專利名稱：用于轉(zhuǎn)換以及解碼數(shù)據(jù)比特流的方法和設(shè)備及信號(hào)和記錄載體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于將二進(jìn)制信息信號(hào)的連續(xù)的用戶字序列的數(shù)據(jù)比特流轉(zhuǎn)換/編碼為受限的二進(jìn)制信道信號(hào)的連續(xù)信道字序列的數(shù)據(jù)比特流的方法和設(shè)備以及涉及用于將受限的二進(jìn)制信道信號(hào)的連續(xù)信道字序列的數(shù)據(jù)比特流解碼為二進(jìn)制信息信號(hào)的連續(xù)的用戶字序列的數(shù)據(jù)比特流的方法和設(shè)備。而且，本發(fā)明涉及在執(zhí)行這樣的方法之后獲得的包含受限的二進(jìn)制信道信號(hào)的數(shù)據(jù)比特流的信號(hào)，以及在其中記錄這樣的信號(hào)的記錄載體。
在存儲(chǔ)信道的傳統(tǒng)的編碼方案中，糾錯(cuò)編碼(ECC)以及調(diào)制編碼沒(méi)有公共的功能。調(diào)制編碼典型地是游程長(zhǎng)度受限(RLL)編碼，特征在于其dk限制，并且設(shè)計(jì)用于改善在嚴(yán)重的碼間干擾期間比特檢測(cè)性能，并且用于使得能夠定時(shí)恢復(fù)。ECC碼典型地是(基于字節(jié))里德-索羅門(mén)碼，并且必須解決信道的所有錯(cuò)誤，也就是，因比特檢測(cè)過(guò)程中的不完整性產(chǎn)生的隨機(jī)錯(cuò)誤，其從信號(hào)波形、因磁盤(pán)表面上的劃痕、灰塵等的脈沖錯(cuò)誤得到信道比特流。
隨機(jī)錯(cuò)誤大多數(shù)經(jīng)常采用RLL信道比特流中一個(gè)比特距離的轉(zhuǎn)換偏移。因此這樣的錯(cuò)誤非常局部化并且在解調(diào)之后導(dǎo)致僅有一個(gè)(或兩個(gè))錯(cuò)誤符號(hào)(字節(jié))要由ECC解碼器糾正。由ECC解碼器糾正單一錯(cuò)誤的符號(hào)(字節(jié))需要冗余的兩個(gè)奇偶符號(hào)(字節(jié))。另一方面，在信道比特流一級(jí)包括奇偶校驗(yàn)可產(chǎn)生隨機(jī)錯(cuò)誤的等價(jià)錯(cuò)誤矯正性能，但是更低的系統(tǒng)開(kāi)銷。
認(rèn)識(shí)到糾錯(cuò)編碼和調(diào)制編碼的組合在整體效率和性能方面非常有利，并且從那時(shí)開(kāi)始這一主題在編碼著作中非常流行，如Y.Saitoh，I.Ibe，H.Imai，“Peak-Shift and Bit Error-Correctionwith Channel Side Information in Runlength-Limited Sequences(游程長(zhǎng)度受限序列中信道端信息的峰值偏移和比特糾錯(cuò))”，第十屆應(yīng)用代數(shù)學(xué)，代數(shù)算法和糾錯(cuò)碼國(guó)際研討會(huì)，1993年卷AAECC-10，第304-315頁(yè)；以及P.Perry，M.-C.Lin，Z.Zhang，“Runlength-Limited Codes for Single Error-Detection with Mixed Type Errors(用于具有混合錯(cuò)誤類型的單一錯(cuò)誤檢測(cè)的游程長(zhǎng)度受限碼)”1998年7月IEEE論文集，信息理論，卷44，第1588-1592頁(yè)。
奇偶校驗(yàn)碼關(guān)注于比特檢測(cè)器留下的最顯著的錯(cuò)誤模式。對(duì)于磁記錄信道，如Perry等人(參見(jiàn)上面)報(bào)告的奇偶校驗(yàn)編碼考慮在磁盤(pán)上記錄dk比特流的情況。dk比特流在轉(zhuǎn)換的位置上是“1”比特，在別處是“0”比特。磁記錄介質(zhì)信道的一種最顯著的隨機(jī)錯(cuò)誤類型是峰值偏移錯(cuò)誤，其中“1”比特偏移(向左或右)，以及冒碼和漏碼錯(cuò)誤，其中“0”變成“1”或者相反。對(duì)于光記錄信道，dk比特流通過(guò)1T預(yù)編碼器，其是一個(gè)以2為模的積分器，生成寫(xiě)在盤(pán)上的RLL比特流。結(jié)果，RLL比特流在標(biāo)記處(凹處)是“1”比特并且在非標(biāo)記處(凸處)是“0”比特。在光記錄中，最顯著的隨機(jī)錯(cuò)誤是轉(zhuǎn)換偏移，導(dǎo)致在轉(zhuǎn)換的左邊和右邊的游程長(zhǎng)度分別變得一個(gè)(或多個(gè))比特更長(zhǎng)和更短。因dk比特流和RLL比特流之間的1T預(yù)編碼器，RLL比特流中的轉(zhuǎn)換錯(cuò)誤與dk比特流中的峰值偏移錯(cuò)誤相同。
由Perry等人(參見(jiàn)上面)描述了具有錯(cuò)誤檢測(cè)或錯(cuò)誤糾正功能的RLL編碼方案來(lái)自RLL編碼器的信道比特流解析成固定長(zhǎng)度的信息段。在每對(duì)信息段之間，插入奇偶?jí)K。信息段與后續(xù)奇偶?jí)K組合稱為代碼段。通過(guò)構(gòu)造，這個(gè)代碼方案(以后稱為解析方案)是系統(tǒng)類型的，也就是，信息部分從奇偶部分分離出來(lái)。需要滿足下列特性奇偶?jí)K和前面以及后續(xù)信息段的串聯(lián)不違反RLL限制；并且奇偶?jí)K必須能夠通過(guò)奇偶校驗(yàn)限制進(jìn)行錯(cuò)誤控制，對(duì)于每個(gè)代碼段必須有預(yù)定值。
Perry等人(參見(jiàn)上面)認(rèn)為磁記錄信道的混合類型錯(cuò)誤，就是錯(cuò)誤可以是單一比特偏移錯(cuò)誤，或者漏碼或冒碼錯(cuò)誤。他們顯示為檢測(cè)單一的混合類型錯(cuò)誤，需要具有長(zhǎng)度2d+3的信道比特的奇偶?jí)K。
解析方案的主要優(yōu)點(diǎn)是其簡(jiǎn)單以及系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。按用戶比特測(cè)量的用于檢測(cè)單一錯(cuò)誤的系統(tǒng)開(kāi)銷等于(2d+3)R，R是RLL碼的速率。通過(guò)使用由Saitoh等人(參見(jiàn)上面)公開(kāi)的信道端信息執(zhí)行錯(cuò)誤的定位。與等于兩個(gè)奇偶字節(jié)的標(biāo)準(zhǔn)ECC的隨機(jī)錯(cuò)誤糾正所需的系統(tǒng)開(kāi)銷相比，解析方案需要大約少因數(shù)為4.5的系統(tǒng)開(kāi)銷。
串聯(lián)的奇偶校驗(yàn)編碼是具有錯(cuò)誤檢測(cè)或錯(cuò)誤糾正能力的另一個(gè)RLL編碼方案。在下列文獻(xiàn)中對(duì)其有描述S.Gopalaswamy，J.Bergmans“Modified Target and Concatenated Coding for d＝1 ConstrainedMagnetic Recording Channels(用于d＝1限制的磁記錄信道的修改的目標(biāo)和串聯(lián)碼)”，2000年6月18-22日，美國(guó)新奧爾良，IEEE國(guó)際通信會(huì)議會(huì)議錄，第89-93頁(yè)；H.Sawaguchi，M.Kondou，N.Kobayashi，S.Mita，“Concatenated Error Correction Coding forHigh-Order PRML Channels(用于高階PRML信道的串聯(lián)糾錯(cuò)碼)”1998年Globecom會(huì)議錄，悉尼，第2694-2699頁(yè)；以及H.Sawaguchi，S.Mita，“Soft-output Decoding for Concatenated Error Correction inHigh-Order PRML Channels(用于高階PRML信道的串聯(lián)糾錯(cuò)的軟輸出解碼)”，1999年6月6-10日，加拿大，范庫(kù)弗峰，IEEE國(guó)際通信會(huì)議會(huì)議錄，第1632-1637頁(yè)。
這個(gè)方案考慮用標(biāo)準(zhǔn)RLL編碼器編碼的用戶數(shù)據(jù)段。對(duì)于每個(gè)編碼段，計(jì)算奇偶校驗(yàn)值。奇偶校驗(yàn)比特是單獨(dú)RLL編碼的并且附加在段的RLL信道比特流后，其后編碼下一段。串聯(lián)奇偶校驗(yàn)碼方案(后面稱為串聯(lián)方案)的主要優(yōu)點(diǎn)是其效率奇偶校驗(yàn)比特要求1/Cd，k信道比特，Cd，k是(d，k)的容量-限制的序列。例如，對(duì)于速率R≈0.5的d＝2 RLL碼，與Perry等人(參見(jiàn)上面)的解析方案相比，每個(gè)奇偶校驗(yàn)比特實(shí)現(xiàn)因數(shù)為3.5的效率增加。
但是，有兩個(gè)缺點(diǎn)。首先，不可能從信道比特流直接檢查奇偶校驗(yàn)限制；代替的，在可以檢查出信道比特流的用戶數(shù)據(jù)部分的奇偶校驗(yàn)限制的任何沖突之前，必須首先解調(diào)對(duì)應(yīng)于奇偶校驗(yàn)比特的信道比特。其次，對(duì)應(yīng)于奇偶校驗(yàn)比特的信道比特流部分不受奇偶校驗(yàn)的保護(hù)。在這一部分發(fā)生信道錯(cuò)誤的情況下，錯(cuò)誤的奇偶校驗(yàn)比特將被解調(diào)，并且其將導(dǎo)致在信道的比特流的用戶數(shù)據(jù)部分中不想要的糾正。因此，因奇偶校驗(yàn)比特不受奇偶校驗(yàn)的保護(hù)，有錯(cuò)誤傳播的可能性。
因此本發(fā)明的一個(gè)目的是改進(jìn)調(diào)制碼的錯(cuò)誤檢測(cè)/糾正特性。
