22,44,88,29,58,116,85,23,46,92,37,74}。
通過依次地對(duì)可被權(quán)值為2,3,4，和5的多項(xiàng)式g(x)整除的a(x)進(jìn)行測(cè)試，可得出結(jié)論，選擇e=25是比較理想的，這是由于權(quán)值為2的多項(xiàng)式a(x)相應(yīng)于權(quán)值≥26的編碼后的序列v=(a,b,c)，權(quán)值為3的多項(xiàng)式a(x)相應(yīng)于權(quán)值≥24的編碼后的序列v=(a,b,c)，權(quán)值為4的多項(xiàng)式a(x)相應(yīng)于權(quán)值≥26的編碼后的序列v=(a,b,c)，權(quán)值為5的多項(xiàng)式a(x)相應(yīng)于權(quán)值≥30的編碼后的序列v=(a,b,c)。
這表示最小距離等于24，其中24為根據(jù)上述方法在N0=7,M=21和具有上述g(x),h1(x)和h2(x)的情況下所能得到的最理想的值。
另一種可能的選擇是g(x)=1+x+x4即N0=15。仍令h1(x)=1+x+x2+x4,h2(x)=1+x3+x4并選擇M=27。則M.N0=405，且可計(jì)算出2的循環(huán)模405，這一循環(huán)的值為{1,2,4,8,16,…,304,203}。其中循環(huán)中有108個(gè)數(shù)。
通過依次排除，可得出結(jié)論，選擇e=151,e=362,e=233是比較理想的。
尤其是，對(duì)于e=151的情況，發(fā)明人已測(cè)試到可被g(x)整除并且權(quán)值依次等于2,3,4,5,6,7的多項(xiàng)式a(x)，如果權(quán)值大于或等于5時(shí)，則a(x)的權(quán)值，記作W(a(x))等于a(x)模x15+1的權(quán)值。
當(dāng)a(x)的權(quán)值為W(a(x))時(shí)，則相應(yīng)的W(v)的最小權(quán)值表示如下W(ax))W(v)≥2 543 424 445 486 547 54用同樣的方法并且在同樣的條件下，對(duì)于e=362的情況，當(dāng)a(x)的權(quán)值為W(a(x))時(shí)，則相應(yīng)的W(V)的最小權(quán)值表示如下W(a(x))W(V)≥2 543 424 425 506 567 54根據(jù)本發(fā)明，尤其是可以使用模N0不同余1的數(shù)e。
下面將結(jié)合附圖1到3來繼續(xù)描述本發(fā)明的一個(gè)具體的實(shí)施例。
圖1以框圖的方式表示了網(wǎng)絡(luò)工作站或計(jì)算機(jī)編碼工作站的構(gòu)造。工作站有一鍵盤111，顯示屏109，外部信息源110和一個(gè)無線發(fā)送器，其中無線發(fā)送器被連接到處理卡101的輸入/輸出端口103。
通過地址和數(shù)據(jù)總線102連接起來的處理卡101具有
-一個(gè)中央處理器件100；-一個(gè)隨機(jī)訪問存儲(chǔ)器RAM104；-一個(gè)只讀存儲(chǔ)器ROM105；-輸入/輸出端口103。
圖1中所示的各組件對(duì)于熟悉微機(jī)系統(tǒng)和傳送系統(tǒng)，更一般的講為熟悉信息處理系統(tǒng)的人來講是熟知的。因此下面將不再對(duì)這些公共組件進(jìn)行描述。然而，仍需注意-信息源110是，例如一個(gè)外圍接口，傳感器，解調(diào)器，外部存儲(chǔ)器或其它的信息處理系統(tǒng)(圖中未表示出)，并且信息源110最好是可用于可以二進(jìn)制數(shù)據(jù)序列的形式提供表示語音，服務(wù)信息或多媒體數(shù)據(jù)的信號(hào)序列。
-無線發(fā)送器106可用于在非電纜通道上實(shí)現(xiàn)包傳送協(xié)議，并在這種通道上傳送包。
應(yīng)當(dāng)指出的是，本描述中所用到的單詞“寄存器”指，每個(gè)存儲(chǔ)器104和105中的低容量(幾個(gè)二進(jìn)制數(shù)據(jù))的存儲(chǔ)區(qū)域和大容量(可存儲(chǔ)整個(gè)程序)的存儲(chǔ)區(qū)域。
本描述中，隨機(jī)訪問存儲(chǔ)器104把數(shù)據(jù)，變量和中間處理結(jié)果存儲(chǔ)在與它們所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)有相同名稱的存儲(chǔ)器寄存器中。隨機(jī)訪問存儲(chǔ)器104有-寄存器＂primary_data＂，該寄存器中以數(shù)據(jù)到達(dá)總線102的順序并以序列u的形式存儲(chǔ)來自信息源110的二進(jìn)制數(shù)據(jù)，然后對(duì)u進(jìn)行增補(bǔ)以生成序列a。
-寄存器“N0_data”，該寄存器中存儲(chǔ)相應(yīng)于寄存器＂binary_data＂中的二進(jìn)制數(shù)據(jù)n-m的個(gè)數(shù)的整數(shù)，-寄存器＂intermediate_remainder＂，該寄存器中順序地存儲(chǔ)除法的中間余數(shù)，以通過序列u來創(chuàng)建序列a，-寄存器＂final_remainder＂，該寄存器以序列的方式存儲(chǔ)互補(bǔ)的二進(jìn)制數(shù)據(jù)，-寄存器＂permuted_data＂，該寄存器以數(shù)據(jù)到達(dá)總線102的次序存儲(chǔ)置換后的二進(jìn)制數(shù)據(jù)，如圖2中所示，其中置換后的二進(jìn)制數(shù)據(jù)以序列a*的形式表示，-寄存器＂a,b,c＂，該寄存器以由中央部件100所決定的次序存儲(chǔ)當(dāng)前正處理的序列的二進(jìn)制數(shù)據(jù)。
為方便起見，只讀存儲(chǔ)器105可用于把數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在與所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)的名稱相同的寄存器中，其中105中所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)為-存儲(chǔ)在寄存器＂program＂中的中央處理器100的操作程序，-存儲(chǔ)在寄存器＂g＂中序列g(shù)，-存儲(chǔ)在寄存器＂degree＂中的g(x)的冪次m，-存儲(chǔ)在寄存器＂h1＂中的序列h1，-存儲(chǔ)在寄存器＂h2＂中的序列h2，-存儲(chǔ)在寄存器＂N0＂中的N0的值，-存儲(chǔ)在寄存器＂M＂中的M的值，-存儲(chǔ)在寄存器＂interlacer＂中的用于定義交錯(cuò)器的表。
中央處理器100可用于實(shí)現(xiàn)圖2中所述的流程圖。
圖2描述了圖1中所示的編碼器的操作，在圖2中可以看到，在初始化操作300后，在操作301中，中央處理器100等待接收，并接收被傳送的二進(jìn)制數(shù)據(jù)項(xiàng)，然后把所接收到的數(shù)據(jù)項(xiàng)放在隨機(jī)訪問存儲(chǔ)器104的寄存器＂primary-data＂中，并把計(jì)數(shù)值＂N0_data＂加1，其中在初始化操作300中，隨機(jī)訪問存儲(chǔ)器104的寄存器被初始化(N0_data=＂0＂)。
下一步，在測(cè)試步驟302中，中央處理器100判定存儲(chǔ)在寄存器＂N0_data＂中的整數(shù)是否與M.N0減去g(x)的冪次m的值相同，其中M,N0和g(x)的冪次M均為存儲(chǔ)在只讀存儲(chǔ)器105中的值。
當(dāng)測(cè)試步驟302的結(jié)果為負(fù)時(shí)，則重復(fù)執(zhí)行操作301。當(dāng)測(cè)試步驟302的結(jié)果為正時(shí)，則在操作303中，執(zhí)行多項(xiàng)式u(x)除以多項(xiàng)式g(x)的操作，直到u(x)的最后一項(xiàng)(冪次最高的項(xiàng))，其中u(x)與存儲(chǔ)在寄存器＂primary-data＂中的二進(jìn)制數(shù)據(jù)序列相關(guān)，在操作303中使用了寄存器＂intermediate_remainder＂，除法操作的余數(shù)被存儲(chǔ)在寄存器＂final_remainder＂中。
下一步，在操作304中，存儲(chǔ)在寄存器＂final_remainder＂中的二進(jìn)制數(shù)據(jù)被增加到序列u的尾部，以生成序列a。序列a的二進(jìn)制數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器的寄存器＂a,b,c＂中。
下一步，在操作305中，繼續(xù)執(zhí)行在步驟303中所執(zhí)行的除法，即對(duì)在操作304中加入附加數(shù)據(jù)后所生成的a執(zhí)行除法，并且把所生成的序列b存儲(chǔ)在寄存器＂a,b,c＂中。
然后，在操作306中，以由存儲(chǔ)在只讀存儲(chǔ)器105中的表＂interlacer＂所描述的順序，從寄存器＂a,b,c＂中順序讀取序列a。所順序讀出的數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)在只讀存儲(chǔ)器104的寄存器＂permuted_data＂中。
下一步，在操作307中，執(zhí)行多項(xiàng)式a*(x)除以多項(xiàng)式g(x)的除法，其中多項(xiàng)式a*(x)與存儲(chǔ)在寄存器＂permuted_data＂中的置換后的二進(jìn)制數(shù)據(jù)序列相關(guān)，在操作307中使用了寄存器＂intermediate_remainder＂。除法操作的結(jié)果被存儲(chǔ)在寄存器＂a,b,c＂中，并且該除法操作的結(jié)果相應(yīng)于序列c的二進(jìn)制數(shù)據(jù)。
在操作308中，通過分別執(zhí)行與序列b和c相關(guān)的多項(xiàng)式與相應(yīng)的多項(xiàng)式h1(x)和h2(x)的乘積，來確定序列b和c，其中b和c存儲(chǔ)在隨機(jī)訪問存儲(chǔ)器104的寄存器＂a,b,c＂中。
可觀察到，基于本發(fā)明，在與序列b或c相關(guān)的多項(xiàng)式與h1(x)或h2(x)相乘之前，通過先執(zhí)行一個(gè)除以g(x)的除法操作，可保存存儲(chǔ)項(xiàng)。
在操作309中，使用發(fā)送器106來發(fā)送序列a,b，和c，然后，存儲(chǔ)器104的寄存器再次被初始化，尤其是，計(jì)數(shù)器＂N0_data＂被重置為＂0＂，并重復(fù)操作301。
這里可觀察到，作為一個(gè)變量，在操作309中，序列a作為一個(gè)整體被發(fā)送，然而只發(fā)送序列b和c的子集，例如只發(fā)送兩項(xiàng)中的一項(xiàng)。熟悉技術(shù)的人都知道這一變量是作為擊穿(puncturing)的。
關(guān)于譯碼，可觀察到，熟悉技術(shù)的人在知道了多項(xiàng)式g(x),h1(x),h2(x)和交錯(cuò)器后，(其中交錯(cuò)器可通過序列a來提供置換后的序列a*)，可知道如何生成用于譯碼的譯碼器，和使用上述交錯(cuò)器對(duì)會(huì)影響序列(a,b,c)的三元組的錯(cuò)誤進(jìn)行糾正，和相應(yīng)的解交錯(cuò)器，而不會(huì)有任何技術(shù)障礙。
由于上述原因，可參考
