網(wǎng)格編碼調(diào)制的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及連續(xù)相比特調(diào)制系統(tǒng)中的網(wǎng)格編碼調(diào)制（trelliscoded modulation)〇
【背景技術(shù)】
[0002] 網(wǎng)格編碼調(diào)制是卷積編碼和調(diào)制的結(jié)合。卷積編碼或者網(wǎng)格編碼是一種糾錯(cuò)碼， 其是將要編碼的每m比特信息符號(hào)轉(zhuǎn)化為一個(gè)η比特符號(hào)。這些η比特符號(hào)被調(diào)制，即通 過正弦載波轉(zhuǎn)變?yōu)槟M量并傳輸。在網(wǎng)格編碼調(diào)制中，編碼和調(diào)制組合在一個(gè)函數(shù)中。
【附圖說(shuō)明】
[0003] 圖1示出了網(wǎng)格編碼調(diào)制器（TCM)總體結(jié)構(gòu)的原理圖；
[0004] 圖2示出了無(wú)線通信系統(tǒng)的原理圖；
[0005] 圖3Α示出了圖1中TCM的卷積編碼器的原理圖；
[0006] 圖3Β示出了圖3Α中的卷積編碼器的樹狀圖；
[0007] 圖3C示出了由圖3Α中的卷積編碼器實(shí)施直接序列擴(kuò)頻（DSSS)和TCM的性能比 較圖；
[0008] 圖4示出了圖1中TCM的另一種卷積編碼器的原理圖；
[0009] 圖5示出了圖1中TCM的另一種卷積編碼器的原理圖；
[0010] 圖6示出了網(wǎng)格編碼調(diào)制使用不同編碼比特?cái)?shù)的性能比較圖；
[0011] 圖7Α示出了圖1中TCM的另一種卷積編碼器的原理圖；
[0012] 圖7Β示出了TCM編碼的性能比較圖；
[0013] 圖7C示出了網(wǎng)格編碼調(diào)制和分組編碼調(diào)制（BCM)間的性能比較圖；
[0014] 圖8示出了用于生成網(wǎng)格編碼調(diào)制的編碼字的方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015] 本發(fā)明針對(duì)一種將輸入字轉(zhuǎn)化為編碼字的網(wǎng)格編碼調(diào)制器，其中，所述編碼字的 奇偶校驗(yàn)部分在所述編碼字的數(shù)據(jù)部分生成之后生成。而且每個(gè)編碼的比特有獨(dú)立的編碼 狀態(tài)。
[0016] 圖1示出了網(wǎng)格編碼調(diào)制器（TCM) 100總體結(jié)構(gòu)的原理圖。
[0017]TCM100包括卷積編碼器110和調(diào)制器120。卷積編碼器110或者網(wǎng)格編碼器配 置成用于在t時(shí)刻，將k比特輸入數(shù)據(jù)X以R=W(k+m)的速率編碼為k+m比特的編碼數(shù) 據(jù)Y，其中，m彡1。
[0018] 調(diào)制器120或者星座映射器配置成用于將k+m比特的編碼數(shù)據(jù)Y調(diào)制為具有最大 歐氏距離的星座點(diǎn)St。眾所周知，所述歐氏距離是任意兩點(diǎn)之間的直線距離。網(wǎng)格編碼調(diào) 制已經(jīng)被用于各種調(diào)制中，如連續(xù)相位調(diào)制（CPM)，其中，載波相位以連續(xù)的裝置調(diào)制，而不 是在每個(gè)符號(hào)的開始將其復(fù)位為0。例如，CPM的一種類型是高斯頻移鍵控（GFSK)。
[0019] 網(wǎng)格編碼調(diào)制通過增加調(diào)制水平的2m倍來(lái)保持系統(tǒng)帶寬。然而，不是每個(gè)應(yīng)用中 都允許通過增加調(diào)制水平來(lái)增強(qiáng)性能。例如，對(duì)于遠(yuǎn)程藍(lán)牙的調(diào)制方案是2GFSK，而已知的 網(wǎng)格編碼調(diào)制方案不能應(yīng)用于2GFSK來(lái)獲得期望的編碼增益。
[0020] 圖2示出了無(wú)線通信系統(tǒng)200的原理圖。所述系統(tǒng)200包括第一無(wú)線通信設(shè)備 210和第二無(wú)線通信設(shè)備220,第一無(wú)線通信設(shè)備210和第二無(wú)線通信設(shè)備220間可以進(jìn)行 無(wú)線通信。第一無(wú)線通信設(shè)備210包括圖1中的網(wǎng)格編碼調(diào)制器100,第二無(wú)線通信設(shè)備 220包括網(wǎng)格編碼解調(diào)器222,網(wǎng)格編碼解調(diào)器222配置成用于解碼和解調(diào)從第一無(wú)線通信 設(shè)備210接收到的信號(hào)。盡管沒有給出，可以理解的，第一無(wú)線通信設(shè)備210還包括網(wǎng)格編 碼解調(diào)器，而且第二無(wú)線通信設(shè)備220還包括網(wǎng)格編碼調(diào)制器。