通過(guò)提供一種用于將二進(jìn)制信息信號(hào)的連續(xù)用戶字序列的數(shù)據(jù)比特流轉(zhuǎn)換為通過(guò)信道傳輸?shù)氖芟薜亩M(jìn)制信道信號(hào)的連續(xù)信道字序列的數(shù)據(jù)比特流的方法實(shí)現(xiàn)了這一目的，其中
a)所述二進(jìn)制信息信號(hào)和/或所述受限的二進(jìn)制信道信號(hào)被分成信道信號(hào)段，稱為奇偶校驗(yàn)段，其中每個(gè)所述奇偶校驗(yàn)段分成第一部分和第二部分。
b)利用來(lái)自一個(gè)或多個(gè)信道碼的第一組的代碼獲得所述第一部分，所述第一組包括第一種類型的信道代碼，以及c)利用來(lái)自一個(gè)或多個(gè)信道碼的第二組的代碼獲得所述第二部分，所述第二組包括至少一個(gè)設(shè)計(jì)作為奇偶校驗(yàn)使能碼用于實(shí)現(xiàn)加在所述奇偶校驗(yàn)段上的預(yù)定奇偶校驗(yàn)限制的第二種類型的信道代碼，其中所述奇偶校驗(yàn)限制與所述信道的預(yù)定錯(cuò)誤事件相關(guān)。
應(yīng)該指出術(shù)語(yǔ)“組...代碼”用于最廣泛的意義，也就是這樣的組可僅由一個(gè)代碼組成或這樣的組由多個(gè)代碼組成。
通過(guò)提供相應(yīng)的設(shè)備用于根據(jù)執(zhí)行這樣的方法的權(quán)利要求14或15將二進(jìn)制信息信號(hào)的連續(xù)用戶字序列的數(shù)據(jù)比特流編碼成受限的二進(jìn)制信道信號(hào)的連續(xù)信道字序列的數(shù)據(jù)比特流來(lái)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)目的。
通過(guò)提供包括在執(zhí)行這樣的方法之后獲得的受限的二進(jìn)制信道信號(hào)的數(shù)據(jù)比特流的信號(hào)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)目的。
通過(guò)提供在其中在軌道中記錄這樣的信號(hào)的記錄載體進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)這一目的，其中信息模式表示信號(hào)部分，信息模式包括第一和第二部分，在軌道的方向交替，第一部分提出可檢測(cè)屬性并且第二部分提出區(qū)別于第一部分屬性的可檢測(cè)屬性，并且具有第一屬性的部分表示具有第一個(gè)邏輯值的比特單元并且具有第二屬性的部分表示具有第二個(gè)邏輯值的比特單元。
通過(guò)提供用于將受限的二進(jìn)制信道信號(hào)的連續(xù)信道字序列的數(shù)據(jù)比特流解碼為二進(jìn)制信息信號(hào)的連續(xù)的用戶字序列的數(shù)據(jù)比特流的方法進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)目的，所述方法包括將這樣的信號(hào)轉(zhuǎn)換成具有第一或第二個(gè)值的比特的比特串的步驟，所述信號(hào)包括長(zhǎng)度為m的信道字，其中m等于m1或m等于m2或m等于m3，所述比特串包括n比特信息字。
應(yīng)該指出在本發(fā)明的最一般的形式中，用于不同信道碼的信息字的長(zhǎng)度彼此可以不同。
通過(guò)提供用于根據(jù)適合于上述編碼/轉(zhuǎn)換方法的權(quán)利要求20或21將受限的二進(jìn)制信道信號(hào)的數(shù)據(jù)比特流解碼成二進(jìn)制信息信號(hào)的數(shù)據(jù)比特流的方法，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)目的。
通過(guò)提供用于根據(jù)權(quán)利要求26或27將受限的二進(jìn)制信道信號(hào)的連續(xù)信道字序列的數(shù)據(jù)比特流解碼為二進(jìn)制信息信號(hào)的連續(xù)的用戶字序列的數(shù)據(jù)比特流的方法進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)目的。
根據(jù)本發(fā)明提出了一種基于游程長(zhǎng)度受限(RLL)調(diào)制碼組合的替代的奇偶校驗(yàn)碼方案。這種編碼方案將錯(cuò)誤控制與RLL調(diào)制碼組合。這樣的編碼方案稱為“組合碼”。其利用組合的RLL碼，類似于在W.Coene，“Combi-Codes for DC-Free Runlength-Limited Coding(用于DC-Free游程長(zhǎng)度受限碼的組合碼)”，2000年11月IEEE，論文集，Cons.電子卷46，第1082-1087頁(yè)的DC-free RLL碼的框架中介紹的組合碼方案。
本發(fā)明的主要思想是將第一種類型的信道碼，也就是標(biāo)準(zhǔn)碼，特別主要是RLL碼與設(shè)計(jì)作為奇偶校驗(yàn)使能碼，也就是允許實(shí)現(xiàn)加在信道信號(hào)上的預(yù)定奇偶校驗(yàn)限制的碼的第二種類型的信道碼，特別是RLL碼一起使用。因此，這個(gè)限制稱為預(yù)定錯(cuò)誤事件。
奇偶校驗(yàn)使能碼用于將代碼段的奇偶限制設(shè)置為預(yù)定值。
因此，奇偶校驗(yàn)限制集成到信道碼中形成集成的奇偶校驗(yàn)碼，與解析方案和串聯(lián)方案的技術(shù)發(fā)展水平相反。這一集成實(shí)現(xiàn)了高的編碼效率，并且能夠避免錯(cuò)誤傳播并且因此改進(jìn)了錯(cuò)誤糾正/檢測(cè)碼的特性。
優(yōu)選的，為DC控制的目的，使用第三個(gè)碼，替換碼。
因此，提供優(yōu)選的編碼方法，其中a)所述二進(jìn)制信息信號(hào)和/或所述受限的二進(jìn)制信道信號(hào)被根據(jù)第一種劃分過(guò)程劃分成第一種類型的信道信號(hào)段并且被根據(jù)第二種劃分過(guò)程劃分成第二種類型的信道信號(hào)段，成為所述的奇偶校驗(yàn)段，兩個(gè)劃分過(guò)程包括組成信道碼的重復(fù)方案。
b)利用第一組信道碼獲得所述第一種類型的信道信號(hào)段，所述第一組還包括第三種類型的信道碼，其中b1)所述第一種類型的信道碼用于將所述用戶字的數(shù)據(jù)比特轉(zhuǎn)換為所述信道字的數(shù)據(jù)比特并且
b2)所述第三種類型的信道碼用于將所述用戶字的數(shù)據(jù)比特轉(zhuǎn)換為所述信道字的數(shù)據(jù)比特以及用于在所述受限二進(jìn)制信道信號(hào)上實(shí)現(xiàn)DC控制，c)利用所述的第二組信道碼獲得所述第二種類型的信道信號(hào)段，所述第二組包括所述第一組信道碼以及所述至少一個(gè)第二種類型的信道碼，并且d)根據(jù)所述的重復(fù)方案將與所述第一種類型信道信號(hào)段相關(guān)的所述用戶字的數(shù)據(jù)比特與所述第二種類型的信道碼一起編碼。
而且，提供根據(jù)權(quán)利要求16的對(duì)應(yīng)設(shè)備，根據(jù)權(quán)利要求25的用于解碼的對(duì)應(yīng)方法以及根據(jù)權(quán)利要求28用于解碼的對(duì)應(yīng)設(shè)備。
所有三種類型的碼一起構(gòu)造，因此這些碼的信道字自由地串聯(lián)。重復(fù)方案指示無(wú)論何時(shí)第二種類型信道信號(hào)段的一個(gè)中的一個(gè)用戶字必須與第二種類型(Cpc)的一個(gè)信道碼一起編碼。通過(guò)組合碼的奇偶校驗(yàn)碼合并了兩種其它方案的優(yōu)點(diǎn)，也就是簡(jiǎn)單性、高編碼效率以及無(wú)錯(cuò)誤傳播。
有利的，單一比特轉(zhuǎn)換偏移錯(cuò)誤(SBTSE)情況下糾錯(cuò)所需的系統(tǒng)開(kāi)銷通過(guò)本發(fā)明提出的方案可以減少到單一比特。
利用組合碼的奇偶校驗(yàn)碼產(chǎn)生與串聯(lián)方案類似的高效率，但是避免了所有的上述缺點(diǎn)。對(duì)于應(yīng)用的例子，其重點(diǎn)在單一比特轉(zhuǎn)換偏移錯(cuò)誤是主要的錯(cuò)誤模式的光記錄。
在所附的權(quán)利要求中定義了其他的有利改進(jìn)。參考附圖并且參考下文中描述的實(shí)施方案，本發(fā)明的這些以及其他方面顯而易見(jiàn)并且可以被說(shuō)明。其中

圖1顯示由M用戶字組成的代碼段的結(jié)構(gòu)，用于用戶字1到M-1的“標(biāo)準(zhǔn)”信道碼Cst，以及用于用戶字M的“奇偶校驗(yàn)使能”碼Cpc；圖2顯示分級(jí)的奇偶校驗(yàn)碼方案(具有兩級(jí)結(jié)構(gòu))；圖3顯示替換碼Csub以及奇偶校驗(yàn)使能碼Cpc的重復(fù)方案；圖4顯示說(shuō)明奇偶校驗(yàn)p2的(d＝2，k＝10)的信道字的扇出的第一個(gè)表。
圖5顯示說(shuō)明奇偶校驗(yàn)p2的(d＝1，k＝8)的信道字的扇出的第二個(gè)表。
圖6顯示說(shuō)明奇偶校驗(yàn)p4的(d＝2，k＝10)的信道字的扇出的第三個(gè)表。
圖7顯示對(duì)于d＝2，k＝10編碼的各種檢測(cè)器的比特錯(cuò)誤率性能；p2方案用于SBTSE檢測(cè)，與游程長(zhǎng)度推遲檢測(cè)(RPD)比特檢測(cè)器級(jí)聯(lián)；相位錯(cuò)誤(p2-P)和局部可能性(p2-L)用做信道端信息；并且圖8顯示對(duì)于d＝2，k＝10編碼的各種檢測(cè)器的比特錯(cuò)誤率性能；p2-方案和p4-方案用于奇偶校驗(yàn)解碼，與維特比比特檢測(cè)器級(jí)聯(lián)；僅局部可能性用做信道端信息。