-在IEEE journal Transactions on Information Theory,in March1974中所出版的，由Messrs.L.R.BAHL,J.COCKE,F.JELINEK和J.RAVIV所著的名為＂Optimal decoding of linear codes for minimizingsymbol error rate＂的文章。
-在IEEE journal Transaction on Information Theory,in March 1996中出版的，由Messrs.J.HAGENAUER,E.OFFER和L.PAPKE著的名為“l(fā)terative decoding of binary block and convolutional codes”的文章。
-會(huì)議報(bào)告IEEE GLOBECOM,pages 1680-1686,in November1989中，由Messrs.J.HAGENAUER和P.HOEHER所著的名為＂AViterbi algorithm with soft decision outputs and its applications＂的文章。
-由the jorunal Informations technische Gesellschaft(ITG)Fachbericht,pages 21-29,October 1994，由Messrs.J.HAGENAUER,P.ROBERTSON和L.PAPKE所著的名為＂Iterative(turbo)decoding of systematic convolutional codes with theMAP and SOVA algorithms＂的文章。
-研究報(bào)告＂Turbo Coding＂organised by the Technology Institute ofLund(Sweden)(Department of Applied Electronics)in August 1996中，由Messrs.C.BERROU,S.EVANO和G.BATTAIL所著的名為＂Turbo-block-codes＂的文章。
圖3描述了用于確定所使用的交錯(cuò)器的e值的算法步驟。這些步驟將由已知類型(未描述)的計(jì)算機(jī)來執(zhí)行，其中寄存器＂N0＂,＂M＂,＂interlacer＂,＂d＂,＂dmax＂,＂d＂和＂j＂均位于隨機(jī)訪問存儲(chǔ)器中。
在操作501中，g(x)=1+∑i=1到m-1gi.xi+xm為相應(yīng)于序列g(shù)的m次的預(yù)定多項(xiàng)式，N0為使得存在可整除XN0-1的g(x)的最小嚴(yán)格正整數(shù)。已知存在這個(gè)數(shù)字。例如如果g(x)=1+x+x3，則NO=7。最后，依次執(zhí)行多項(xiàng)式xi-1除以g(x)的除法，開始時(shí)i的值等于g(x)的冪次m然后每個(gè)步驟中i遞增1，直到除法的余數(shù)模2后為0。當(dāng)余數(shù)為0時(shí)，則i的值被放入寄存器N0中。再次需指出的是，這里所執(zhí)行的操作是通過對(duì)xi-1的升冪的系數(shù)模2來實(shí)現(xiàn)的。
然后，在操作502中，選擇一個(gè)奇數(shù)M，使乘積M.N0大于或等于二進(jìn)制數(shù)據(jù)ui的個(gè)數(shù)加上g(x)的冪次m，從而選擇一個(gè)長(zhǎng)度等于M.N0的序列a，其中二進(jìn)制數(shù)據(jù)ui必需在同一幀中傳送，這一選擇也即確定包括在序列a中的序列u的長(zhǎng)度(即二進(jìn)制數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù))等于M.N0減去g(x)的冪次m。
然后，在操作503到509中，中央處理器100判定是否需考慮與e相關(guān)的交錯(cuò)器，即對(duì)于低權(quán)值的序列v=(a,b,c)，不存在低權(quán)值的序列a。
上述實(shí)施例中，對(duì)a*的確定包括用a*a=(a0,af,a2f,…)來替代a=(a0,a1,…)，其中f的倍數(shù)是經(jīng)過模M.N0計(jì)算得到的。當(dāng)f等于不同于1的2的冪模M.N0時(shí)，置換實(shí)際上是所描述類型的置換。事實(shí)上，可由一個(gè)置換來描述，這一置換只對(duì)表的每列中的二進(jìn)制數(shù)據(jù)進(jìn)行置換，當(dāng)f等于不同于1的2的冪模M.N0時(shí)，則置換還可由一個(gè)至少對(duì)兩列中的二進(jìn)制數(shù)據(jù)進(jìn)行相互置換的置換來描述，后一種置換為長(zhǎng)度為N0并具有生成器多項(xiàng)式g(x)的二進(jìn)制循環(huán)碼的自同構(gòu)。當(dāng)f模M.N0的值等于1時(shí)，則涉及列的置換是“平凡的”或“相同的”置換，即在該置換中保持各列在表中的列位置。
最后，在本發(fā)明的特定實(shí)施例中，在操作503中，中央處理器100確定2的冪模M.N0的各個(gè)值，以獲得2的循環(huán)模M.N0，一旦有一個(gè)2的冪模M.N0的值等于1則就形成一個(gè)循環(huán)。循環(huán)的項(xiàng)j的數(shù)目被存儲(chǔ)在寄存器＂j＂中。
然后，在操作504中，存儲(chǔ)在寄存器＂l＂和＂dmax＂中的中間值l和dmax各自被初始化為值“1”和值“0”。
下一步，在操作505中，“l(fā)”的值被加1，并且對(duì)2的循環(huán)中的第1個(gè)值模M.N0。
然后，在操作506中，如果該值模M.N0后不等于1，則確定低權(quán)值序列a的權(quán)值為序列v=(a,b,c)的權(quán)值，其中置換由a*(x)=a(xe)來定義(因此，如果a=(a0,a1,a2,…,aM.N0-1)，則a*的第一項(xiàng)二進(jìn)制數(shù)據(jù)為a0，第二項(xiàng)數(shù)據(jù)為af，第三項(xiàng)為a2f,…，如上所述，其中索引是經(jīng)過模M.N0計(jì)算得到的)。
最后，由于兩個(gè)序列間的距離為序列的權(quán)值(即非0的二進(jìn)制數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù))，其中序列由這兩個(gè)序列的同源二進(jìn)制數(shù)據(jù)的差異構(gòu)成，因此這一處理僅限于對(duì)具有0序列的序列間的距離進(jìn)行分析，按照權(quán)值的升序把多項(xiàng)式a(x)列舉出來，計(jì)算同一個(gè)三元組(a,b,c)中的序列的權(quán)值和，并對(duì)給定的e為低權(quán)值的序列a尋找最小權(quán)值，一旦為2的循環(huán)中的值e確定所有的最小權(quán)值，則e的值相應(yīng)于最高權(quán)值。
然后距離被存儲(chǔ)在隨機(jī)訪問存儲(chǔ)器104的寄存器＂d＂中。下一步，如果在測(cè)試步驟507中，存儲(chǔ)在寄存器＂d＂中的值大于存儲(chǔ)在＂dmax＂中的值，則在操作508中修改寄存器＂dmax＂中的值，用d代替dmax，并把循環(huán)的第1個(gè)項(xiàng)的值存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器的寄存器＂e＂中。
執(zhí)行完操作508后或當(dāng)測(cè)試507的結(jié)果為負(fù)時(shí)，如果在操作509中判定l的值小于j的值，則重復(fù)執(zhí)行操作505。
表＂interlacer＂的形成過程如下a*(x)=a(xe)，因此，如果a=(a0,a1,a2,…,aM.N0- 1)，則a*的第一項(xiàng)二進(jìn)制數(shù)據(jù)為a0，第二項(xiàng)數(shù)據(jù)為af，第三項(xiàng)為a2f,…，如上所述，其中索引是經(jīng)過模M.N0計(jì)算得到的。
根據(jù)一個(gè)未表示出的變量，三元組(a,b,c)可構(gòu)造如下-a(x)和如前面所定義的b(x)=a(x).h1(x)/g(x)，-給定一個(gè)所選擇的多項(xiàng)式g2(x)，選擇一個(gè)置換P，其中所選擇的多項(xiàng)式g2(x)為可使得N2與N0相等的多項(xiàng)式，其中N2為使g2(x)可整除XN2-1的最小整數(shù)，N0為使g2(x)可整除XN0-1的最小整數(shù)，其中所選擇的置換是把長(zhǎng)度為N0并具有生成多項(xiàng)式g(x)的二進(jìn)制循環(huán)代碼中的字轉(zhuǎn)換成長(zhǎng)度為N2并具有生成多項(xiàng)式g2(x)的二進(jìn)制循環(huán)代碼中的字。需指出的是，只有當(dāng)多項(xiàng)式g2(x)生成等價(jià)于Cg的循環(huán)代碼時(shí)才存在這種置換。這一驗(yàn)證對(duì)于熟悉技術(shù)的人來講是熟知的，并且其有關(guān)參考文獻(xiàn)在MrsF.J.MACWILLIAMS和Mr N.J.A.SLOANE所著的上述書的page 234中。
-根據(jù)本發(fā)明，置換可由序列a生成序列a**，其中序列a與可被多項(xiàng)式g(x)整除的多項(xiàng)式a(x)相關(guān)，序列a**與可被多項(xiàng)式g2(x)整除的多項(xiàng)式a**(x)相關(guān)，首先通過任一個(gè)置換操作由a(x)生成上述可被g(x)整除的a*(x)，然后通過剛介紹過的置換P生成a**，其中置換P對(duì)有M行N0列的表中的列進(jìn)行置換，其中所述表中首先包括所有的a然后包括所有的a*，以對(duì)這些列進(jìn)行相互置換從而生成a**本發(fā)明的范圍并不僅限于所描述的實(shí)施例，本發(fā)明的范圍可擴(kuò)展到熟悉技術(shù)的人所能取得的任何改進(jìn)領(lǐng)域。
尤其是，應(yīng)用上述原則，通過添加一個(gè)或更多個(gè)附加的交錯(cuò)器，可達(dá)到四分之一或少一些的吞吐率，這對(duì)于每個(gè)交錯(cuò)器都是有效的。在所有的情況下，可使用擊穿來提高編碼的吞吐率。需指出的是擊穿只包括傳送一些檢測(cè)符號(hào)。
另外，作為本發(fā)明的一個(gè)目的的設(shè)備是通過執(zhí)行來實(shí)現(xiàn)的，以實(shí)現(xiàn)算術(shù)計(jì)算，多項(xiàng)式乘法，多項(xiàng)式除法，交錯(cuò)函數(shù)和基本譯碼函數(shù)，不包括處理器的專用電路(然而，處理器可用于控制這些設(shè)備的操作)。對(duì)專用電路的使用使得有可能達(dá)到更高的信息流速率。
應(yīng)當(dāng)指出的是，由于對(duì)于要被編碼的n-m個(gè)符號(hào)的序列，存在有兩個(gè)n個(gè)檢測(cè)符的序列，因此第一實(shí)施例中，在沒有擊穿的情況下，吞吐率接近于三分之一。
第二實(shí)施例在本發(fā)明的第二實(shí)施例中，考慮到不需通過擊穿而獲得大于1/3的吞吐率對(duì)于要被編碼的兩個(gè)n-m符號(hào)的序列來講，提供例如兩個(gè)n檢測(cè)符號(hào)的序列，即吞吐率接近于二分之一。
在描述第二實(shí)施例之前，給出其實(shí)現(xiàn)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。