[0021] 在已知的網(wǎng)格編碼調(diào)制器有1/3速率，例如，每比特輸入X〗被編碼為3比特輸出 Yf, 。如果允許8GFSK調(diào)制，則編碼的比特輸出<,Yt]..Yf將被調(diào)制為一個(gè)8GFSK信號(hào)。 在接收器側(cè)，即在第二無(wú)線通信設(shè)備220側(cè)，編碼狀態(tài)與8GFSK信號(hào)的相位狀態(tài)結(jié)合來(lái)進(jìn)行 聯(lián)合解調(diào)和解碼，從而優(yōu)化系統(tǒng)的性能。但是如果只允許2GFSK調(diào)制，則3比特編碼輸出 Yt2, < 將被調(diào)制為3個(gè)連續(xù)的2GFSK符號(hào)。在接收側(cè)，3個(gè)連續(xù)接收的符號(hào)Yt2Λ1Λ°中的 每一個(gè)有其自己的相位狀態(tài)。使用CPM，在上述3個(gè)符號(hào)中的每一個(gè)的起始位置所述相位不 進(jìn)行復(fù)位，因此，不能聯(lián)合地進(jìn)行解調(diào)和解碼。本發(fā)明的所述TCM的所述卷積編碼器通過對(duì) 每個(gè)符號(hào)進(jìn)行編碼來(lái)獲得獨(dú)立的編碼狀態(tài)克服了這個(gè)缺點(diǎn)。
[0022] 圖3Α示出了圖1中的所述TCM100的卷積編碼器300Α的原理圖。
[0023] 所述卷積編碼器300Α將輸入字Dt生成為一個(gè)編碼字DtW…CtN \在該例中， 所述卷積編碼器300A是一個(gè)8-狀態(tài)1/N速率編碼器，其中，N代表對(duì)于每比特輸入的輸出 的比特?cái)?shù)。在該例中，對(duì)于一個(gè)輸入字DtSl比特，所述編碼器300A配置成用于生成N比 特輸出DAt2…CtN、編碼是系統(tǒng)化的，意即所述輸入字Dt嵌入到編碼字DtC/C；2…CtN1既 是輸出。
[0024] 所述卷積編碼器300A有第一邏輯分支310和第二邏輯分支320。所述第一邏輯分 支310配置成用于生成所述編碼字DtW…CtN1的所述數(shù)據(jù)部分Dt。所述第二邏輯分支 320與所述第一邏輯分支310并行地連接，繼所述編碼字DAt2…CtN1的所述數(shù)據(jù)部分Dt 生成之后，配置成用于生成所述編碼字DtW…CtN1的相應(yīng)的奇偶校驗(yàn)部分C/C/···CtN、 盡管本發(fā)明并不局限于此，在所述第二邏輯分支320中的所述卷積編碼器300A是遞歸的， 在其中有一個(gè)反饋結(jié)構(gòu)。
[0025] 所述第二邏輯分支320有第一寄存器REG2、第一模2加法器ADD1、第二寄存器 REG1、第二模2加法器ADD2和第三寄存器REG0。雖然本發(fā)明并不局限于此，所述寄存器可 以是flip-flip寄存器。眾所周知，模2加法器是一個(gè)加法器，其總和"圍繞"達(dá)到模數(shù)值 1。所述第一寄存器REG2有一個(gè)配置成用于接收所述輸入字Dt的輸入和一個(gè)輸出。所述 第一模2加法器ADD1有與所述第一寄存器REG2的所述輸出連接的第一輸入、第二輸入、第 三輸入和一個(gè)輸出。所述第二寄存器REG1有與所述第一模2加法器ADD1的所述輸出連接 的一個(gè)輸入和與所述第一模2加法器ADD1的所述第三輸入連接的一個(gè)輸出。所述第二摸 2加法器ADD2有與所述第二寄存器REG1的所述輸出連接的第一輸入、第二輸入和一個(gè)配 置成用于輸出所述編碼字1的所述奇偶校驗(yàn)部分C/(；2···(；Ν1的輸出。所述第 三寄存器REGO有一個(gè)與所述第二寄存器REG1的所述輸出連接的輸入、一個(gè)與所述第一模 2加法器ADD1的所述第二輸入連接的且與所述第二模2加法器ADD2的所述第二輸入連接 的輸出。
[0026] 所述第一寄存器REG2配置成用于保留所述輸入字Dt的最后一比特，直到生成所 述編碼字DtW…CtN1的所述奇偶校驗(yàn)部分C/C/…CtN、所述第一寄存器REG2增加了所 述卷積編碼器300A的約束長(zhǎng)度。眾所周知，約束長(zhǎng)度是所述卷積編碼器的110編碼窗口的 大小。
[0027] 在所述卷積編碼器300A生成所述編碼字DAt2…CtN1之后，圖1中示出的所述 調(diào)制器120將生成的所述編碼字DAt2…CtN1的所述數(shù)據(jù)部分Dt和所述奇偶校驗(yàn)部分 W…CtN1的每一比特調(diào)制為相對(duì)應(yīng)的符號(hào)St，從而由所述TCM100輸出。所述調(diào)制器120 配置成用于執(zhí)行連續(xù)相位調(diào)制。盡管本發(fā)明并不局限于此，例如，所述調(diào)制器120可以配置 成用于執(zhí)行GFSK(高斯頻移鍵控）調(diào)制，如2GFSK調(diào)制。
[0028] 所述編碼器300A通過添加所述第一寄存器REG2與已知的卷積編碼器不同，并且 也具有不同的時(shí)序。所述已知的卷積編碼器為輸入字同時(shí)生成編碼的比特；編碼器300A則 不是這樣。當(dāng)所述輸入字Dt在第一時(shí)刻存儲(chǔ)在所述第一寄存器REG2,所述編碼器300A的 上面的分支310輸出所述輸入字0