下面描述與組合代碼一起的奇偶校驗(yàn)碼的一般概念。
與合并在這里做參考的Perry等人編碼方案(參見(jiàn)上面)類似，本發(fā)明建議在信道比特流中識(shí)別代碼段，但是在我們的情況下代碼段定義為對(duì)應(yīng)于M用戶字序列的信道比特流的一部分(如果ECC基于字節(jié)則其通常是字節(jié))。對(duì)于每個(gè)代碼段，本發(fā)明想要實(shí)現(xiàn)應(yīng)用于該代碼段的dk限制的信道比特流的一個(gè)或一組奇偶校驗(yàn)條件。
下面，重點(diǎn)在單一類型的比特錯(cuò)誤的奇偶校驗(yàn)。
圖1顯示代碼段1的結(jié)構(gòu)，稱為奇偶校驗(yàn)段，包括二進(jìn)制信息信號(hào)BIS的連續(xù)用戶字2序列的數(shù)據(jù)比特流。奇偶校驗(yàn)段1劃分為第一部分S1和第二部分S2。
數(shù)據(jù)比特流轉(zhuǎn)換為受限二進(jìn)制信道信號(hào)CBCS的連續(xù)信道字3序列的數(shù)據(jù)比特流。根據(jù)本發(fā)明的方案涉及至少兩個(gè)信道碼Cst、Cpc，兩者將完整的用戶字2映射成相應(yīng)的信道字3。由Cst表示的第一個(gè)碼是“標(biāo)準(zhǔn)”RLL代碼，并且設(shè)計(jì)為具有高編碼效率。所有用戶字2，除了最后一個(gè)，都用代碼CstRLL編碼進(jìn)具有長(zhǎng)度Nst的信道比特的信道字3。因此，獲得奇偶校驗(yàn)段1的第一部分S1。奇偶校驗(yàn)段1的第二部分S2通過(guò)特殊碼，也就是由Cpc表示的奇偶校驗(yàn)使能碼獲得。這個(gè)代碼僅用于奇偶校驗(yàn)段1的最后一個(gè)用戶字2。因此，第二段S2僅包括一個(gè)信道字。Cpc的信道字3具有長(zhǎng)度Npc的信道比特。
代碼Cpc將用戶字2映射為來(lái)自一組信道字3的一個(gè)字的信道字3。信道字3組對(duì)于需要滿足的每個(gè)奇偶校驗(yàn)條件包括至少兩個(gè)信道字3。選擇要編碼的實(shí)際信道字3目標(biāo)在于將完整代碼段1的奇偶校驗(yàn)條件設(shè)置為預(yù)定值。
下面描述奇偶校驗(yàn)編碼的分級(jí)方案；其用于不止單一類型的比特錯(cuò)誤。
通常，在比特檢測(cè)時(shí)生成的比特錯(cuò)誤不是單一類型。圖1的方案僅解決最顯著的比特錯(cuò)誤模式。在用于奇偶校驗(yàn)編碼分級(jí)方案中，本發(fā)明解決一組主要的錯(cuò)誤事件，并且根據(jù)發(fā)生的可能性將其排序。例如，在d＝2 RLL編碼中，由游程長(zhǎng)度推遲比特檢測(cè)器(見(jiàn)例如EP 0 885499 A2；以及T.Nakagawa，H.Ino和Y.Shimpuku，“A Simple DetectionMethod for DLL Codes(Run detector)(用于DLL碼的簡(jiǎn)單檢測(cè)方法(游程檢測(cè)器)”，IEEE1997年9月，磁學(xué)會(huì)刊，卷33，第3262-3264頁(yè)，都合并在這里供參考)留下的最顯著的錯(cuò)誤模式是-單一比特轉(zhuǎn)換偏移錯(cuò)誤，以及-偏移的3T(最小游程長(zhǎng)度)錯(cuò)誤。
圖2顯示分級(jí)奇偶校驗(yàn)編碼方案。為簡(jiǎn)單起見(jiàn)，考慮最可能和第二可能錯(cuò)誤事件的這種情況。對(duì)于兩種類型的錯(cuò)誤事件可以設(shè)計(jì)奇偶校驗(yàn)條件，并且可以分別構(gòu)建相關(guān)的奇偶校驗(yàn)使能碼Cpc，1和Cpc，2、Cpc，1和Cpc，2表示對(duì)于最顯著以及第二顯著類型錯(cuò)誤事件的奇偶校驗(yàn)使能碼；沒(méi)有碼指示的用戶字2將與“標(biāo)準(zhǔn)”碼Cst一起編碼。因?yàn)榈诙N錯(cuò)誤模式的概率可能(很)低于第一種錯(cuò)誤模式，希望在較短的段4上應(yīng)用奇偶校驗(yàn)條件(1)而不是在較長(zhǎng)的段5上應(yīng)用奇偶校驗(yàn)條件(2)。因此，定義了奇偶校驗(yàn)段的分級(jí)，一級(jí)由Cpc，1保護(hù)，并且第二級(jí)由Cpc，2保護(hù)。在圖2中顯示了這樣的兩級(jí)分級(jí)方案。級(jí)(2)的段5由級(jí)(1)的多個(gè)段4組成，之后串聯(lián)用于由第二個(gè)奇偶校驗(yàn)碼Cpc，2編碼的字節(jié)的信道字3。
依賴于Cpc，1和Cpc，2的奇偶校驗(yàn)條件設(shè)計(jì)出各種解碼策略。如果兩個(gè)奇偶校驗(yàn)條件是正交的，則解碼順序沒(méi)有關(guān)系。如果它們不是正交的(象本發(fā)明中描述的奇偶校驗(yàn)p2和p4)，則在級(jí)(2)的段5上解碼奇偶校驗(yàn)碼Cpc，2之前，先對(duì)級(jí)(1)的每個(gè)段4解碼奇偶校驗(yàn)碼Cpc，1很有利。更復(fù)雜的解碼策略也可能并且在所附的權(quán)利要求范圍之內(nèi)。
下面描述用于檢測(cè)單一單比特轉(zhuǎn)換偏移錯(cuò)誤(SBTSE)的奇偶校驗(yàn)值。首先描述沒(méi)有DC控制的方案。
首先，描述沒(méi)有DC控制的情況以便簡(jiǎn)化討論。在下面一節(jié)，將討論DC控制和奇偶校驗(yàn)編碼的組合。為檢測(cè)單一單比特轉(zhuǎn)換偏移錯(cuò)誤(SBTSE)，建議使用在N信道比特bi的代碼段上定義的值p2作為奇偶校驗(yàn)條件(在dk符號(hào)中，‘1’-s指示轉(zhuǎn)換)p2=mod[Σi=0N-1ibi,2].----(1)]]>可以很容易地看到p2等于以2為模在奇數(shù)比特位置上轉(zhuǎn)換的數(shù)量。作為慣例，代碼段的第一個(gè)比特定義為具有索引‘0’。在編碼器，對(duì)于每個(gè)代碼段，p2定義為具有預(yù)定值，比方說(shuō)0。對(duì)于完整代碼段的p2的值是第一個(gè)M-1信道字對(duì)p2的貢獻(xiàn)加上最后(M-th)信道字對(duì)p2的貢獻(xiàn)。因此，通過(guò)對(duì)奇偶校驗(yàn)使能碼Cpc(用于最后(M-th)個(gè)用戶字)選擇信道字對(duì)于整個(gè)代碼段p2的值可以為零。
下面將演示這種奇偶校驗(yàn)條件的錯(cuò)誤檢測(cè)能力。假設(shè)在比特檢測(cè)過(guò)程中在最初(在編碼器端)奇數(shù)索引的轉(zhuǎn)換處發(fā)生單一比特轉(zhuǎn)換偏移錯(cuò)誤，因此現(xiàn)在檢測(cè)為偶數(shù)索引的。然后，奇數(shù)索引的轉(zhuǎn)換的數(shù)量(N0)減1，并且因此偶數(shù)索引的轉(zhuǎn)換的數(shù)量(Nc)加1。如果錯(cuò)誤轉(zhuǎn)換最初是偶數(shù)索引的，則情況相反。在這樣檢測(cè)的比特流上奇偶校驗(yàn)條件p2的估計(jì)將為代碼段生成p2＝1，這是一個(gè)錯(cuò)誤標(biāo)記，指示發(fā)生了錯(cuò)誤。但是，沒(méi)有關(guān)于偏移轉(zhuǎn)換的位置的指示。為了定位錯(cuò)誤，如下面所討論的可以使用信道端信息。
還應(yīng)該指出在比特檢測(cè)期間發(fā)生兩個(gè)轉(zhuǎn)換偏移錯(cuò)誤的情況下，奇偶校驗(yàn)產(chǎn)生p2＝0，因此沒(méi)有檢測(cè)到錯(cuò)誤。但是，出現(xiàn)兩個(gè)這樣的錯(cuò)誤的可能性基本上低于單一錯(cuò)誤事件的可能性。
下面描述奇偶校驗(yàn)段中信道字Cpc的位置的效果，也就是，字的第一個(gè)比特是否位于偶數(shù)索引或奇數(shù)索引的位置。奇偶校驗(yàn)碼Cpc(對(duì)于SBTSE)有(至少)一組兩個(gè)信道字，對(duì)于每個(gè)用戶字由W1和W2表示。用b1i和b2i表示這兩個(gè)字的dk信道比特。字的長(zhǎng)度等于Npc信道比特。這些字必須對(duì)奇偶校驗(yàn)值有相反的貢獻(xiàn)。這些貢獻(xiàn)依賴于Cpc的信道字是否在代碼段的偶數(shù)索引或奇數(shù)索引比特位置開(kāi)始，并且其由下面給出p2,EWj=mod[Σi=0Npc-1ibij,2],---(2)]]>以及p2,0Wj=mod[Σi=0Npc-1(i+1)bij,2].----(3)]]>顯然，在偶數(shù)索引或奇數(shù)索引比特位置開(kāi)始的字的奇偶校驗(yàn)貢獻(xiàn)由下式相關(guān)p2,0Wj=mod[p2,EWj+pWj,2],----(4)]]>其中 是信道字Wj的奇偶性，定義為pWj=mod[Σi=0Npc-1bij,2],----(5)]]>對(duì)于格式中固定長(zhǎng)度的代碼段，單一Cpc碼(其第一個(gè)比特總是或者位于偶數(shù)或者位于奇數(shù)位置)足夠了。但是，在代碼段長(zhǎng)度變化的情況下，會(huì)發(fā)生在偶數(shù)和奇數(shù)的第一個(gè)比特位置都需要代碼Cpc。兩個(gè)分離的代碼用于這個(gè)目的，一個(gè)用于 ，并且另一個(gè)用于 。如果包括一個(gè)額外的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，則這兩個(gè)代碼可以融合為單一的代碼Cpc。這樣，代碼Cpc變得獨(dú)立于奇偶校驗(yàn)段中其字的第一個(gè)比特的索引。額外的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)是屬于相同用戶字的代碼Cpc的兩個(gè)字有相同的奇偶值，除了對(duì)奇偶校驗(yàn)值的相反貢獻(xiàn)之外。在這樣的情況下，代碼段中的信道字Wj的第一個(gè)比特是在偶數(shù)或者奇數(shù)位置變得不相關(guān)。可以在奇數(shù)(nj0)和偶數(shù)(njE)位置，根據(jù)每個(gè)字的轉(zhuǎn)換數(shù)量規(guī)定代碼Cpc的字對(duì)的信道字的特征，由下式給出 以及 利用這些參數(shù)，奇偶性以及奇偶檢測(cè)值導(dǎo)致pWj=mod[nEj+n0j,2],----(8)]]>p2,EWJ=n0j,----(9)]]>p2,0Wj=nEj.----(10)]]>對(duì)于代碼Cpc的融合版本，每個(gè)字對(duì)的兩個(gè)信道字必須具有相反的奇偶校驗(yàn)值，并且因此根據(jù)等式(9)和(10)，njE和nj0有相反的值，并且作為結(jié)果其有來(lái)自等式(8)的相同的奇偶性?？紤]到組合碼對(duì)于DC控制有替換代碼，后者的特性是方便的，如下面一節(jié)所討論的。