為介紹第一實(shí)施例，描述了一系列與渦輪編碼器一起使用的算術(shù)交錯(cuò)器，其中吞吐率接近于三分之一。這些交錯(cuò)器的主要優(yōu)點(diǎn)在于確保信息多項(xiàng)式可被給定多項(xiàng)式g(x)整除，這刻劃了編碼器的特點(diǎn)。作為結(jié)果，每個(gè)編碼后的信息位的錯(cuò)誤率獨(dú)立于信息位在信息序列中的位置。另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于，對(duì)于這些交錯(cuò)器的算術(shù)描述使得可以對(duì)它們進(jìn)行列舉和單獨(dú)評(píng)估。另外，希望小交錯(cuò)器集的性能能代表所有交錯(cuò)器的性能。
然而，在許多情況下，例如，在無線傳送的領(lǐng)域，需要更高的吞吐率。
第二實(shí)施例尤其涉及不使用擊穿方法，而取得大于或接近于二分之一的吞吐率。
一種具有＂x到xe＂類型交錯(cuò)器的高-吞吐率渦輪代碼。
下面將考慮系統(tǒng)卷積編碼器K×(K+2)1 0 ... 0 h1/g f1/g0 1 ... 0 h2/g f2/gG= ...× ... ... ... ... ...(1)0 0 ... 1 hk/g fk/g其中hi,fi和g為具有二進(jìn)制系數(shù)不定值x的多項(xiàng)式，其中x表示延遲操作符。
在傳統(tǒng)的方法中，所傳送的信息由一個(gè)具有二進(jìn)制系數(shù)aij的多項(xiàng)式ai=∑j=0to n-1aij.xj的k-元組a=(a1,…,ak)表示，并且信息被編碼為v=aG中，其中v為不定值x的序列的(k+2)-元組，其中ν=[a1,...,ak,(∑t=1tokaihi)/g1(∑1=1tokaifi)/g]應(yīng)當(dāng)指出的是，這里所寫的是“序列”而不是“多項(xiàng)式”，這是由于和并不需要是g的倍數(shù)并且，如果和是g的倍數(shù)，則除以g的除法可使序列無限循環(huán)。
為了提高這類編碼器的性能，可用(∑I=1tokai*fi)/g來替代v的最后一部分的(∑I=1tokaifi)/g，其中ai*表示通過對(duì)序列ai的系數(shù)進(jìn)行置換后所獲得的序列。稱由每個(gè)序列ai轉(zhuǎn)換成序列ai*的轉(zhuǎn)換為“交錯(cuò)”(參看由IEEE Transactions on Communication,Volume COM-44,pages1261 to 1271,in October 1996，出版的，由Messrs.C.BERROU和A.GLAVIERX所著的名為“Near Optimum error-correcting coding anddecoding:trubo-codes”的文章)。
圖4表示執(zhí)行這一操作的編碼器。在圖4中，可看到，對(duì)于輸入端口的K個(gè)符號(hào)序列，編碼器在輸出端口發(fā)送-K個(gè)相同符號(hào)的序列，-一個(gè)檢測(cè)符號(hào)的序列，其中檢測(cè)符號(hào)是通過計(jì)算與信息序列ai相關(guān)的多項(xiàng)式與預(yù)定多項(xiàng)式hi的乘積的和，并用一個(gè)預(yù)定多項(xiàng)式g除所得到的和而得到的(編碼器401)。
-一個(gè)檢測(cè)符號(hào)的序列，其中檢測(cè)符號(hào)是通過首先由交錯(cuò)器li(交錯(cuò)器402到405)對(duì)每個(gè)信息序列ai進(jìn)行交錯(cuò)以生成ai*，然后計(jì)算與信息序列ai*相關(guān)的多項(xiàng)式與預(yù)定多項(xiàng)式fi的乘積的和，并用一個(gè)預(yù)定多項(xiàng)式g除以所得到的和而得到的(編碼器406)。
應(yīng)當(dāng)指出的是，圖4中所示的交錯(cuò)器li集402到406是對(duì)圖5中所示的交錯(cuò)器201的一個(gè)限制，其中圖5中每個(gè)序列ai*均可包括序列aj的符號(hào)，其中j不同于i。
根據(jù)本發(fā)明的一般特點(diǎn)，在一種表示中，其中在這一表示中每個(gè)序列ai的二進(jìn)制數(shù)據(jù)被放在N0列M行的表中，每個(gè)交錯(cuò)器li包括-至少一個(gè)置換集中的置換，其中置換集一方面包括，長(zhǎng)度為N0并具有一生成器多項(xiàng)式g(x)的二進(jìn)制循環(huán)代碼的自同構(gòu)，自同構(gòu)置換中至少對(duì)表的N0列中的兩列進(jìn)行相互置換，另一方面，只作用于同一列數(shù)據(jù)的置換，這一置換中至少對(duì)上述兩個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行相互置換，和-除了上述置換集外，沒有其它的置換。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)特點(diǎn)，為吞吐率為K/K+2的編碼器提供交錯(cuò)，其中K為任意整數(shù)，所提供的交錯(cuò)為第一實(shí)施例中所描述的類型為“x到xe”的交錯(cuò)，并假設(shè)K=1。
下面將給出K≥2的情況下的描述(第二實(shí)施例)令多項(xiàng)式g(x)=1+g1x+g2x2+…+gm-1xm-1+xm。
令N0為使得g(x)可整除xN0+1的最小N0。
最后，令n等于N0的一個(gè)奇數(shù)倍倍數(shù)n=M.N0。
因此多項(xiàng)式g(x)為多項(xiàng)式Xn+1的因子。例如，令g(x)=1+x+x4，則n可為15,45,75,…,225,…,405，…中的一個(gè)值，其它的涉及這一可整除屬性的細(xì)節(jié)可參看由MIT Press,Cambridge,Massachussets,1972所出版的，由W.W.PETERSON和E.J.WELDON所著的名為“Error-correcting codes”的報(bào)告。
信息由序列u=(u1,…,uk)表示，其中u中的每一項(xiàng)ui均由具有二進(jìn)制系數(shù)的n-m-1次多項(xiàng)式ui(x)表示。給每個(gè)多項(xiàng)式ui(x)加一個(gè)長(zhǎng)度為m的中止符項(xiàng)，∑j=n-m到n-1(ui)jxj，以使得多項(xiàng)式ai=ui+∑j=n-m到n-1(ui)jxj可被g(x)整除。
對(duì)結(jié)果K-元組a=(ai,…,ak)進(jìn)行編碼，以生成兩個(gè)檢測(cè)序列。
首先生成∑i=1到kai(x).hi(x)/g，由于g(x)可整除k個(gè)多項(xiàng)式ai，因此∑i=1到kai.hi/g是多項(xiàng)式。然后生成∑i=1到kai*.hi/g，把a(bǔ)i(x)交錯(cuò)成ai*(x)的公式為ai*(x)=ai(xe)模xn+1，其中e等于2(e=21)的冪模n。在第一部分中描述了“x到xe”類型的置換，并假設(shè)K=1并在當(dāng)ai可被g整除時(shí)，確保ai*可被g整除。
下面將給出幾個(gè)K=2時(shí)的例子。
下面將考慮一個(gè)形式如(1)中所示的2×4渦輪編碼器，并且令g(x)=1+x+x3；h1(x)=f2(x)=1+x2+x3；h2(x)=f1(x)=1+x+x2+x3且n=147。
當(dāng)n的值為147時(shí)，有42個(gè)數(shù)e為2的冪模147的值。對(duì)于每個(gè)e值來說，對(duì)每位Eb能量和每赫茲噪音能量N(也稱為噪音頻譜密度)間不同的比值，相應(yīng)的渦輪代碼在一附加的白高斯噪音通道(熟悉技術(shù)的人知道AWGN”為“Additive White Gaussian Noise”的英語縮寫)上進(jìn)行模擬。
圖6描述了N=147,K=2時(shí)，對(duì)于三個(gè)不同的e值e=67=214,e=32=25和e=71=29，每位錯(cuò)誤率(“BER”)的曲線的值，其中BER為信/噪比的函數(shù)。頭兩個(gè)值表示42個(gè)可能值之中e的理想值，最后一個(gè)e值表示“不太理想”的值1,2,4,109,142和50。
對(duì)于同樣的g(x),hi(x),fi(x)，但是具有更高的n值的情況，其中i=1或2，可執(zhí)行相同的模擬。選擇n=413和n=917的情況，這是由于兩者可提供大量的2的冪模n的值。當(dāng)n=413時(shí)，有174個(gè)不同的值，當(dāng)n=917時(shí)，則會(huì)有390個(gè)不同的值。
發(fā)明人注意到，當(dāng)e是慎重選擇出的時(shí)，則沒有任何曲線符合本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)，其中通過本發(fā)明譯碼，每位錯(cuò)誤率可達(dá)10-5左右。也應(yīng)當(dāng)指出可對(duì)每個(gè)多項(xiàng)式ai(x)用不同的e值進(jìn)行交錯(cuò)，以生成ai*(x)=ai(xe)模Xn+1，但所用的e值應(yīng)等于2的冪的第1個(gè)值e=21。最好是，對(duì)于所有的i值使用同一個(gè)交錯(cuò)器，以保持符號(hào)的K-元組的相同性。
確定K≥2的渦輪編碼器下面將考慮作為示例的3×5渦輪編碼器100h1/g f1/gG=010h2/g f2/g001h3/g f3/g其中g(shù)為一個(gè)具有二進(jìn)制系數(shù)的不可規(guī)約的多項(xiàng)式，即g不能被一個(gè)完全平方式整除。矩陣G把信息三元組u=(u1,u2,u3)編碼為v=[a1,a2,a3,(∑aihi)/g,(∑ai-fi)/g]其中如第一實(shí)施例中所述，ai是由ui得到的，ai*是由ai得到的。
影響這種編碼的最小距離的因素為5-元組v的非0部分的最小數(shù)目。
可確保渦輪代碼的任一5-元組v=(v1,…,v5)至少包括三個(gè)非空序列vi。
為了說明這一點(diǎn)，把a(bǔ)i*記作ai(xe)(由模xn+1進(jìn)行規(guī)約)，且由“d”表示e模n的逆ed=1(n)，等式中“(n)”表示“模n”。
應(yīng)當(dāng)指出的是，等式∑ai(xe).fi(x)=0模Xn+1等價(jià)于∑ai(x).fi(xd)=0模Xn+1。
由于e和d與n是互質(zhì)數(shù)，因此使得對(duì)于每個(gè)冪次小于或等于n-1的b(x)來講，通過對(duì)b(x)的系數(shù)進(jìn)行置換后很容易得到b(xe)模Xn+1和b(xd)模xn+1，且如果多項(xiàng)式a(xe)模(xn+1)記作[a(x)]Π(e)，則[a(x)f(x)]Π(e)=[a(x)]Π(e)[f(x)]Π(e)模(xn+1)從稱為“MDS”(表示“最大可分距離”)的編碼的理論中可知，如果滿足下述兩個(gè)條件，則由G所生成的編碼中的任意非0 v都至少包括三個(gè)非0部分-hi(x)和fi(x)模xN0+1后都不是0，其中N0為使得g(x)可整除xN0+1的最小整數(shù)，由于多項(xiàng)式g(x)不能被任何一個(gè)完全平方式整除，因此N0為奇數(shù)，且-不存在形式如
hi(x) fi(xd)hj(x) fj(xd)的2×2矩陣，該矩陣有一個(gè)模xN0+1后為0的行列因子，并且i不同于j。
對(duì)于大小為K，長(zhǎng)度為N1，并有M1=N1-K＞2個(gè)冗余的渦輪代碼的編碼器來說相似屬性是正確的。在后一種情況中，編碼器類似于1 0 ... 0 h1,1/g h1,2/g ... h1,N1-K/gG= 0 1 ... 0 h2,1/g h2,2/g ... h1,N1-K/g...× ...× ... ... ... ... ... ...