下面描述具有DC控制的方案，為此參考圖3。圖3顯示了二進(jìn)制信息信號(hào)BIS的連續(xù)用戶字2的序列。這個(gè)序列，在信道端有受限的二進(jìn)制信號(hào)的連續(xù)信道字的序列作為對(duì)應(yīng)物，根據(jù)第一劃分過(guò)程被劃分為第一種類型的信道信號(hào)段6并且根據(jù)第二種劃分過(guò)程被劃分為第二種類型的信道信號(hào)段7，也就是奇偶校驗(yàn)段。兩種劃分過(guò)程構(gòu)成了信道碼Csub、Cpc以及Cst(未示出)的重復(fù)方案。
通過(guò)組合碼利用主碼或標(biāo)準(zhǔn)碼Cst，以及如Coene中所述的替換碼Csub可以實(shí)現(xiàn)DC控制，“Combi-Codes for DC-Free Runlength-LimitedCoding(用于無(wú)DC的游程長(zhǎng)度受限編碼的組合碼)”(參見(jiàn)上面)合并在這里供參考。對(duì)于p2奇偶校驗(yàn)碼，組合碼需要處理第三種類型的碼，奇偶校驗(yàn)使能碼Cpc。Csub和Cpc的重復(fù)方案不需要相同例如，DC控制可能比奇偶校驗(yàn)控制需要的更頻繁，并且重復(fù)方案甚至可以是不規(guī)則的，代替周期性的。
圖3顯示了Cpc和Csub具有不同的重復(fù)頻率的典型的方案。具有DC控制的每個(gè)段，稱為DC段6，包括恰好一個(gè)要用替換碼Csub編碼的用戶字2以及多個(gè)(可能是零)要用與替換碼Csub不同的代碼編碼的用戶字2。DC段6例如以與替換碼Csub一起編碼的用戶字2開(kāi)始。具有奇偶校驗(yàn)特性的每個(gè)段，稱為奇偶校驗(yàn)段7，包括至少一個(gè)要用奇偶校驗(yàn)使能碼Cpc編碼的用戶字2以及多個(gè)(可能是零)不用奇偶校驗(yàn)使能碼Cpc編碼的用戶字2。奇偶校驗(yàn)段7例如以要用奇偶校驗(yàn)使能碼Cpc編碼的用戶字結(jié)束。
下面描述如果對(duì)于p2替換碼Csub要與奇偶校驗(yàn)使能碼Cpc組合，則加在替換碼Csub上的額外要求。在組合碼的最初提議中，僅在Coene中描述了DC控制，“Combi-Codes for DC-Free Runlength-LimitedCoding(用于無(wú)DC的游程長(zhǎng)度受限編碼的組合碼)”(參見(jiàn)上面)替換碼Csub具有這樣的特性，即對(duì)于每個(gè)用戶字2，有具有相反的奇偶性并且在滑動(dòng)塊代碼的有限狀態(tài)機(jī)(FSM)中具有相同的下一狀態(tài)的至少兩個(gè)信道字。
對(duì)于用奇偶校驗(yàn)碼Cpc擴(kuò)展的組合碼，加上額外的限制代碼字Csub應(yīng)該具有相同的奇偶校驗(yàn)值。利用這個(gè)額外的特性，組合碼的編碼策略可以如下首先，根據(jù)其重復(fù)方案，并且利用信道字Csub對(duì)奇偶校驗(yàn)值的貢獻(xiàn)的知識(shí)(通過(guò)獨(dú)立于為Csub選擇的兩個(gè)字構(gòu)建相同的)選擇信道字Cpc。
接著，應(yīng)用為Csub選擇的信道字的DC控制，可能利用預(yù)測(cè)未來(lái)，組合決策樹(shù)中的后續(xù)決定。
應(yīng)該指出信道字的奇偶校驗(yàn)貢獻(xiàn)依賴于其第一個(gè)比特的比特位置(偶數(shù)或奇數(shù)索引的位置)。在一般的重復(fù)方案中，字Csub可以位于兩種類型的位置。因此，要求構(gòu)建兩種版本的Csub碼-對(duì)于偶數(shù)位置，對(duì)于每個(gè)字對(duì)CEsub的兩個(gè)信道字需要保持njO固定，并且-對(duì)于C0sub，在奇數(shù)位置，需要保持njE固定。
總之，對(duì)于具有SBTSE奇偶校驗(yàn)和DC控制的組合碼，除了標(biāo)準(zhǔn)碼還需要三種代碼。對(duì)于每個(gè)用戶字每個(gè)額外的代碼有一個(gè)字對(duì)。對(duì)于替換代碼的字對(duì)的兩個(gè)信道字，需要字分別具有與奇偶性njE+nj0相反的值，并且分別對(duì)于CEsub和C0sub的nj0或njE相同的值。對(duì)于(融合版本)奇偶校驗(yàn)碼Cpc，同時(shí)需要與奇偶性njE+nj0相同的值以及nj0和njE相反的值。
下面描述對(duì)(d＝2，k＝10)RLL限制的具有奇偶校驗(yàn)p2的代碼設(shè)計(jì)。
根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方案，設(shè)計(jì)了對(duì)于類似EFM的RLL限制(d＝2，k＝10)的具有p2奇偶校驗(yàn)的代碼。用戶字是8比特長(zhǎng)(面向字節(jié)的代碼)，并且對(duì)于Cst、CE，0sub和Cpc的信道字分別具有長(zhǎng)度15、17和17個(gè)信道比特。對(duì)于代碼構(gòu)建，使用與用于EFMCC組合碼相同的近似特征向量以及相同的6狀態(tài)有限狀態(tài)機(jī)(FSM)，其在Coene的“Combi-Codes for DC-Free Runlength-Limited Coding(用于無(wú)DC的游程長(zhǎng)度受限編碼的組合碼)”(參見(jiàn)上面)被論述。
原則上，對(duì)于奇偶校驗(yàn)使能碼Cpc不需要對(duì)替換碼Csub基本的相同的下一狀態(tài)特性。盡管如此，這個(gè)特性還是被用于Cpc，因?yàn)槠鋵?duì)給定的用戶字序列導(dǎo)致了確定性的編碼路徑。注意利用這個(gè)額外的特性，奇偶校驗(yàn)使能碼也可用于另一個(gè)字而不是奇偶校驗(yàn)段中的最后一個(gè)用戶字。根據(jù)圖4在表1中與每個(gè)狀態(tài)的扇出一起，給出了FSM的狀態(tài)描述。扇出是離開(kāi)一個(gè)狀態(tài)的字的所有數(shù)量。對(duì)于除標(biāo)準(zhǔn)碼Cst的所有代碼，扇出指信道字對(duì)。
下面描述對(duì)于(d＝1，k＝8)的RLL限制的奇偶校驗(yàn)p2的代碼設(shè)計(jì)。
滿足如p2的二進(jìn)制奇偶校驗(yàn)的系統(tǒng)開(kāi)銷是一個(gè)用戶比特，并且相等的，需要 信道比特，其中C是RLL代碼的容量。對(duì)于d＝2，對(duì)p2需要兩個(gè)信道比特的系統(tǒng)開(kāi)銷。對(duì)于d＝1，Cd＝1＝0.6942，因?yàn)?所以應(yīng)用相同的系統(tǒng)開(kāi)銷。但是，后者的關(guān)系還指示1.5信道比特的最小系統(tǒng)開(kāi)銷是可行的。這樣的系統(tǒng)開(kāi)銷可以利用在J.J.Ashley和B.H.Marcus，“Time-Varying Encoders for ConstrainedSystemsAn Approach to Limiting Error Propagation(用于受限系統(tǒng)的時(shí)間變化編碼器限制錯(cuò)誤傳播的方法)”，2000年5月，IEEE，信息理論論文集，卷46，第1038-1043頁(yè)中描述的時(shí)間變化編碼器實(shí)現(xiàn)，合并在這里供參考，對(duì)于d＝1考慮到DC控制的組合碼的有效實(shí)現(xiàn)，其等價(jià)于在Coene的“Combi-Codes for DC-Free Runlength-LimitedCoding(用于無(wú)DC的游程長(zhǎng)度受限編碼的組合碼)”(參見(jiàn)上面)應(yīng)用的部分比特的實(shí)際使用。
時(shí)間變化編碼器的缺點(diǎn)是，對(duì)于編碼器的每個(gè)階段，需要單獨(dú)的代碼。僅對(duì)于DC控制的情況，需要一組四個(gè)碼，并且對(duì)于奇偶校驗(yàn)p2，還需要設(shè)計(jì)額外的一組兩個(gè)碼。作為替代，可能將p2的替換碼Csub的DC控制功能和奇偶校驗(yàn)使能碼Cpc的功能組合成單一的‘聯(lián)合’碼，由Csub-pc表示，需要3個(gè)信道比特的聯(lián)合系統(tǒng)開(kāi)銷，接近奇偶性控制和奇偶校驗(yàn)控制兩者的最小系統(tǒng)開(kāi)銷。對(duì)于每個(gè)字節(jié)，聯(lián)合碼有一組四個(gè)信道字，兩兩有相反的奇偶性，并且兩兩對(duì)奇偶校驗(yàn)p2有相反的貢獻(xiàn)。對(duì)于d＝1，k＝8，利用具有8-12映射的標(biāo)準(zhǔn)碼Cst，以及具有8-15映射的聯(lián)合碼Csub-pc設(shè)計(jì)組合碼。在碼設(shè)計(jì)中使用的大致特征向量是v(d＝1，k＝8)＝{2，3，3，3，2，2，2，2，1)。在狀態(tài)合并后，獲得4狀態(tài)FSM，如根據(jù)圖5的表2所描述的。