0 0 ... 1 hk,1/g hk,2/g ... hk,N1-K/g并且任一信息序列u=(u1,…,uk)首先被編碼成序列a=(a1,…,ak)，然后再編碼成ν=[a1,...,ak,(∑aihi,1)/g,(∑ai(xe2)hi,2)/g,...,(∑ai(xeN0-K)hi,k)/g]令dj為ej模n的逆djej=1(n)。如果對(duì)于每個(gè)1≤r≤N1-K的整數(shù)r，從G的后N1-K列中所提取出的rxr子矩陣都有一個(gè)模xN0+1后為非0的行列因子，則由G所生成的編碼中的每個(gè)非0v都至少包括N1-K+1個(gè)非0部分，其中所提取出的子矩陣中用hi,j(xdj)替代了hi,j(x)。
應(yīng)當(dāng)指出的是，已考慮了對(duì)于冗余渦輪代碼N1-K＞2的譯碼。例如可參考由D.DIVSALAR和F.POLLARA所著的名為“MultipleTurbocodes for Deep Space Communications”,TDA Progress Report42-121,of 15 May 1995的文章。
下面將描述一種用于選擇理想侯選的方法，以獲得大小為K，長(zhǎng)度為N1并具有類型為“x到xe”的交錯(cuò)器的理想渦輪代碼。
首先描述N1-K=2的情況。
選擇一個(gè)GF(2)上的冪次m≥2以使得N0=2m-1≥N1的不可規(guī)約多項(xiàng)式g(x)，并且把GF(2m)作為多項(xiàng)式模g(x)后的多項(xiàng)式余式集。選擇n作為N0的奇數(shù)倍倍數(shù)。然后構(gòu)造一個(gè)2行N1列的矩陣Γ
α1rα2r…αN1rΓ=α1sα2s…αN1s其中ai,i,…,N1,是GF(2m)中的不同的非0項(xiàng)，并且r和s為模N0后不同的整數(shù)。選擇例如s=r+1總是一個(gè)理想的選擇。這表示矩陣Γ中的每一項(xiàng)都是非-奇異的。令Γ(1,2)為Γ的頭兩列的子矩陣，則[Γ(1,2)]-1Γ被記作10[Γ(1,2)]-1Γ=∧01其中∧為GF(2m)上的2×K矩陣。對(duì)于一個(gè)所選擇的2的冪模n的值e來講，∧中的第二行中的項(xiàng)將由其第e次冪替代，并且轉(zhuǎn)置后的矩陣記作Δ。Δ的各項(xiàng)為未定值×的m-1次多項(xiàng)式，并且可被g(x)或其它xN0+1的因子的多項(xiàng)式整除，結(jié)果矩陣稱為P(X)。
最后由G=[IKP(X)]來定義大小為K×(K+2)的矩陣G，其中IK為大小為K的等價(jià)矩陣。
對(duì)于每個(gè)e值來講，編碼器G可用作渦輪編碼器。通過模擬，可選擇最理想的e值。
可以相似的方法來對(duì)待N1-K＞2的情況。在這種情況中，M1=N1-K，矩陣Γ為M1×N1類型的矩陣α1rα2r... αN1rα1r+1α2r+1... αN1r+1Γ= ...×... ... ...
α1r+M1-1α2r+M1-1... αN1r+M1-1
其中Γ(1,M1)為Γ的頭M1列的子矩陣，[Γ(1,M1)]-1Γ記作[IM1∧]，或IM1為大小為M1的等價(jià)矩陣，并且∧為大小為M1×K的GF(2m)上的子矩陣。對(duì)于所選擇的et=2it，其中t=2,…,M1,∧的第t行上的項(xiàng)被它們的第et次冪替代。
矩陣的轉(zhuǎn)置矩陣記為Δ,Δ的各項(xiàng)為未定值×的m-1次多項(xiàng)式，并且可被g(x)多項(xiàng)式整除，大小為K×N-K的結(jié)果矩陣記作P(X)。
通過模擬的方法對(duì)對(duì)于不同的(M1-1)-元組(e2,…,eM1)值所獲得的編碼G=[IKP(X)]進(jìn)行分析，并選擇出最理想的一個(gè)。
本發(fā)明的第二實(shí)施例的實(shí)現(xiàn)的描述。
下面將結(jié)合附圖7和8來繼續(xù)描述本發(fā)明的第二實(shí)施例，其中K=M1=2。
圖7以框圖的形式圖示了網(wǎng)絡(luò)工作站或計(jì)算機(jī)編碼工作站的構(gòu)成。工作站有一鍵盤711，顯示屏709，外部信息源710和一個(gè)無線發(fā)送器706，其中無線發(fā)送器被連接到處理卡701的輸入/輸出端口703。
通過地址和數(shù)據(jù)總線702連接起來的處理卡701有-一個(gè)中央處理器件700；-一個(gè)隨機(jī)訪問存儲(chǔ)器RAM704；-一個(gè)只讀存儲(chǔ)器ROM705；-輸入/輸出端口703。
圖7中所示的各組件對(duì)于熟悉微機(jī)系統(tǒng)和傳送系統(tǒng)，更一般的講對(duì)于熟悉信息處理系統(tǒng)的人來講是熟知的。因此下面將不在對(duì)這些公共組件進(jìn)行描述。然而，仍需注意的是-信息源710是，例如一個(gè)外圍接口，傳感器，解調(diào)器，外部存儲(chǔ)器或其它的信息處理系統(tǒng)(圖中未表示出)，并且信息源710最好是用于以二進(jìn)制數(shù)據(jù)序列的形式提供表示語音，服務(wù)信息或多媒體數(shù)據(jù)的信號(hào)序列。
-無線發(fā)送器706可用于在非電纜通道上實(shí)現(xiàn)包傳送協(xié)議，并在這種通道上發(fā)送包。
應(yīng)當(dāng)指出的是，本描述中所用到的單詞“寄存器”指，存儲(chǔ)器704和705中的低容量(幾個(gè)二進(jìn)制數(shù)據(jù))的存儲(chǔ)區(qū)域和大容量(可存儲(chǔ)整個(gè)程序)的存儲(chǔ)區(qū)域。
本描述中，隨機(jī)訪問存儲(chǔ)器704把數(shù)據(jù)，變量和中間處理結(jié)果存儲(chǔ)在與它們所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)有相同名稱的存儲(chǔ)器寄存器中。隨機(jī)訪問存儲(chǔ)器704包括-寄存器＂primary_data＂，該寄存器以數(shù)據(jù)到達(dá)總線702的順序并以序列u1和u2的形式存儲(chǔ)來自信息源710的二進(jìn)制數(shù)據(jù)，并對(duì)u1和u2進(jìn)行增補(bǔ)以生成序列a1和a2。
-寄存器“no_data”，該寄存器中存儲(chǔ)相應(yīng)于寄存器＂binary_data＂中的二進(jìn)制數(shù)據(jù)n-m的個(gè)數(shù)的整數(shù)，-寄存器＂permuted_data＂，該寄存器以數(shù)據(jù)到達(dá)總線702的次序并以序列a1*和a2*的形式存儲(chǔ)如圖8中所示的置換后的二進(jìn)制數(shù)據(jù)，-寄存器＂intermediate_remainder＂，該寄存器中順序地存儲(chǔ)除法的中間余數(shù)，以通過序列ui來創(chuàng)建序列ai，-寄存器＂final_remainder＂，該寄存器以兩個(gè)序列的方式存儲(chǔ)互補(bǔ)的二進(jìn)制數(shù)據(jù)，和-寄存器＂a1,b1,c1＂和＂a2,b2,c2＂，該寄存器以中央部件700所決定的次序存儲(chǔ)當(dāng)前正處理的序列的二進(jìn)制數(shù)據(jù)。
為方便起見，只讀存儲(chǔ)器705用于把數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在與所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)的名稱相同的寄存器中，其中705中所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)為-存儲(chǔ)在寄存器＂program＂中的中央處理器700的操作程序，-存儲(chǔ)在寄存器＂g″中序列g(shù)，-存儲(chǔ)在寄存器＂degree＂中的g(x)的冪次m，-存儲(chǔ)在寄存器＂h＂中的序列h=h1=f2，-存儲(chǔ)在寄存器＂f＂中的序列f=f1=h2，-存儲(chǔ)在寄存器＂N0＂中的N0的值，-存儲(chǔ)在寄存器＂N1＂中的N1的值，-存儲(chǔ)在寄存器＂M1＂中的M1的值，-存儲(chǔ)在寄存器＂M＂中的M的值，-存儲(chǔ)在寄存器＂interlacer1＂中的表，其中表用于定義對(duì)序列a1進(jìn)行操作的交錯(cuò)器。
-存儲(chǔ)在寄存器＂interlacer2＂中的表，其中表用于定義對(duì)序列a2進(jìn)行操作的交錯(cuò)器。
這里所考慮的交錯(cuò)器相應(yīng)地為“x到xe1”和“x到xe2”類型。
中央處理器700用于實(shí)現(xiàn)圖8中所述的流程圖。
圖8描述了圖7中所示的編碼器的操作，在圖8中可以看到，在初始化操作800后，在操作801中中央處理器700等待接收，并接收被傳送的二進(jìn)制數(shù)據(jù)項(xiàng)，并把所接收到的數(shù)據(jù)項(xiàng)放在隨機(jī)訪問存儲(chǔ)器704的寄存器＂primary-data＂中，并把計(jì)數(shù)值＂N0_data＂加1，其中在初始化操作800中隨機(jī)訪問存儲(chǔ)器704的寄存器被初始化(N0_data=＂0＂)。
下一步，在測(cè)試步驟802中，中央處理器00判定存儲(chǔ)在寄存器＂N0_data＂中的整數(shù)是否與M.N0減去g(x)的冪次m的值相同，其中M,N0和g(x)的冪次m均為存儲(chǔ)在只讀存儲(chǔ)器705中的值。
當(dāng)測(cè)試步驟802的結(jié)果為負(fù)時(shí)，則重復(fù)執(zhí)行操作801。當(dāng)測(cè)試步驟802的結(jié)果為正時(shí)，則在操作803中，分別執(zhí)行多項(xiàng)式u1(x)和u2(x)除以多項(xiàng)式g(x)的操作，直到u1(x)和u2(x)的最后一項(xiàng)(冪次最高的項(xiàng))，其中u1(x)和u2(x)分別與存儲(chǔ)在寄存器＂primary-data＂中的二進(jìn)制數(shù)據(jù)序列u1和u2相關(guān)，在操作803中使用了寄存器＂intermediate_remainder＂，除法操作的余數(shù)被存儲(chǔ)在寄存器＂final_remainder＂中。除法操作的結(jié)果提供了序列b1=a1/g和b2=a2/g的第一項(xiàng)。
下一步，在操作804中，存儲(chǔ)在寄存器＂final remainder＂中的二進(jìn)制數(shù)據(jù)被增加到序列u1和u2的尾部，以生成序列a1和a2。序列a1和a2的二進(jìn)制數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器的寄存器＂a1,b1,c1＂和＂a2,b2,c2＂中。
下一步，在操作805中，繼續(xù)執(zhí)行在步驟803中所執(zhí)行的除法，即對(duì)在操作804中加入附加數(shù)據(jù)后所生成的a1和a2執(zhí)行除法，并且把所生成的序列b1和b2存儲(chǔ)在寄存器＂a1,b1,c1＂和＂a2,b2,c2＂中。
然后，在操作806中，-以由存儲(chǔ)在只讀存儲(chǔ)器705中的表＂interlacer1＂所描述的順序，從寄存器＂a1,b1,c1＂中順序讀取序列a1。
-以由存儲(chǔ)在只讀存儲(chǔ)器705中的表＂interlacer2＂所描述的順序，從寄存器＂a2,b2,c2＂中順序讀取序列a2。
把順序讀出的數(shù)據(jù)分別存儲(chǔ)在只讀存儲(chǔ)器704的寄存器＂permuted_data＂中。
下一步，在操作807中，分別執(zhí)行多項(xiàng)式a1*(x)和a2*(x)除以多項(xiàng)式g(x)的除法，其中多項(xiàng)式a1*(x)和a2*(x)分別與存儲(chǔ)在寄存器＂permuted data＂中的置換后的二進(jìn)制數(shù)據(jù)序列相關(guān)，在操作807中使用了寄存器＂intermediate remainder＂。除法操作的結(jié)果分別被存儲(chǔ)在寄存器＂a1,b1,c1＂和＂a2,b2,c2＂中，并且該除法操作的結(jié)果相應(yīng)于序列c1和c2的二進(jìn)制數(shù)據(jù)。
在操作808中，確定兩個(gè)稱為“檢測(cè)”或“冗余”的序列-通過分別執(zhí)行與b1相關(guān)的多項(xiàng)式與多項(xiàng)式h(x)的乘法，和執(zhí)行與b2相關(guān)的多項(xiàng)式與多項(xiàng)式f(x)的乘法，來確定序列bs，其中序列b1和b2分別存儲(chǔ)在隨機(jī)訪問存儲(chǔ)器704的寄存器＂a1,b1,c1＂和＂a2,b2,c2＂中。
-通過分別執(zhí)行與c1相關(guān)的多項(xiàng)式與多項(xiàng)式h(x)的乘法，和執(zhí)行與c2相關(guān)的多項(xiàng)式與多項(xiàng)式f(x)的乘法，來確定序列cs，其中序列c1和c2分別存儲(chǔ)在隨機(jī)訪問存儲(chǔ)器704的寄存器＂a1,b1,c1＂和＂a2,b2,c2＂中。
應(yīng)當(dāng)指出，根據(jù)本發(fā)明，在與h(x)或f(x)相乘之前，通過執(zhí)行除以g(x)的操作，可保存存儲(chǔ)器項(xiàng)。
在操作809中，使用發(fā)送器706來發(fā)送序列a1,a2,bs,和cs，下一步，存儲(chǔ)器704的寄存器再次被初始化，尤其是，計(jì)數(shù)器＂N0_data＂被重置為＂0＂，并重復(fù)操作801。
這里可觀察到，作為一個(gè)變量，在操作809中，序列a1和a2作為一個(gè)整體被發(fā)送，然而只發(fā)送序列bs，和cs的子集，例如只發(fā)送兩項(xiàng)中的一項(xiàng)。熟悉技術(shù)的人都知道這一變量是作為擊穿的。
關(guān)于譯碼，可觀察到，熟悉技術(shù)的人在知道了多項(xiàng)式g(x),h1(x),h2(x)和交錯(cuò)器G1和G2后，(其中交錯(cuò)器可通過序列a1和a2來提供置換后的序列a*1和a*2)，可知道如何生成用于譯碼的譯碼器，和使用上述交錯(cuò)器對(duì)會(huì)影響序列(a1,a2,bs,cs)的四元組的錯(cuò)誤進(jìn)行糾正，和相應(yīng)的解交錯(cuò)器，而不會(huì)有任何技術(shù)障礙。
圖9中圖示了用于對(duì)由圖4到8中所圖示的譯碼設(shè)備發(fā)送來的序列進(jìn)行譯碼的譯碼設(shè)備，該設(shè)備主要包括-相應(yīng)于編碼器401的譯碼器901，其中譯碼器901接收對(duì)被傳送序列v1到vk+1的估計(jì)和下面將描述的K個(gè)外部信息序列w1到wk，并為K個(gè)估計(jì)序列各提供一個(gè)后驗(yàn)w1到wk，-K個(gè)與編碼器中所用到的交錯(cuò)器402到405相同的交錯(cuò)器902，其中交錯(cuò)器902分別接收序列w1到wk，然后分別把所接收到的序列交錯(cuò)成w′1到w′k-相應(yīng)于編碼器406的第二譯碼器903，該譯碼器接收序列w′1到w′k和序列vk+2，并一方面提供K個(gè)后驗(yàn)估計(jì)序列 w＂1到w＂k，另一方面提供一個(gè)估計(jì)序列a′，和-k個(gè)解交錯(cuò)器904，這k個(gè)解交錯(cuò)器904為交錯(cuò)器402到405的逆，接收序列w＂1到w＂k并提供序列w1到w＂＂k。
只有在執(zhí)行了幾個(gè)迭代之后，才考慮估計(jì)的序列a′(參看前面所引用的文章“Near Shannon limit error-correcting coding anddecoding:turbocodes”)。
根據(jù)本發(fā)明，每個(gè)用于譯碼的交錯(cuò)器和解交錯(cuò)器均具有與用于編碼的交錯(cuò)器有相同的特征或均為類型“x到xe”。更可取的是，編碼或譯碼時(shí)，對(duì)于相同的j，指數(shù)eij是相同的。最理想的是，編碼或譯碼時(shí)，指數(shù)eij的值均為2的冪。
另外，在初始化譯碼器901和903時(shí)，需考慮到編碼器401和406均有一初始狀態(tài)和一最終的0狀態(tài)。
關(guān)于譯碼，讀者可參看-由the journal IEEE Transactions on Information Theory,inMarch 1974出版的，由Messrs L.R.BAHL,J.COCKE,F.JELINEK和J.RAVIV所著的名為“Optimal decoding of linear codes forminimizing symbol error rate”的文章；-由the journal IEEE Transaction on Information Theory,inMarch 1996所出版的，由Messrs J.HAGENAUER,E.OFFER和L.PAPKE所著的名為“Iterative decoding of binary block andconvolutional codes”的文章；
-會(huì)議報(bào)告IEEE GLOBECOM,pages 1680-1686,in November1989中的由Messrs J.HAGENAUER和POEHER所著的名為“AViterbi algorithm with soft decision outputs and its applications”的文章；-由the journal Informationstechnische Gesellschaft(ITG)Fachbericht,pages 21-29,October 1994所出版的，由MessrsJ.HAGENAUER,P.ROBERTSON和L.PAPKE所著的名為“Iterative(turbo)decoding of systematic convolutional codes with theMAP and SOVA algorithms”的文章；-研究報(bào)告“Turbo Coding”，由Messrs C.BERROU,S.EVANO和G.BATTAIL所著的名為“Turbo-block-codes”的文章。
權(quán)利要求
1．編碼方法，其特征在于1/考慮到一個(gè)預(yù)定的，大于或等于2的整數(shù)M1,k個(gè)表示一個(gè)物理量的二進(jìn)制序列ai(i=1,…,k)，其中k大于或等于1，其中每個(gè)序列ai均有一個(gè)多項(xiàng)式表達(dá)ai(x)，其中ai(x)為預(yù)定多項(xiàng)式gi(x)的倍數(shù)，和多個(gè)二進(jìn)制數(shù)據(jù)，其中二進(jìn)制數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)等于任一個(gè)整數(shù)M和整數(shù)N0的乘積，其中N0為使得多項(xiàng)式xN0+1可被每個(gè)多項(xiàng)式gi(x)整除的最小整數(shù)。2/包括一個(gè)生成K*M1個(gè)稱為“置換后”序列aij*,(i=1,….,K；j=1,…,M1)的第一操作，其中每個(gè)序列aij*是通過對(duì)相應(yīng)序列ai進(jìn)行置換后得到的，在每個(gè)序列的二進(jìn)制數(shù)據(jù)被逐行寫到在一個(gè)N0列M行的表中的表示中，所述置換是所有稱為基本置換的結(jié)果，其中每個(gè)基本置換結(jié)果或者具有把長(zhǎng)度為N0并有生成器多項(xiàng)式gi(x)的循環(huán)代碼轉(zhuǎn)換成等價(jià)的具有生成器多項(xiàng)式gij(x)的循環(huán)代碼的屬性，并通過在表示ai的表的N0列上進(jìn)行置換來實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，其中g(shù)ij(x)可與gi(x)相同，或者是對(duì)上述表的列的符號(hào)進(jìn)行的任一置換；并且，結(jié)果是有一個(gè)等于多項(xiàng)式乘積cij(x)gij(x)的多項(xiàng)式表達(dá)aij*(x)，其中至少有一個(gè)置換后的序列aij*不同于相應(yīng)的序列ai。3/包括生成M1個(gè)冗余序列的第二操作，其中冗余序列的多項(xiàng)式表達(dá)與∑fij(x)cij(x)相等，對(duì)于j=1,…,M1,每個(gè)多項(xiàng)式fij(x)均是具有最大等于有相同下標(biāo)i和j的多項(xiàng)式gij(x)的冪次的多項(xiàng)式。
2．編碼方法，其特征在于1/考慮到一個(gè)預(yù)定的，大于或等于2的整數(shù)M1,k個(gè)表示一個(gè)物理量的二進(jìn)制序列ai(i=1,…,k)，其中k大于或等于1，其中每個(gè)序列ai均有一個(gè)多項(xiàng)式表達(dá)ai(x)，其中ai(x)為預(yù)定多項(xiàng)式gi(x)的倍數(shù)，并且ai(x)沒有多重多項(xiàng)式因子，和多個(gè)二進(jìn)制數(shù)據(jù)，其中二進(jìn)制數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)等于任一個(gè)整數(shù)M和整數(shù)N0的乘積，其中N0為使得多項(xiàng)式xN0+1可被每個(gè)多項(xiàng)式gi(x)整除的最小整數(shù)。2/包括一個(gè)生成K*M1個(gè)稱為“置換后”的序列aij*,(i=1,….,K；j=1,…,M1)的第一操作，其中每個(gè)序列aij*均有一個(gè)與aij*(x)=ai*(xeij)模(xn+1)相等的多項(xiàng)式表達(dá)，其中n為數(shù)字M和整數(shù)N0的乘積，eij為n的互質(zhì)數(shù)，cij為aij*(x)除以gij(x)的商多項(xiàng)式gij(x)為長(zhǎng)度為N0且包括多項(xiàng)式gi(xeij))模(xN0+1)的最小循環(huán)代碼的生成器多項(xiàng)式，其中至少一個(gè)置換后的序列aij*不同于相應(yīng)的序列ai；3/包括生成M1個(gè)冗余序列的第二操作，其中對(duì)于j=1,…,M1，冗余序列的多項(xiàng)式表達(dá)與∑fij(x)cij(x)相等，其中每個(gè)多項(xiàng)式fij(x)均是一個(gè)預(yù)定多項(xiàng)式，其冪次至少等于有相同下標(biāo)i和j的多項(xiàng)式gij(x)的冪次。
3．如權(quán)利要求2所述的編碼方法，其特征在于，在第一生成操作中，所有具有相同的下標(biāo)j值的指數(shù)eij值都相等。
4．如權(quán)利要求2或3所述的編碼方法，其特征在于，在第一生成操作中，所有的指數(shù)eij的值都等于2的冪。
5．如權(quán)利要求1到4任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于包括一個(gè)發(fā)送操作，一方面發(fā)送序列ai，另一方面發(fā)送其它序列的數(shù)據(jù)的子集。