下面描述用于檢測(cè)在相同的方向上偏移的一個(gè)或兩個(gè)單一比特轉(zhuǎn)換偏移錯(cuò)誤(SBTSE)的奇偶校驗(yàn)值。首先描述沒(méi)有DC控制的方案。
如另一種奇偶校驗(yàn)條件，建議使用在N信道比特bi(在dk符號(hào)中)的代碼段上定義的值p4p4=mod[Σi=0N-1ibi,4].----(11)]]>p4奇偶校驗(yàn)有兩個(gè)用戶比特的系統(tǒng)開(kāi)銷。需要奇偶校驗(yàn)使能碼Cpc’其中字節(jié)可以映射為來(lái)自信道字的四位字節(jié)的信道字。來(lái)自信道字的四位字節(jié)的每個(gè)字對(duì)奇偶校驗(yàn)p4的值有不同的貢獻(xiàn)。在奇偶校驗(yàn)代碼段中，僅有最后一個(gè)用戶字與奇偶校驗(yàn)使能碼Cpc一起編碼。從信道字的四位字節(jié)中為段的最后一個(gè)用戶字正確選擇信道字，允許實(shí)現(xiàn)奇偶校驗(yàn)條件p4的預(yù)定值，對(duì)該段，比方說(shuō)零。
在如檢測(cè)的RLL比特流中不同類型的錯(cuò)誤將導(dǎo)致如下的p4的不同值一個(gè)單一比特轉(zhuǎn)換偏移錯(cuò)誤將導(dǎo)致值p4＝1或p4＝3(＝-1)，分別依賴于轉(zhuǎn)換是向右還是向左偏移。檢測(cè)的值p4＝2(＝-2)指示兩個(gè)轉(zhuǎn)換在相同的方向上偏移了一個(gè)單一比特的距離。對(duì)于d＝2 RLL碼的情況，后面的錯(cuò)誤事件幾乎肯定涉及偏移的最小游程長(zhǎng)度(3T)。
注意，在p4＝2的情況下，從奇偶校驗(yàn)的值不能確定兩個(gè)轉(zhuǎn)換的偏移方向。奇偶校驗(yàn)值p4＝±1理論上也可以由所有的在相同方向上的三個(gè)同時(shí)的轉(zhuǎn)換偏移造成，但是實(shí)際上發(fā)生這個(gè)的可能性是可以忽略的。
類似于對(duì)p2，描述奇偶校驗(yàn)碼Cpc如何可以獨(dú)立于奇偶校驗(yàn)段中其字的第一個(gè)比特的索引。對(duì)于給定用戶字的四個(gè)可允許的信道字的信道字由W0、W1、W2和W3表示。bij，j＝0，...，3表示這四個(gè)字的dk信道比特。這些字的每個(gè)的長(zhǎng)度等于Npc信道比特。四位字節(jié)的四個(gè)字的順序可以總安排如下mod[Σi=0Npc-1ibij,4]=j,j=0,...;3.----(12)]]>類似于對(duì)p2的情況，當(dāng)奇偶校驗(yàn)段的長(zhǎng)度固定時(shí)，單一Cpc碼(其信道字的第一個(gè)比特總是位于具有固定相位的位置，其是位置模4的索引)足夠了。但是，在代碼段的長(zhǎng)度變化的情況下，會(huì)出現(xiàn)對(duì)于第一個(gè)比特位置的所有相位0、π/2、π和3π/2需要不同的代碼Cpc。
利用額外的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，這四個(gè)代碼可以融合成單一的代碼Cpc。在代碼Cpc的信道字W0、W1、W2和W3的第一個(gè)比特處從一個(gè)相位向另一個(gè)可能相位的改變導(dǎo)致等式(12)的和中修改的自變量，在這個(gè)范圍內(nèi)，因數(shù)i變?yōu)閕+1或i+2或i+3或僅保持等于i。相位的這些改變的每個(gè)在如下條件下在等式(12)上沒(méi)有任何影響(對(duì)于給定用戶字的四個(gè)信道字)mod[Σi=0Npc-1bik,4]=mod[Σi=0Npc-1bji,4],∀k,l=0,...,3.----(13)]]>這暗示值對(duì)應(yīng)于一個(gè)用戶字， 獨(dú)立于每個(gè)字四位字節(jié)的字的字索引1。利用前面的條件，可以構(gòu)建奇偶校驗(yàn)p4的單一(融合版本)的代碼Cpc。應(yīng)該指出因?yàn)榈仁?13)，四位字節(jié)的四個(gè)字也有相同的奇偶性。
下面描述具有DC控制的方案。
如連同具有DC控制的p2奇偶校驗(yàn)所解釋的，考慮使用三個(gè)代碼，標(biāo)準(zhǔn)碼Cst、用于DC控制的替換碼Csub、以及用于奇偶校驗(yàn)p4的奇偶校驗(yàn)使能碼Cpc。還考慮圖3的規(guī)則的重復(fù)方案，對(duì)于Cpc和Csub具有可能的不同重復(fù)頻率。替換碼的兩個(gè)信道字的特征在于兩個(gè)字有相反的奇偶性，并且導(dǎo)致在調(diào)制碼中有限狀態(tài)機(jī)中相同的下一狀態(tài)。
類似于對(duì)于p2的情況，對(duì)給定相位j＝0，...，3，Csub的兩個(gè)代碼字應(yīng)對(duì)奇偶校驗(yàn)值p4有相同的貢獻(xiàn)，所述相位是在奇偶校驗(yàn)代碼段中信道字Csub的第一個(gè)比特的相位。該相位是確定的摸4。如果bsub，1i，j和bsub，2i，j表示替換碼Csub的字對(duì)的兩個(gè)信道字W1sub和W2sub的第i個(gè)信道比特，其第一個(gè)比特位于相位j，則后者的條件可以寫(xiě)成mod[Σi(i+j)bisub,1,4]=mod[Σi(i+j)bisub,2,4].----(14)]]>對(duì)于兩個(gè)或更多相位不能同時(shí)實(shí)現(xiàn)這個(gè)要求，因?yàn)樘鎿Q碼的字具有相反的奇偶性。因此，對(duì)于替換碼的信道字的第一個(gè)比特的每個(gè)可能的相位j，設(shè)計(jì)對(duì)于每個(gè)用戶字具有信道字W1，jsub和W2，jsub的單獨(dú)的代碼Csubj。
下面描述對(duì)于(d＝2，k＝10)的RLL限制的具有奇偶校驗(yàn)p4的代碼設(shè)計(jì)。
根據(jù)本發(fā)明，設(shè)計(jì)了對(duì)于類似EFM RLL限制(d＝2，k＝10)的p4奇偶校驗(yàn)的代碼?？紤]了對(duì)于信道字的第一個(gè)比特位置的四個(gè)可能的相位需要的替換碼的四個(gè)變體。用戶字8比特長(zhǎng)，并且對(duì)于Cst、Csub0，1，2，3和Cpc的信道字分別長(zhǎng)度為15、17和19信道比特。
對(duì)于代碼的構(gòu)建，如對(duì)p2一樣使用相同的近似特征向量；對(duì)6狀態(tài)有限狀態(tài)機(jī)(FSM)的狀態(tài)描述與用于根據(jù)圖4的表1中設(shè)計(jì)的代碼稍微有不同，其與在Coene的，“Combi-Codes for DC-FreeRunlength-Limited Coding(用于無(wú)DC的游程長(zhǎng)度受限編碼的組合碼)”(參見(jiàn)上面)中論述的EFMCC組合碼相關(guān)。
原則上，對(duì)于奇偶校驗(yàn)使能碼Cpc不需要對(duì)于替換碼Csub基本的相同的下一狀態(tài)特性。盡管如此，對(duì)于Cpc還是采用這個(gè)特性，因?yàn)槠鋵?duì)于給定的用戶字序列導(dǎo)致確定性的編碼路徑。根據(jù)圖6在表3中與每個(gè)狀態(tài)的扇出一起給出了FSM的狀態(tài)描述。僅對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)碼Cst，扇出指單一的信道字。對(duì)于替換碼Csub0，1，2，3，扇出指信道字對(duì)，并且對(duì)于奇偶校驗(yàn)使能碼Cpc，扇出指信道字的四位字節(jié)。對(duì)于替換碼的四個(gè)變體，對(duì)于j＝0，...，3，扇出在單一列上列出作為連續(xù)數(shù)字。
下面描述用于檢測(cè)在相同方向上偏移的多達(dá)n個(gè)單一比特轉(zhuǎn)換偏移錯(cuò)誤(SBTSE)的奇偶校驗(yàn)值。
類似前面章節(jié)中的p2和p4的廣義類型的奇偶校驗(yàn)限制可以很容易地獲得如下p2n=mod[Σi=0N-1ibi,2n]----(15)]]>
奇偶校驗(yàn)條件p2n具有l(wèi)og2(2n)個(gè)用戶比特的系統(tǒng)開(kāi)銷。其能夠檢測(cè)在相同方向上的多達(dá)n個(gè)轉(zhuǎn)換的單一比特偏移，以及除了p2n＝n的所有情況下的公共方向的偏移。在幾乎所有的轉(zhuǎn)換偏移錯(cuò)誤在相同方向的情況下這種奇偶校驗(yàn)是有趣的，對(duì)于信道的不對(duì)稱脈沖響應(yīng)可能是這種情況。在具有切線盤(pán)傾斜的讀出期間，并且當(dāng)沒(méi)有使用自適應(yīng)均衡時(shí)可能發(fā)生這種情況。
下面描述通過(guò)信道端信息的錯(cuò)誤定位過(guò)程。
在比特檢測(cè)之后，在奇偶校驗(yàn)段的檢測(cè)的RLL比特流上的奇偶校驗(yàn)限制的估計(jì)允許在該段出現(xiàn)SBTS錯(cuò)誤(對(duì)于p2的情況)的檢測(cè)。為了定位錯(cuò)誤，信道端信息如合并在這里供參考的Saitoh等人建議的(參見(jiàn)上面)使用。
信道端信息可以從信號(hào)波形中獲得的替代信息中獲得，例如，以局部可能性信息的形式?，F(xiàn)在更詳細(xì)地解釋對(duì)于p2的情況考慮在其中檢測(cè)到違反奇偶校驗(yàn)限制的奇偶校驗(yàn)段。對(duì)于在檢測(cè)的信道比特流中出現(xiàn)的每個(gè)單獨(dú)的轉(zhuǎn)換，如果RLL限制允許則考慮向左和/或向右的偏移。對(duì)于每種偏移轉(zhuǎn)換的情況，以偏移轉(zhuǎn)換為中心，計(jì)算局部比特序列的可能性。
由信道響應(yīng)的跨度(這在維特比檢測(cè)器中使用)確定局部序列的擴(kuò)展。通過(guò)對(duì)于局部序列中不同信道比特的計(jì)算的分支矩陣的和得到可能性。懷疑是錯(cuò)誤的，并且因此需要再次偏移回來(lái)的轉(zhuǎn)換是產(chǎn)生最高可能性的那個(gè)。