6．編碼設(shè)備，其特征在于，包括一個(gè)處理設(shè)備1/考慮到一個(gè)預(yù)定的，大于或等于2的整數(shù)M1,k個(gè)表示一個(gè)物理量的二進(jìn)制序列ai(i=1,…,k)，其中k大于或等于1，其中每個(gè)序列ai均有一個(gè)多項(xiàng)式表達(dá)ai(x)，其中ai(x)為預(yù)定多項(xiàng)式gi(x)的倍數(shù)，和多個(gè)二進(jìn)制數(shù)據(jù)，其中二進(jìn)制數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)等于任一個(gè)整數(shù)M和整數(shù)N0的乘積，其中N0為使得多項(xiàng)式xN0+1可被每個(gè)多項(xiàng)式gi(x)整除的最小整數(shù)。2/生成K*M1個(gè)稱為“置換后”的序列aij*,(i=1,….,K；j=1,…,M1)，其中每個(gè)序列aij*是通過對(duì)相應(yīng)序列進(jìn)行置換后得到的，在每個(gè)序列ai的二進(jìn)制數(shù)據(jù)被逐行寫到在一個(gè)N0列M行的表中的表示中，所述置換是所有稱為基本置換的結(jié)果，其中每個(gè)基本置換結(jié)果或者具有把長(zhǎng)度為N0并有生成器多項(xiàng)式gi(x)的循環(huán)代碼轉(zhuǎn)換成等價(jià)的具有生成器多項(xiàng)式gij(x)的循環(huán)代碼的屬性，并通過在表示ai的表的N0列上進(jìn)行置換來實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，其中g(shù)ij(x)可與gi(x)相同，或者是對(duì)上述表的列的符號(hào)進(jìn)行的任一置換；并且，aij*是有一個(gè)等于多項(xiàng)式乘積cij(x)gij(x)的多項(xiàng)式表達(dá)aij*(x)，其中至少有一個(gè)置換后的序列aij*不同于相應(yīng)的序列ai。3/生成M1個(gè)冗余序列，其中冗余序列的多項(xiàng)式表達(dá)與∑fij(x)cij(x)相等，對(duì)于j=1,…,M1,每個(gè)多項(xiàng)式fij(x)均為一個(gè)多項(xiàng)式，該多項(xiàng)式的冪次最大等于有相同下標(biāo)i和j的多項(xiàng)式gij(x)的冪次。
7．編碼設(shè)備，其特征在于，具有一個(gè)處理設(shè)備1/考慮到一個(gè)預(yù)定的，大于或等于2的整數(shù)M1,k個(gè)表示一個(gè)物理量的二進(jìn)制序列ai(i=1,…,k)，其中k大于或等于1，其中每個(gè)序列ai均有一個(gè)多項(xiàng)式表達(dá)ai(x)，其中ai(x)為預(yù)定多項(xiàng)式gi(x)的倍數(shù)，并且ai(x)沒有多重多項(xiàng)式因子，和多個(gè)二進(jìn)制數(shù)據(jù)，其中二進(jìn)制數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)等于任一個(gè)奇數(shù)M和整數(shù)N0的乘積，其中N0為使得多項(xiàng)式xN0+1可被每個(gè)多項(xiàng)式gi(x)整除的最小整數(shù)。2/生成K*M1個(gè)稱為“置換后”的序列aij*,(i=1,….,K；j=1,…,M1)，其中每個(gè)序列aij*均有一個(gè)與aij*(x)=ai*(xeij)模(Xn+1)相等的多項(xiàng)式表達(dá)，其中n為數(shù)字M和整數(shù)N0的乘積，eij為n的互質(zhì)數(shù)，cij為aij*(x)除以gij(x)的商多項(xiàng)式gij(x)為長(zhǎng)度為N0且包括多項(xiàng)式gi(xeij))模(xN0+1)的最小循環(huán)代碼的生成器多項(xiàng)式，其中至少一個(gè)置換后的序列aij*不同于相應(yīng)的序列ai；3/生成M1個(gè)冗余序列，其中對(duì)于j=1,…,M1，冗余序列的多項(xiàng)式表達(dá)與∑fij(x)cij(x)相等，其中每個(gè)多項(xiàng)式fij(x)均是一個(gè)多項(xiàng)式，該多項(xiàng)式的冪次至少等于有相同下標(biāo)i和j的多項(xiàng)式gij(x)的冪次。
8．根據(jù)權(quán)利要求7的編碼設(shè)備，其特征在于處理設(shè)備可使用在指數(shù)eij，其中eij當(dāng)具有相同的下標(biāo)j時(shí)，它們的值相同。
9．根據(jù)權(quán)利要求7或8的編碼設(shè)備，其特征在于處理設(shè)備可使用在指數(shù)eij，其中每個(gè)eij均等于一個(gè)2的冪。
10．根據(jù)權(quán)利要求6到9任一項(xiàng)的編碼設(shè)備，其特征在于編碼設(shè)備有一個(gè)可用于發(fā)送的發(fā)送設(shè)備，一方面發(fā)送序列ai，另一方面發(fā)送其它序列的數(shù)據(jù)子集。
11．譯碼方法，其特征在于1/考慮到一個(gè)預(yù)定的，大于或等于2的整數(shù)M1,k個(gè)表示一個(gè)物理量的二進(jìn)制序列ai(i=1,…,k)，其中k大于或等于1，其中每個(gè)序列ai均有一個(gè)多項(xiàng)式表達(dá)ai(x)，其中ai(x)為預(yù)定多項(xiàng)式gi(x)的倍數(shù)，和多個(gè)二進(jìn)制數(shù)據(jù)，其中二進(jìn)制數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)等于任一個(gè)整數(shù)M和整數(shù)N0的乘積，其中N0為使得多項(xiàng)式xN0+1可被每個(gè)多項(xiàng)式gi(x)整除的最小整數(shù)。2/包括一個(gè)使用因子多項(xiàng)式gij(x)對(duì)K個(gè)符號(hào)序列進(jìn)行并行渦輪譯碼的操作。3/對(duì)每個(gè)ai包括M1個(gè)置換操作，這M1個(gè)操作中至少有一個(gè)操作不同于別的操作，其中在每個(gè)序列的二進(jìn)制數(shù)據(jù)被逐行寫到一個(gè)N0列M行的表中的表示中，每個(gè)置換均為稱為基本置換的結(jié)果，其中每個(gè)基本置換結(jié)果或者具有把長(zhǎng)度為N0并有生成器多項(xiàng)式gi(x)的循環(huán)代碼轉(zhuǎn)換成等價(jià)的具有生成器多項(xiàng)式gij(x)的循環(huán)代碼的屬性，并通過在表示ai的表的N0列上進(jìn)行置換來實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，其中g(shù)ij(x)可與gi(x)相同，或者是對(duì)所述表的列的符號(hào)進(jìn)行的任一置換。
12．譯碼方法，其特征在于1/考慮到一個(gè)預(yù)定的，大于或等于2的整數(shù)M1,k個(gè)表示一個(gè)物理量的二進(jìn)制序列ai(i=1,…,k)，其中k大于或等于1，其中每個(gè)序列ai均有一個(gè)多項(xiàng)式表達(dá)ai(x)，其中ai(x)為預(yù)定多項(xiàng)式gi(x)的倍數(shù)，并且ai(x)沒有多重多項(xiàng)式因子，和多個(gè)二進(jìn)制數(shù)據(jù)，其中二進(jìn)制數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)等于任一個(gè)奇數(shù)M和整數(shù)N0的乘積，其中N0為使得多項(xiàng)式xN0+1可被每個(gè)多項(xiàng)式gi(x)整除的最小整數(shù)。2/包括一個(gè)使用因子多項(xiàng)式gij(x)對(duì)K個(gè)符號(hào)序列進(jìn)行并行渦輪譯碼的操作。3/所述并行渦輪譯碼操作包括一個(gè)置換操作，其中置換操作生成稱為“置換后”的序列aij*,(i=1,….,K；j=1,…,M1)，其中每個(gè)置換后的序列aij*均有一個(gè)與aij*(x)=ai*(xeij)模(xn+1)相等的多項(xiàng)式表達(dá)，其中n為數(shù)字M和整數(shù)N0的乘積，eij為n的互質(zhì)數(shù)，cij為aij*(x)除以gij(x)的商多項(xiàng)式gij(x)為長(zhǎng)度為N0且包括多項(xiàng)式gi(xeij))模(xN0+1)的最小循環(huán)代碼的生成器多項(xiàng)式，其中至少一個(gè)置換后的序列aij*不同于相應(yīng)的序列ai；
13．根據(jù)權(quán)利要求12的譯碼方法，其特征在于，在置換操作中，所有有相同索引j的指數(shù)eij的值相等。
14．根據(jù)權(quán)利要求12或13的譯碼方法，其特征在于，在置換操作中，每個(gè)eij均等于一個(gè)2的冪。
15．根據(jù)權(quán)利要求11到14的譯碼方法，其特征在于該方法包括一個(gè)接收操作，一方面接收序列ai，另一方面接收作為對(duì)序列ai進(jìn)行編碼的結(jié)果的其它序列的數(shù)據(jù)子集。
16．交錯(cuò)器中的置換方法，其特征在于1/考慮到一個(gè)預(yù)定的，大于或等于2的整數(shù)M1,k個(gè)表示一個(gè)物理量的二進(jìn)制序列ai(I=1,…,k)，其中k大于或等于1，其中每個(gè)序列ai均有一個(gè)多項(xiàng)式表達(dá)ai(x)，其中ai(x)為預(yù)定多項(xiàng)式gi(x)的倍數(shù)，和多個(gè)二進(jìn)制數(shù)據(jù)，其中二進(jìn)制數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)等于任一個(gè)整數(shù)M和整數(shù)N0的乘積，其中N0為使得多項(xiàng)式xN0+1可被每個(gè)多項(xiàng)式gi(x)整除的最小整數(shù)。2/包括一個(gè)生成K*M1個(gè)稱為“置換后”序列aij*,(i=1,….,K；j=1,…,M1)的第一操作，其中每個(gè)序列aij*是通過對(duì)相應(yīng)序列ai進(jìn)行置換后得到的，在每個(gè)序列的二進(jìn)制數(shù)據(jù)被逐行寫到在一個(gè)N0列M行的表中的表示中，所述置換是所有稱為基本置換的結(jié)果，其中每個(gè)基本置換結(jié)果或者具有把長(zhǎng)度為N0并有生成器多項(xiàng)式gi(x)的循環(huán)代碼轉(zhuǎn)換成等價(jià)的具有生成器多項(xiàng)式gij(x)的循環(huán)代碼的屬性，并通過在表示ai的表的N0列上進(jìn)行置換來實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，其中g(shù)ij(x)可與gi(x)相同，或者是對(duì)上述表的列的符號(hào)進(jìn)行的任一置換；并且，結(jié)果是有一個(gè)等于多項(xiàng)式乘積cij(x)gij(x)的多項(xiàng)式表達(dá)aij*(x)，其中至少有一個(gè)置換后的序列aij*不同于相應(yīng)的序列ai。