使用信道端信息的第二種方式是通過(guò)搜索具有最大相位錯(cuò)誤(絕對(duì)值)的轉(zhuǎn)換來(lái)查明錯(cuò)誤轉(zhuǎn)換，如在定時(shí)恢復(fù)期間在相位鎖定循環(huán)(PLL)中檢測(cè)的。在EP 0 885 499 A2中描述了使用來(lái)自相位錯(cuò)誤的信息的類似測(cè)量，合并在這里供參考，假設(shè)比特檢測(cè)器在檢測(cè)的RLL比特流中糾正游程長(zhǎng)度破壞。這樣的檢測(cè)器稱為游程檢測(cè)器，如在T.Nakagawa，H.Ino和Y.Shimpuku，“A Simple Detection Method forDLL Codes(Run detector)(用于DLL碼的簡(jiǎn)單檢測(cè)方法(游程檢測(cè)器)”，1997年9月，IEEE磁學(xué)會(huì)刊卷33，第5號(hào)，第3262-3264頁(yè)中描述的，或者稱為游程長(zhǎng)度推遲檢測(cè)器(RPD)。
為發(fā)明的目的，然后錯(cuò)誤的轉(zhuǎn)換如相位錯(cuò)誤的符號(hào)所指示的偏移回來(lái)。在糾正偏移轉(zhuǎn)換之后，p2的值如在編碼器端設(shè)置的再次等于零，并且其可以繼續(xù)糾正的信道比特流的解調(diào)。
很明顯因使用奇偶校驗(yàn)碼的比特錯(cuò)誤率的改善依賴于生成RLL比特流的比特檢測(cè)器的質(zhì)量。很清楚，有利的是，在采用奇偶校驗(yàn)解碼之前，使用RPD檢測(cè)器或甚至是合并在這里供參考的在W.Coene，H.Pozidis，M.van Dijk，J.Kahlman，R.van Woudenberg，B.Stek，“Channel Coding and Signal Processing for OpticalRecording Systems beyond DVD(用于DVD之外的光記錄系統(tǒng)的信道碼和信號(hào)處理)”磁記錄會(huì)議會(huì)議錄，TMRC 2000，圣何塞，IEEE，磁學(xué)論文集，中公開(kāi)的具有類似PRML性能的次最優(yōu)檢測(cè)器，代替簡(jiǎn)單門(mén)限檢測(cè)器。還可能在完全維特比檢測(cè)器或PRML(部分響應(yīng)最大可能性)比特檢測(cè)器之后采用奇偶校驗(yàn)解碼。下面論及這些情況中的一些。
下面特別根據(jù)模擬結(jié)果演示在光記錄情節(jié)中建議的奇偶校驗(yàn)方案的性能。為這個(gè)目的，根據(jù)下列線性模型生成模擬的應(yīng)答信號(hào)xk=Σi=-∞∞a1fk-1+nk=(a*f)k+nk,---(16)]]>其中xk是來(lái)自光驅(qū)動(dòng)器的(模擬)信號(hào)的采樣，ak表示存儲(chǔ)在盤(pán)上的雙極RLL信道比特，fk是光記錄信道的脈沖響應(yīng)，并且nk是附加的白高斯噪聲(AWGN)。隱含地假設(shè)光讀出是線性過(guò)程。
根據(jù)合并在這里供參考的G.Bouwhuis，J.Braat，A.Huijser，J.Pasman，G.van Rosmalen和K.Schouhamer Immink的Principles of Optical Disc System(光盤(pán)系統(tǒng)的原理)，Adam Hilger有限公司，布里斯托爾，英國(guó)，1985年，中公開(kāi)的Braat-Hopkins模型生成了光信道脈沖響應(yīng)fk。這意味著fk的傅立葉轉(zhuǎn)換由下式給出 其中Ω是頻率的標(biāo)準(zhǔn)化測(cè)量(Ω＝1對(duì)應(yīng)波特率1/T)，并且Ωc表示(低通)光信道頻率響應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)化截止頻率。F(Ω)表達(dá)式僅在基本間隔[-0.5，0.5]，并且在對(duì)稱應(yīng)用之外有效。對(duì)于使用波長(zhǎng)λ的激光二極管并且具有數(shù)字光圈NA的鏡頭的光記錄系統(tǒng)，由Ωc=2NAλT]]>給出標(biāo)準(zhǔn)化(空間的)截止頻率。對(duì)于DVD系統(tǒng)，λ＝650nm，NA＝0.6并且T＝133nm，得到Ωc≈0.25。
使用生成作為(d＝2，k＝10)最大熵RLL序列的信道比特流ak。通過(guò)進(jìn)行F(Ω)反轉(zhuǎn)傅立葉轉(zhuǎn)換并且將結(jié)果的響應(yīng)截取成21個(gè)抽頭(繞最大幅度抽頭的10個(gè)抽頭)計(jì)算在本發(fā)明的實(shí)施方案中使用的脈沖響應(yīng)fk。
應(yīng)答序列xk在發(fā)送到檢測(cè)器之前被均衡。在均衡器輸出處的序列由下式給出yk＝(x*w)k＝(a*f*w)k+(n*w)k＝(a*p)k+Uk，(18)其中wk是均衡器的脈沖應(yīng)答，pk＝(f*w)k是組合(信道和均衡器)的響應(yīng)，并且Uk是過(guò)濾的噪聲。均衡器抽頭是基于LMS算法自適應(yīng)調(diào)整的，以便最小化合適的錯(cuò)誤信號(hào)的均方值。均衡器適應(yīng)的目的在于使信道響應(yīng)fk定形為目的響應(yīng)gk＝
。這個(gè)響應(yīng)的傅立葉轉(zhuǎn)換與光信道F(Ω)的頻率響應(yīng)匹配的很好，并且選擇用于最小噪聲增強(qiáng)。均衡器輸出處的頻率yk應(yīng)用于門(mén)限檢測(cè)器(TD)以便生成信道比特ak的估計(jì)值。然后利用如在EP 0 885 449 A2和Nakagawa等人(參見(jiàn)上面)公開(kāi)中的游程長(zhǎng)度推遲比特檢測(cè)器來(lái)糾正檢測(cè)的比特流中RLL代碼限制的違反。
首先，檢測(cè)應(yīng)用于與RPD級(jí)聯(lián)的p2的奇偶校驗(yàn)編碼。在包含N＝100信道比特的代碼段上定義奇偶校驗(yàn)值p2。選擇相對(duì)低的值N以便最小化在一個(gè)段中多個(gè)SBTSE的可能性。無(wú)論何時(shí)p2＝1，都出現(xiàn)錯(cuò)誤標(biāo)志。
考慮了兩種使用信道端信息的方式，或者通過(guò)相位錯(cuò)誤，或者通過(guò)局部可能性信息。圖7說(shuō)明了對(duì)等式(18)的信號(hào)應(yīng)用上述檢測(cè)器，以及奇偶校驗(yàn)檢測(cè)/糾正方案的結(jié)果。顯示的是作為信道SNR(以分貝為單位)的函數(shù)的每個(gè)方案的比特錯(cuò)誤率(BER)性能，這里定義為SNR＝Ef/O2n，其中Ef表示信道fk的能量并且O2n是噪聲nk的方差。
圖7還顯示了維特比檢測(cè)器(VD)的性能，其實(shí)現(xiàn)部分響應(yīng)最大可能性(PRML)檢測(cè)。關(guān)于使用信道端信息，結(jié)果是使用局部可能性信息比使用相位錯(cuò)誤生成更好的性能。其還顯示，對(duì)于10-4的BER等級(jí)(對(duì)應(yīng)于測(cè)量的200個(gè)錯(cuò)誤)，奇偶校驗(yàn)方案比RPD需要少1.75dB，比二進(jìn)制限制器(TD)少2.5dB，而其落后VD大約1dB的SNR。
其次，應(yīng)用與維特比檢測(cè)器級(jí)聯(lián)的對(duì)p2的奇偶校驗(yàn)編碼的檢測(cè)。圖8中顯示這些結(jié)果。僅使用局部可能性信息來(lái)定位錯(cuò)誤。還考慮了在包含N＝200個(gè)信道比特的代碼段上定義的奇偶校驗(yàn)條件p4(保持相關(guān)系統(tǒng)開(kāi)銷與p2相同)。在10-4的BER等級(jí)，p2和p4奇偶校驗(yàn)方案比VD分別需要大約少0.7 5dB和1dB的SNR。
因?yàn)榕cVD相比，p2和p4方案的復(fù)雜性是最小的，所以當(dāng)奇偶校驗(yàn)方案與RPD檢測(cè)器級(jí)聯(lián)使用時(shí)可用于提供有吸引力的性能/復(fù)雜性折衷。應(yīng)該指出，為完整性，通過(guò)合適地選擇目標(biāo)響應(yīng)gk可以改善RPD和奇偶校驗(yàn)方案的性能。
總之，根據(jù)本發(fā)明，提出了一種利用RLL碼組合的奇偶校驗(yàn)RLL編碼的方案。所有的代碼是滑動(dòng)塊代碼，為了減少錯(cuò)誤傳播優(yōu)選地應(yīng)用于固定長(zhǎng)度符號(hào)上。除了設(shè)計(jì)用于高代碼率的標(biāo)準(zhǔn)代碼，提出了允許在信道比特流段上實(shí)現(xiàn)某種奇偶校驗(yàn)限制的奇偶校驗(yàn)使能碼。這個(gè)限制設(shè)計(jì)用于解決信道的特定類型的隨機(jī)錯(cuò)誤。奇偶校驗(yàn)限制的違反允許信道比特流的段中的錯(cuò)誤檢測(cè)。
為了糾錯(cuò)，優(yōu)選地使用信道端信息。為糾正單一比特轉(zhuǎn)換偏移錯(cuò)誤，奇偶校驗(yàn)編碼可以是因數(shù)16，比通過(guò)利用里德-索羅門(mén)碼的標(biāo)準(zhǔn)糾錯(cuò)解碼的糾錯(cuò)更有效。
該方案還可以與另一種碼，替換碼組合，以便實(shí)現(xiàn)DC控制。通過(guò)組合碼的奇偶校驗(yàn)碼合并了另兩種已有方案的優(yōu)點(diǎn)，即合并在這里供參考的Perry等人的解析方案以及Gopalaswamy等人(參見(jiàn)上面)的串聯(lián)方案簡(jiǎn)單，高編碼效率，并且沒(méi)有錯(cuò)誤傳播。
提出了對(duì)于不同奇偶校驗(yàn)限制的一些實(shí)際的d＝2和d＝1 RLL碼。在需要DC控制的情況下，組合碼方案中單獨(dú)的代碼的數(shù)量依賴于奇偶校驗(yàn)限制，并且依賴于替換碼和奇偶校驗(yàn)使能碼的重復(fù)頻率。例如，對(duì)于p4奇偶校驗(yàn)限制，其能夠檢測(cè)相同方向上的多達(dá)兩個(gè)轉(zhuǎn)換偏移錯(cuò)誤，并且還包括DC控制，需要最大六個(gè)單獨(dú)的碼。
權(quán)利要求
1.一種用于將二進(jìn)制信息信號(hào)(BIS)的連續(xù)用戶字(2)的序列的數(shù)據(jù)比特流轉(zhuǎn)換為要通過(guò)信道發(fā)送的受限二進(jìn)制信道信號(hào)(CBCS)的連續(xù)信道字(3)的數(shù)據(jù)比特流的方法，其中a)所述二進(jìn)制信息信號(hào)(BIS)和/或所述受限二進(jìn)制信道信號(hào)(CBCS)被劃分成信道信號(hào)段，稱為奇偶校驗(yàn)段(1，7)，其中每個(gè)所述奇偶校驗(yàn)段(1，7)被劃分成第一部分(S1)和第二部分(S2)，b)利用來(lái)自第一組一個(gè)或多個(gè)信道碼的代碼獲得所述第一部分(S1)，所述第一組包括第一種類型的信道代碼(Cst)，以及c)利用來(lái)自第二組一個(gè)或多個(gè)信道碼的代碼獲得所述第二部分(S2)，所述第二組包括至少一個(gè)設(shè)計(jì)作為奇偶校驗(yàn)使能碼用于實(shí)現(xiàn)加在所述奇偶校驗(yàn)段(1，7)上的預(yù)定奇偶校驗(yàn)限制的第二種類型的信道代碼(Cpc)，其中所述奇偶校驗(yàn)限制與所述信道的預(yù)定錯(cuò)誤事件相關(guān)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述奇偶校驗(yàn)段(1，7)中的一些具有與其他奇偶校驗(yàn)段(1，7)不同的長(zhǎng)度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述第一種類型的信道碼(Cst)是第一游程長(zhǎng)度受限碼。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述第二種類型的信道碼(Cpc)是第二游程長(zhǎng)度受限碼。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述第二組包括用于獲得所述奇偶校驗(yàn)段(1，7)的所述受限二進(jìn)制信道信號(hào)(CBCS)的多個(gè)奇偶校驗(yàn)使能碼(Cpc，1，Cpc，2)，奇偶校驗(yàn)使能碼(Cpc，1，Cpc，2)的每個(gè)允許實(shí)現(xiàn)加在所述受限二進(jìn)制信道信號(hào)(CBCS)上的不同的預(yù)定奇偶校驗(yàn)限制，其中使用所述奇偶校驗(yàn)使能碼(Cpc，1，Cpc，2)的數(shù)量依賴于與每個(gè)奇偶校驗(yàn)使能碼(Cpc，1，Cpc，2)允許實(shí)現(xiàn)的奇偶校驗(yàn)限制相關(guān)的錯(cuò)誤事件出現(xiàn)的概率。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述第二組包括用于獲得所述奇偶校驗(yàn)段(1，7)的所述受限二進(jìn)制信道信號(hào)(CBCS)的多個(gè)奇偶校驗(yàn)使能碼(Cpc，1，Cpc，2)，每個(gè)奇偶校驗(yàn)使能碼允許實(shí)現(xiàn)加在所述受限二進(jìn)制信道信號(hào)(CBCS)上的不同的預(yù)定奇偶校驗(yàn)限制，其中使用所述奇偶校驗(yàn)使能碼(Cpc，1，Cpc，2)的數(shù)量依賴于從信道的預(yù)定錯(cuò)誤事件中恢復(fù)的需要。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述信道的所述預(yù)定錯(cuò)誤事件是單一比特轉(zhuǎn)換偏移錯(cuò)誤(SBTSE)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述信道的預(yù)定錯(cuò)誤事件是一組在相同方向上偏移的多達(dá)n個(gè)單一比特轉(zhuǎn)換偏移錯(cuò)誤(SBTSE)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述信道的預(yù)定錯(cuò)誤事件是在單一比特上的單一最小游程偏移錯(cuò)誤。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中a)所述二進(jìn)制信息信號(hào)(BIS)和/或所述受限二進(jìn)制信道信號(hào)(CBCS)被根據(jù)第一種劃分過(guò)程分成第一種類型的信道信號(hào)段(6)并且被根據(jù)第二種劃分過(guò)程分成第二種類型的信道信號(hào)段(1，7)，成為所述奇偶校驗(yàn)段(1，7)，兩個(gè)劃分過(guò)程組成信道碼(Cst、Csub、Cpc)的重復(fù)方案，b)利用第一組信道碼(Cst、Csub)獲得所述第一種類型的信道信號(hào)段(6)，所述第一組還包括第三種類型的信道碼(Csub)，其中i)所述第一種類型的信道碼(Cst)用于將所述用戶字(2)的數(shù)據(jù)比特轉(zhuǎn)換為所述信道字(3)的數(shù)據(jù)比特并且ii)所述第三種信道碼(Csub)用于將所述用戶字(2)的數(shù)據(jù)比特轉(zhuǎn)換成所述信道字(3)的數(shù)據(jù)比特并且用于在所述受限二進(jìn)制信道信號(hào)(CBCS)上實(shí)現(xiàn)DC控制。c)利用所述第二組信道碼獲得所述第二種類型的信道信號(hào)段(1，7)，所述第二組包括所述第一組信道碼(Cst、Csub)以及所述至少一個(gè)第二種類型的信道碼(Cpc)，以及d)根據(jù)所述重復(fù)方案將與所述第一種類型的信道信號(hào)段(6)相關(guān)的所述用戶字(2)的數(shù)據(jù)比特被用所述第二種類型的信道碼(Cpc)編碼。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其中每個(gè)所述第一種類型的信道信號(hào)段(6)有相同的長(zhǎng)度，稱為第一種類型段長(zhǎng)度，和/或其中每個(gè)所述第二種類型信道信號(hào)段(7)有相同的長(zhǎng)度，稱為第二種類型段長(zhǎng)度。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其中第一種類型段長(zhǎng)度和第二種類型段長(zhǎng)度是相同的。
13.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其中所述奇偶校驗(yàn)使能碼(Cpc)安排用于實(shí)現(xiàn)DC控制，其中所述第一組信道碼僅用于將所述用戶字(2)的數(shù)據(jù)比特轉(zhuǎn)換為所述信道字(3)的數(shù)據(jù)比特。
14.一種用于將二進(jìn)制信息信號(hào)(BIS)的連續(xù)用戶字(2)的序列的數(shù)據(jù)比特流轉(zhuǎn)換成受限二進(jìn)制信道信號(hào)(CBCS)的連續(xù)信道字(3)序列的數(shù)據(jù)比特流的設(shè)備，用于執(zhí)行根據(jù)前面的權(quán)利要求的任何一個(gè)的方法之一。
15.一種特別根據(jù)權(quán)利要求14的用于將二進(jìn)制信息信號(hào)(BIS)的連續(xù)用戶字(2)的序列的數(shù)據(jù)比特流轉(zhuǎn)換成要通過(guò)信道發(fā)送的受限二進(jìn)制信道信號(hào)(CBCS)的連續(xù)信道字(3)序列的數(shù)據(jù)比特流的設(shè)備，包括a)用于將所述二進(jìn)制信息信號(hào)(BIS)和/或所述受限二進(jìn)制信道信號(hào)(CBCS)分成稱為奇偶校驗(yàn)段(1，7)的信道信號(hào)段的劃分裝置，其中每個(gè)所述奇偶校驗(yàn)段(1，7)被劃分成第一部分(S1)和第二部分(S2)，b)用于利用來(lái)自第一組一個(gè)或多個(gè)信道碼的代碼將所述用戶字(2)的數(shù)據(jù)比特編碼成所述第一部分(S1)的所述信道字(3)的數(shù)據(jù)比特的第一信道碼編碼裝置，所述第一組包括第一種類型的信道碼(Cst)以及c)用于利用來(lái)自第二組一個(gè)或多個(gè)信道碼的代碼將所述用戶字(2)的數(shù)據(jù)比特編碼成所述第二部分(S2)的所述信道字(3)的數(shù)據(jù)比特的第二信道碼編碼裝置，所述第二組包括至少一個(gè)設(shè)計(jì)作為奇偶校驗(yàn)使能碼用于實(shí)現(xiàn)加在所述奇偶校驗(yàn)段(1，7)上的預(yù)定奇偶校驗(yàn)限制的第二種類型的信道碼(Cpc)，其中所述奇偶校驗(yàn)限制與所述信道的預(yù)定錯(cuò)誤事件相關(guān)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的設(shè)備，a)還包括設(shè)計(jì)用于將所述二進(jìn)制信息信號(hào)(BIS)和/或所述受限二進(jìn)制信道信號(hào)(CBCS)根據(jù)第一種劃分過(guò)程分成第一種類型的信道信號(hào)段(6)并且根據(jù)第二種劃分過(guò)程分成第二種類型的信道信號(hào)段(7)的劃分裝置，成為所述奇偶校驗(yàn)段(1，7)，兩個(gè)劃分過(guò)程組成信道碼(Cst、Csub、Cpc)的重復(fù)方案，其中b)第一種信道碼編碼裝置被設(shè)計(jì)用于利用第一組信道碼(Cst、Csub)獲得所述第一種類型的信道信號(hào)段(6)，所述第一組還包括第三種類型的信道碼(Csub)，其中i)所述第一種類型的信道碼(Cst)用于將所述用戶字(2)的數(shù)據(jù)比特轉(zhuǎn)換為所述信道字(3)的數(shù)據(jù)比特并且ii)所述第三種信道碼(Csub)用于將所述用戶字(2)的數(shù)據(jù)比特轉(zhuǎn)換成所述信道字(3)的數(shù)據(jù)比特并且用于在所述受限二進(jìn)制信道信號(hào)(CBCS)上實(shí)現(xiàn)DC控制。c)第二種信道碼編碼裝置被設(shè)計(jì)用于利用所述第二組信道碼獲得所述第二種類型的信道信號(hào)段(1，7)，所述第二組包括所述第一組信道碼(Cst、Csub)以及所述至少一個(gè)第二種類型的信道碼(Cpc)，以及d)所述第一種和/或第二種信道碼編碼裝置被設(shè)計(jì)用于根據(jù)所述的重復(fù)方案用所述第二種類型的信道碼(Cpc)對(duì)與所述第一種類型的信道信號(hào)段(6)相關(guān)的所述用戶字(2)的數(shù)據(jù)比特編碼。