17．一種置換方法，可由表示一個(gè)物理量的二進(jìn)制數(shù)據(jù)序列a，生成一個(gè)置換序列a*，其中a與多項(xiàng)式a(x)相關(guān)，多項(xiàng)式a(x)可被因子多項(xiàng)式g(x)整除且其升序的系數(shù)為序列a的二進(jìn)制數(shù)據(jù)，其中置換后的序列a*與多項(xiàng)式a*(x)相關(guān)，多項(xiàng)式a*(x)的升序的系數(shù)為序列a*的二進(jìn)制數(shù)據(jù)，所述多項(xiàng)式a*(x)可被多項(xiàng)式g(x)整除，以生成二進(jìn)制數(shù)據(jù)序列c，并且a有多個(gè)二進(jìn)制數(shù)據(jù)，其中二進(jìn)制數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)等于任一個(gè)整數(shù)M和整數(shù)N0的乘積，其中N0為使得多項(xiàng)式xN0-1可被多項(xiàng)式g(x)整除的最小整數(shù)，所述的置換方法的特征在于在序列a的二進(jìn)制數(shù)據(jù)被放置在N0列M行的表中的表示中，包括如下置換至少一個(gè)置換集中的置換(306)，其中一方面包括長(zhǎng)度為N0并具有生成器多項(xiàng)式g(x)的二進(jìn)制循環(huán)代碼的自同構(gòu)，在自同構(gòu)中至少對(duì)表的N0列中的兩列進(jìn)行相互置換，另一方面包括只對(duì)同一列中的數(shù)據(jù)進(jìn)行置換的置換，在這種置換中至少對(duì)上述兩個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)進(jìn)行相互置換，并且除所述集外沒有別的置換。
18．一種置換方法，可由表示一個(gè)物理量的二進(jìn)制數(shù)據(jù)序列a，生成一個(gè)置換序列a*，其中a由一個(gè)可被多項(xiàng)式g(x)整除的多項(xiàng)式a(x)表示，其中置換后的序列a*由多項(xiàng)式a*(x)表示，所述多項(xiàng)式a*(x)可被多項(xiàng)式g(x)整除，以生成二進(jìn)制數(shù)據(jù)序列c，所述的置換方法的特征在于在序列a的二進(jìn)制數(shù)據(jù)被放置在N0列M行的表中的表示中，置換方法包括如下置換至少一個(gè)置換集中的置換(306)，其中一方面包括長(zhǎng)度為N0并具有生成器多項(xiàng)式g(x)的二進(jìn)制循環(huán)代碼的自同構(gòu)，在自同構(gòu)中至少對(duì)表的N0列中的兩列進(jìn)行相互置換，另一方面包括只對(duì)同一列中的數(shù)據(jù)進(jìn)行置換的置換，在這種置換中至少對(duì)上述兩個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)進(jìn)行相互置換，并且除所述集外沒有別的置換。
19．一種置換方法，可由表示一個(gè)物理量的二進(jìn)制數(shù)據(jù)序列a，生成一個(gè)置換序列a*，其中a由一個(gè)可被因子多項(xiàng)式g(x)整除的多項(xiàng)式a(x)表示，其中置換后的序列a*由多項(xiàng)式a*(x)表示，所述多項(xiàng)式a*(x)可被多項(xiàng)式g(x)整除，以生成二進(jìn)制數(shù)據(jù)序列c，并且a有多個(gè)二進(jìn)制數(shù)據(jù)，其中二進(jìn)制數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)等于任一個(gè)整數(shù)M和整數(shù)N0的乘積，其中N0為使得多項(xiàng)式XN0-1可被多項(xiàng)式g(x)整除的最小整數(shù)。
20．一種置換方法，可由表示一個(gè)物理量的二進(jìn)制數(shù)據(jù)序列a，生成一個(gè)置換序列a**，其中a與多項(xiàng)式a(x)相關(guān)，多項(xiàng)式a(x)可被因子多項(xiàng)式g(x)整除且其升序的系數(shù)為序列a的二進(jìn)制數(shù)據(jù)，其中置換后的序列a**與多項(xiàng)式a**(x)相關(guān)，多項(xiàng)式a**(x)的升序的系數(shù)為序列a**的二進(jìn)制數(shù)據(jù)，所述多項(xiàng)式a**(x)可被多項(xiàng)式g2(x)整除，以生成二進(jìn)制數(shù)據(jù)序列c，并且a有多個(gè)二進(jìn)制數(shù)據(jù)，其中二進(jìn)制數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)等于任一個(gè)整數(shù)M和整數(shù)N0的乘積，其中N0為使得多項(xiàng)式xN0-1可被多項(xiàng)式g(x)整除的最小整數(shù)，所述的置換方法的特征在于在序列a的二進(jìn)制數(shù)據(jù)被放置在N0列M行的表中的表示中，置換方法包括至少一個(gè)置換集中的置換(306)，其中一方面包括長(zhǎng)度為N0并具有生成器多項(xiàng)式g(x)的二進(jìn)制循環(huán)代碼的自同構(gòu)，在自同構(gòu)中至少對(duì)表的N0列中的兩列進(jìn)行相互置換，另一方面包括只對(duì)同一列中的數(shù)據(jù)進(jìn)行置換的置換，在這種置換中至少對(duì)上述兩個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)進(jìn)行相互置換，以生成序列a*(x)，和所述表的列的置換，該置換把多項(xiàng)式a*(x)轉(zhuǎn)換成可被多項(xiàng)式g2(x)整除的多項(xiàng)式a**(x)。
21．根據(jù)權(quán)利要求17到20的任一項(xiàng)所述的置換方法，其特征在于至少包括一個(gè)置換操作(306)，其中操作(306)只作用在所述列的一個(gè)上的二進(jìn)制數(shù)據(jù)上。
22．根據(jù)權(quán)利要求17到21的任一項(xiàng)所述的置換方法，其特征在于所述置換操作(306)執(zhí)行如下a*(x)=a(xe)模xM.N0-1，其中e為等于2的冪模M.N0的整數(shù)，且M為一奇數(shù)。
23．根據(jù)權(quán)利要求17到22的任一項(xiàng)所述的置換方法，其特征在于所述置換方法還包括一個(gè)確定操作，以通過使用根據(jù)權(quán)利要求17到20的任何一個(gè)權(quán)利要求中所述的方法對(duì)二進(jìn)制數(shù)據(jù)序列a進(jìn)行置換，至少生成一個(gè)置換后的第二序列。
24．根據(jù)權(quán)利要求17到23的任一項(xiàng)所述的置換方法，其特征在于所述置換方法還包括一個(gè)發(fā)送操作(309)，其中發(fā)送操作一方面?zhèn)魉托蛄衋，另一方面發(fā)送其它序列的子數(shù)據(jù)集。
25．譯碼設(shè)備，其特征在于包括一個(gè)處理設(shè)備1/考慮到一個(gè)預(yù)定的，大于或等于2的整數(shù)M1,k個(gè)表示一個(gè)物理量的二進(jìn)制序列ai(i=1,…,k)，其中k大于或等于1，其中每個(gè)序列ai均有一個(gè)多項(xiàng)式表達(dá)ai(x)，其中ai(x)為預(yù)定多項(xiàng)式gi(x)的倍數(shù)，和多個(gè)二進(jìn)制數(shù)據(jù)，其中二進(jìn)制數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)等于任一個(gè)整數(shù)M和整數(shù)N0的乘積，其中N0為使得多項(xiàng)式xN0+1可被每個(gè)多項(xiàng)式gi(x)整除的最小整數(shù)。2/執(zhí)行使用因子多項(xiàng)式gij(x)對(duì)K個(gè)符號(hào)序列進(jìn)行并行渦輪譯碼碼的操作。3/對(duì)每個(gè)ai執(zhí)行M1個(gè)置換操作，這M1個(gè)操作中至少有一個(gè)操作不同于別的操作，其中在每個(gè)序列的二進(jìn)制數(shù)據(jù)被逐行寫到一個(gè)N0列M行的表中的表示中，每個(gè)置換均為稱為基本置換的結(jié)果，其中每個(gè)基本置換結(jié)果或者具有把長(zhǎng)度為N0并有生成器多項(xiàng)式gi(x)的循環(huán)代碼轉(zhuǎn)換成等價(jià)的具有生成器多項(xiàng)式gij(x)的循環(huán)代碼的屬性，并通過在表示ai的表的N0列上進(jìn)行置換來實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，其中g(shù)ij(x)可與gi(x)相同，或者是對(duì)上述表的列的符號(hào)進(jìn)行的任一置換。
26．譯碼設(shè)備，其特征在于包括一個(gè)處理設(shè)備1/考慮到一個(gè)預(yù)定的，大于或等于2的整數(shù)M1,k個(gè)表示一個(gè)物理量的二進(jìn)制序列ai(i=1,…,k)，其中k大于或等于1，其中每個(gè)序列ai均有一個(gè)多項(xiàng)式表達(dá)ai(x)，其中ai(x)為預(yù)定多項(xiàng)式gi(x)的倍數(shù)，并且ai(x)沒有多重多項(xiàng)式因子，和多個(gè)二進(jìn)制數(shù)據(jù)，其中二進(jìn)制數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)等于任一個(gè)奇數(shù)M和整數(shù)N0的乘積，其中N0為使得多項(xiàng)式xN0+1可被每個(gè)多項(xiàng)式gi(x)整除的最小整數(shù)。2/執(zhí)行一個(gè)使用因子多項(xiàng)式gij(x)對(duì)K個(gè)符號(hào)序列進(jìn)行并行渦輪譯碼的操作。3/執(zhí)行生成稱為“置換后”的序列aij*,(i=1,….,K；j=1,…,M1)的置換操作，其中每個(gè)置換后的序列aij*均有一個(gè)與aij*(x)=ai*(Xeij)模(xn+1)相等的多項(xiàng)式表達(dá)，其中n為數(shù)字M和整數(shù)N0的乘積，eij為n的互質(zhì)數(shù)，cij為aij*(x)除以gij(x)的商多項(xiàng)式gij(x)為長(zhǎng)度為N0且包括多項(xiàng)式gi(xeij))模(xN0+1)的最小循環(huán)代碼的生成器多項(xiàng)式，其中至少一個(gè)置換后的序列aij*不同于相應(yīng)的序列ai；
27．根據(jù)權(quán)利要求26的譯碼設(shè)備，其特征在于，處理設(shè)備可使用指數(shù)eij值，其中當(dāng)所述指數(shù)具有相同的索引j時(shí)其值相等。
28．根據(jù)權(quán)利要求26或27任一項(xiàng)所述的譯碼設(shè)備，其特征在于，處理設(shè)備可使用指數(shù)eij值，其中每個(gè)eij均等于一個(gè)2的冪。
29．根據(jù)權(quán)利要求25到28任一項(xiàng)所述的譯碼設(shè)備，其特征在于該設(shè)備包括一個(gè)接收設(shè)備，該接收設(shè)備一方面接收序列ai，另一方面接收作為對(duì)序列ai進(jìn)行編碼的結(jié)果的其它序列的數(shù)據(jù)子集。