17.根據(jù)權(quán)利要求15或16的設(shè)備，包括用于合并所述編碼段(6，7)以便形成所述受限二進(jìn)制信道信號(hào)(CBCS)的合并裝置。
18.在執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1到13的任何一個(gè)的方法之一后獲得的包括受限二進(jìn)制信道信號(hào)(CBCS)的數(shù)據(jù)比特流的信號(hào)。
19.在其上的軌道中記錄根據(jù)權(quán)利要求18的信號(hào)的記錄載體，其中信息模式表示信號(hào)部分，其信息模式包括第一和第二部分，在所述軌道的方向上交替，所述第一部分顯示可檢測(cè)特性并且所述第二部分顯示與所述第一特性有區(qū)別的可檢測(cè)特性，并且具有所述第一特性的所述部分表示具有第一邏輯值的比特單元并且具有所述第二特性的所述部分表示具有第二邏輯值的比特單元。
20.一種用于將受限二進(jìn)制信道信號(hào)(CBCS)的連續(xù)信道字(3)序列的數(shù)據(jù)比特流解碼成二進(jìn)制信息信號(hào)(BIS)的連續(xù)用戶字(2)序列的數(shù)據(jù)比特流的方法，包括將根據(jù)權(quán)利要求18的信號(hào)轉(zhuǎn)換成具有一個(gè)第一或第二個(gè)值之一的比特的比特串的步驟，所述信號(hào)包括長(zhǎng)度m的信道字，其中m等于m1，或m等于m2，或m等于m3，所述比特串包含n比特信息字。
21.一種特別根據(jù)權(quán)利要求20的用于將受限二進(jìn)制信道信號(hào)(CBCS)的連續(xù)信道字(3)序列的數(shù)據(jù)比特流解碼成二進(jìn)制信息信號(hào)(BIS)的連續(xù)用戶字(2)序列的數(shù)據(jù)比特流的方法，其中a)所述受限二進(jìn)制信道信號(hào)(CBCS)包括信道信號(hào)段，稱為奇偶校驗(yàn)段(1，7)，其中每個(gè)所述奇偶校驗(yàn)段(1，7)包括第一部分(S1)和第二部分(S2)，b)利用來(lái)自第一組一個(gè)或多個(gè)信道碼的代碼解碼所述第一部分(S1)，所述第一組包括第一種類型的信道碼(Cst)，以及其中c)利用來(lái)自包括至少一個(gè)設(shè)計(jì)作為奇偶校驗(yàn)使能碼用于實(shí)現(xiàn)加在所述奇偶校驗(yàn)段(1，7)上的預(yù)定奇偶校驗(yàn)限制的第二種類型的信道碼(Cpc)的第二組一個(gè)或多個(gè)信道碼的代碼解碼所述第二部分(S2)，其中所述奇偶校驗(yàn)限制與所述信道的預(yù)定錯(cuò)誤事件相關(guān)。
22.根據(jù)權(quán)利要求21的方法，其中a)從來(lái)自所述奇偶校驗(yàn)段(1，7)的受限二進(jìn)制信道信號(hào)(CBCS)的檢測(cè)比特估計(jì)所述奇偶校驗(yàn)段(1，7)的所述奇偶校驗(yàn)限制的值，并且與在編碼操作期間加在所述奇偶校驗(yàn)段(1，7)上的奇偶校驗(yàn)限制的值相比較并且b)如果奇偶校驗(yàn)限制的檢測(cè)值不同于奇偶校驗(yàn)限制上所加的值，則在所述奇偶校驗(yàn)段(1，7)中糾正信道錯(cuò)誤事件的最可能出現(xiàn)。
23.根據(jù)權(quán)利要求22的方法，其中利用以比特同步信道信號(hào)波形的局部可能性信息形式的信道端信息確定在所述奇偶校驗(yàn)段(1，7)中最可能的信道錯(cuò)誤事件的位置。
24.根據(jù)權(quán)利要求22的方法，其中利用以在用于定時(shí)恢復(fù)的鎖相環(huán)中估計(jì)的比特同步信道信號(hào)波形的信號(hào)轉(zhuǎn)換相位誤差的形式的信道端信息確定在所述奇偶校驗(yàn)段(1，7)中最可能的信道錯(cuò)誤事件的位置。
25.根據(jù)權(quán)利要求21或22的方法，其中所述第一種類型信道信號(hào)段(6)和所述第二種類型信道信號(hào)段(7)構(gòu)成信道碼(Cst、Csub、Cpc)的重復(fù)方案，其中a)利用第一組信道碼(Cst、Csub)解碼所述第一種類型的信道信號(hào)段(6)，所述第一組還包括第三種類型的信道碼(Csub)，其中i)所述第一種類型的信道碼(Cst)用于將所述信道字(3)的數(shù)據(jù)比特解碼為所述用戶字(2)的數(shù)據(jù)比特并且ii)所述第三種信道碼(Csub)用于將所述信道字(3)的數(shù)據(jù)比特解碼成所述用戶字(2)的數(shù)據(jù)比特并且可能用于在所述受限二進(jìn)制信道信號(hào)(CBCS)上檢測(cè)DC控制信息，并且其中b)利用所述第二組信道碼解碼所述第二種類型的信道信號(hào)段(1，7)，所述第二組包括所述第一組信道碼(Cst、Csub)以及所述至少一個(gè)第二種類型的信道碼(Cpc)，以及c)根據(jù)所述重復(fù)方案用所述第二種類型的信道碼(Cpc)對(duì)與所述第一種類型的信道信號(hào)段(6)相關(guān)的所述信道字(3)的數(shù)據(jù)比特解碼。
26.一種用于將受限二進(jìn)制信道信號(hào)(CBCS)的連續(xù)信道字(3)序列的數(shù)據(jù)比特流解碼成二進(jìn)制信息信號(hào)(BIS)的連續(xù)用戶字(2)序列的數(shù)據(jù)比特流的設(shè)備，所述設(shè)備包括用于將根據(jù)權(quán)利要求18的信號(hào)轉(zhuǎn)換成具有一個(gè)第一或第二值的比特的比特串的轉(zhuǎn)換裝置，所述信號(hào)包括m比特的信道字，所述比特串包含n比特信息字。
27.一種特別根據(jù)權(quán)利要求26的用于將受限二進(jìn)制信道信號(hào)(CBCS)的連續(xù)信道字(3)序列的數(shù)據(jù)比特流解碼成二進(jìn)制信息信號(hào)(BIS)的連續(xù)用戶字(2)序列的數(shù)據(jù)比特流的設(shè)備，包括a)所述受限二進(jìn)制信息信號(hào)(CBCS)包括信道信號(hào)段，稱為奇偶校驗(yàn)段(1，7)，其中每個(gè)所述奇偶校驗(yàn)段(1，7)包括第一部分(S1)和第二部分(S2)，b)用于利用來(lái)自第一組一個(gè)或多個(gè)信道碼的代碼解碼所述第一部分(S1)的第一信道碼解碼裝置，所述第一組包括第一種類型的信道碼(Cst)以及c)用于利用來(lái)自第二組的一個(gè)或多個(gè)信道碼解碼所述第二部分(S2)的第二信道碼解碼裝置，所述第二組包括至少一個(gè)設(shè)計(jì)作為奇偶校驗(yàn)使能碼用于實(shí)現(xiàn)加在所述奇偶校驗(yàn)段(1，7)上的預(yù)定奇偶校驗(yàn)限制的第二種類型的信道碼(Cpc)，其中所述受限的奇偶校驗(yàn)與所述信道的預(yù)定錯(cuò)誤事件相關(guān)。
28.根據(jù)權(quán)利要求27的設(shè)備，其中所述第一種類型信道信號(hào)段(6)和所述第二種類型信道信號(hào)段(7)構(gòu)成信道碼(Cst、Csub、Cpc)的重復(fù)方案，a)第一信道碼解碼裝置被設(shè)計(jì)用于利用所述第一組信道碼(Cst、Csub)解碼所述第一種類型的信道信號(hào)段(6)，所述第一組還包括第三種類型的信道碼(Csub)，其中i)所述第一種類型的信道碼(Cst)用于將所述信道字(3)的數(shù)據(jù)比特解碼為所述用戶字(2)的數(shù)據(jù)比特并且ii)所述第三種類型的信道碼(Csub)用于將所述信道字(3)的數(shù)據(jù)比特轉(zhuǎn)換成所述用戶字(2)的數(shù)據(jù)比特并且用于在所述受限二進(jìn)制信道信號(hào)(3)上檢測(cè)DC控制信息，并且其中b)第二信道碼解碼裝置被設(shè)計(jì)用于利用所述第二組信道碼解碼第二種類型的信道信號(hào)段(7)，所述第二組包括所述第一組信道碼(Cst、Csub)以及所述至少一個(gè)第二種類型的信道碼(Cpc)，以及c)所述第一和/或第二信道碼解碼裝置被設(shè)計(jì)用于根據(jù)所述重復(fù)方案利用所述第二種類型的信道碼(Cpc)對(duì)與所述第一種類型的信道信號(hào)段(6)相關(guān)的所述信道字(3)的數(shù)據(jù)比特解碼。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于利用多個(gè)信道碼C
文檔編號(hào)H03M13/00GK1460329SQ02800945
公開(kāi)日2003年12月3日 申請(qǐng)日期2002年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2001年3月30日
發(fā)明者W·M·J·M·科尼, C·波茲迪斯, J·W·M·貝爾格曼斯 申請(qǐng)人:皇家菲利浦電子有限公司