30．交錯(cuò)器，其特征在于包括一個(gè)處理設(shè)備，其中處理設(shè)備1/考慮到一個(gè)預(yù)定的，大于或等于2的整數(shù)M1,k個(gè)表示一個(gè)物理量的二進(jìn)制序列ai(i=1,…,k)，其中k大于或等于1，其中每個(gè)序列ai均有一個(gè)多項(xiàng)式表達(dá)ai(x)，其中ai(x)為預(yù)定多項(xiàng)式gi(x)的倍數(shù)，和多個(gè)二進(jìn)制數(shù)據(jù)，其中二進(jìn)制數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)等于任一個(gè)整數(shù)M和整數(shù)N0的乘積，其中N0為使得多項(xiàng)式xN0+1可被每個(gè)多項(xiàng)式gi(x)整除的最小整數(shù)。2/生成K*M1個(gè)稱為“置換后”的序列aij*,(i=1,….,K；j=1,…,M1)，其中每個(gè)序列aij*是通過對(duì)相應(yīng)序列ai進(jìn)行置換后得到的，在每個(gè)序列ai的二進(jìn)制數(shù)據(jù)被逐行寫到在一個(gè)N0列M行的表中的表示中，所述置換是所有稱為基本置換的結(jié)果，其中每個(gè)基本置換結(jié)果或者具有把長(zhǎng)度為N0并有生成器多項(xiàng)式gi(x)的循環(huán)代碼轉(zhuǎn)換成等價(jià)的具有生成器多項(xiàng)式gij(x)的循環(huán)代碼的屬性，并通過在表示ai的表的N0列上進(jìn)行置換來實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，其中g(shù)ij(x)可與gi(x)相同，或者是對(duì)上述表的列的符號(hào)進(jìn)行的任一置換；并且有一個(gè)等于多項(xiàng)式乘積cij(x)gij(x)的多項(xiàng)式表示aij*(x)，其中至少有一個(gè)置換后的序列aij*不同于相應(yīng)的序列ai。
31．交錯(cuò)器(101)，用于由表示一個(gè)物理量的二進(jìn)制數(shù)據(jù)序列a，生成一個(gè)置換序列a*，其中a與多項(xiàng)式a(x)相關(guān)，多項(xiàng)式a(x)可被因子多項(xiàng)式g(x)整除且其升序的系數(shù)為序列a的二進(jìn)制數(shù)據(jù)，其中置換后的序列a*與多項(xiàng)式a*(x)相關(guān)，多項(xiàng)式a*(x)的升序的系數(shù)為序列a*的二進(jìn)制數(shù)據(jù)，所述多項(xiàng)式a*(x)可被多項(xiàng)式g(x)整除，以生成二進(jìn)制數(shù)據(jù)序列c，并且a有多個(gè)二進(jìn)制數(shù)據(jù)，其中二進(jìn)制數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)等于任一個(gè)整數(shù)M和整數(shù)N0的乘積，其中N0為使得多項(xiàng)式xN0-1可被多項(xiàng)式g(x)整除的最小整數(shù)，所述的置換方法的特征在于在序列a的二進(jìn)制數(shù)據(jù)被放置在N0列M行的表中的表示中，包括如下置換至少一個(gè)置換集中的置換(306)，其中置換集一方面包括長(zhǎng)度為N0并具有生成器多項(xiàng)式g(x)的二進(jìn)制循環(huán)代碼的自同構(gòu)，在自同構(gòu)中至少對(duì)表的N0列中的兩列進(jìn)行相互置換，另一方面包括只對(duì)同一列中的數(shù)據(jù)進(jìn)行置換的置換，在這種置換中至少對(duì)上述兩個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)進(jìn)行相互置換，和除所述集外沒有別的置換。
32．交錯(cuò)器(101)，用于由表示一個(gè)物理量的二進(jìn)制數(shù)據(jù)序列a，生成一個(gè)置換序列a*，其中a由一個(gè)可被多項(xiàng)式g(x)整除的多項(xiàng)式a(x)表示，其中置換后的序列a*由多項(xiàng)式a*(x)表示，所述多項(xiàng)式a*(x)可被多項(xiàng)式g(x)整除，以生成二進(jìn)制數(shù)據(jù)序列c，所述的置換方法的特征在于在序列a的二進(jìn)制數(shù)據(jù)被放置在N0列M行的表中的表示中，所述交錯(cuò)器使用如下置換至少一個(gè)置換集中的置換(306)，其中一方面包括長(zhǎng)度為N0并具有生成器多項(xiàng)式g(x)的二進(jìn)制循環(huán)代碼的自同構(gòu)，在自同構(gòu)中至少對(duì)表的N0列中的兩列進(jìn)行相互置換，另一方面包括只對(duì)同一列中的數(shù)據(jù)進(jìn)行置換的置換，在這種置換中至少對(duì)上述數(shù)據(jù)項(xiàng)的兩個(gè)進(jìn)行相互置換，和除所述集外沒有別的置換。
33．交錯(cuò)器(101)，用于由表示一個(gè)物理量的二進(jìn)制數(shù)據(jù)序列a，生成一個(gè)置換后的序列a*，其中a由一個(gè)可被因子多項(xiàng)式g(x)整除的多項(xiàng)式a(x)表示，其中置換后的序列a*由多項(xiàng)式a*(x)表示，所述多項(xiàng)式a*(x)可被多項(xiàng)式g(x)整除，以生成二進(jìn)制數(shù)據(jù)序列c，并且a有多個(gè)二進(jìn)制數(shù)據(jù)，其中二進(jìn)制數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)等于任一個(gè)整數(shù)M和整數(shù)N0的乘積，其中N0為使得多項(xiàng)式XN0-1可被多項(xiàng)式g(x)整除的最小整數(shù)。
34．交錯(cuò)器(101)，用于由表示一個(gè)物理量的二進(jìn)制數(shù)據(jù)序列a，生成一個(gè)置換后的序列a**，其中a與多項(xiàng)式a(x)相關(guān)，多項(xiàng)式a(x)可被因子多項(xiàng)式g(x)整除且其升序的系數(shù)為序列a的二進(jìn)制數(shù)據(jù)，其中置換后的序列a**與多項(xiàng)式a**(x)相關(guān)，多項(xiàng)式a**(x)的升序的系數(shù)為序列a**的二進(jìn)制數(shù)據(jù)，所述多項(xiàng)式a**(x)可被多項(xiàng)式g2(x)整除，以生成二進(jìn)制數(shù)據(jù)序列c，并且a有多個(gè)二進(jìn)制數(shù)據(jù)，其中二進(jìn)制數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)等于任一個(gè)整數(shù)M和整數(shù)N0的乘積，其中N0為使得多項(xiàng)式xN0-1可被多項(xiàng)式g(x)整除的最小整數(shù)，所述的交錯(cuò)器的特征在于在序列a的二進(jìn)制數(shù)據(jù)被放置在N0列M行的表中的表示中，交錯(cuò)器可實(shí)現(xiàn)至少一個(gè)置換集中的置換(306)，其中一方面包括長(zhǎng)度為N0并具有生成器多項(xiàng)式g(x)的二進(jìn)制循環(huán)代碼的自同構(gòu)，在自同構(gòu)中至少對(duì)表的N0列中的兩列進(jìn)行相互置換，另一方面包括只對(duì)同一列中的數(shù)據(jù)進(jìn)行置換的置換，在這種置換中至少應(yīng)該對(duì)上述兩個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)進(jìn)行相互置換，以生成序列a*(x)，和所述表的列的置換，該置換把多項(xiàng)式a*(x)轉(zhuǎn)換成可被多項(xiàng)式g2(x)整除的多項(xiàng)式a**(x)。
35．根據(jù)權(quán)利要求30到34的任一項(xiàng)所述的交錯(cuò)器，其特征在于所述置換(306)至少包括一個(gè)只作用在所述列的一列上的二進(jìn)制數(shù)據(jù)上的置換操作。
36．根據(jù)權(quán)利要求30到35的任一項(xiàng)所述的交錯(cuò)器，其特征在于所述交錯(cuò)器(101)可如下執(zhí)行所述置換a*(x)=a(xe)模xM.N0-1，其中e為等于2的冪模M.N0的整數(shù)，且M為一奇數(shù)。
37．根據(jù)權(quán)利要求30到36的任一項(xiàng)所述的交錯(cuò)器，其特征在于所述交錯(cuò)器至少還包括一個(gè)根據(jù)權(quán)利要求10或11的第二交錯(cuò)器，其中每個(gè)新的交錯(cuò)器可由二進(jìn)制數(shù)據(jù)序列a，生成一個(gè)新的置換后的序列。
38．根據(jù)權(quán)利要求30到37的任一項(xiàng)所述的交錯(cuò)器(101)，其特征在于所述置換方法還包括一個(gè)傳送設(shè)備(106)，其中傳送設(shè)備一方面?zhèn)魉托蛄衋，另一方面?zhèn)魉推渌蛄械淖訑?shù)據(jù)集。
39．用于處理表示語音的信號(hào)的設(shè)備，其特征在于包括一個(gè)根據(jù)權(quán)利要求6到10中任一項(xiàng)的編碼設(shè)備或包括一個(gè)根據(jù)權(quán)利要求25到29中的任一項(xiàng)的譯碼設(shè)備或根據(jù)權(quán)利要求30到38的任一項(xiàng)的交錯(cuò)器。
40．有一個(gè)用于實(shí)現(xiàn)包傳送協(xié)議的傳送器的數(shù)據(jù)傳送設(shè)備，其特征在于包括一個(gè)根據(jù)權(quán)利要求6到10中的一個(gè)權(quán)利要求的編碼設(shè)備，或包括一個(gè)根據(jù)權(quán)利要求25到29中的一個(gè)權(quán)利要求的譯碼設(shè)備，或包括一個(gè)根據(jù)權(quán)利要求39的用于對(duì)表示語音的信號(hào)進(jìn)行處理的設(shè)備或根據(jù)權(quán)利要求30到38的任一項(xiàng)的交錯(cuò)器。
41．根據(jù)權(quán)利要求40的數(shù)據(jù)傳送設(shè)備，其特征在于所述協(xié)議為非同步傳送模式協(xié)議ATM(“Asynchronous Transfer Mode”的縮寫)。
42．根據(jù)權(quán)利要求22的數(shù)據(jù)傳送設(shè)備，其特征在于所述協(xié)議為ETHERNET類型的協(xié)議。
43．具有一個(gè)傳送器以在非電纜通道上進(jìn)行傳送的數(shù)據(jù)傳送設(shè)備，其特征在于包括一個(gè)根據(jù)權(quán)利要求6到10中的一個(gè)權(quán)利要求的編碼設(shè)備或包括一個(gè)根據(jù)權(quán)利要求25到29中的一個(gè)權(quán)利要求的譯碼設(shè)備或根據(jù)權(quán)利要求30到38的任一項(xiàng)的交錯(cuò)器。
44．用于對(duì)至多表示一千個(gè)二進(jìn)制數(shù)據(jù)的信號(hào)序列進(jìn)行處理的設(shè)備，其特征在于包括一個(gè)根據(jù)權(quán)利要求6到10中的一個(gè)權(quán)利要求的編碼設(shè)備或包括一個(gè)根據(jù)權(quán)利要求25到29中的一個(gè)權(quán)利要求的譯碼設(shè)備或根據(jù)權(quán)利要求30到38的任一項(xiàng)的交錯(cuò)器。
45．網(wǎng)絡(luò)工作站，其特征在于具有一個(gè)根據(jù)權(quán)利要求6到10中的一個(gè)權(quán)利要求的編碼設(shè)備或一個(gè)根據(jù)權(quán)利要求25到29中的一個(gè)權(quán)利要求的譯碼設(shè)備或根據(jù)權(quán)利要求30到38的任一項(xiàng)的交錯(cuò)器。
全文摘要
本發(fā)明的編碼方法考慮到:一個(gè)預(yù)定的,大于或等于2的整數(shù)M1,k個(gè)表示一個(gè)物理量的二進(jìn)制序列a
文檔編號(hào)G06F11/10GK1232323SQ98125950
公開日1999年10月20日 申請(qǐng)日期1998年12月30日 優(yōu)先權(quán)日1997年12月30日
發(fā)明者克勞德·利丹特, 菲利普·皮雷 申請(qǐng)人:佳能株式會(huì)社