[发明专利]用于透平编码的块交织

说明书

发明领域

本发明一般涉及通信系统，具体涉及执行编码调制的交织器。

发明背景

已经发现对通信信道的编码技术(称为编码调制)能改进诸如调制解调器、无线通信系统等电子通信系统的比特出错率。透平(Turbo)编码调制已证明是一种对以白色高斯噪声(AWGN)或衰落为特征的“随机出错”信道实用的、高效的和频带效率高的调制方法。例如，可在码分多址(CDMA)环境中发现这些随机出错信道。CDMA环境的能力取决于工作信号/噪声比，因而改进性能也就是提高能力。

如此高效的透平编码器(Turbo coder)的一个方面是一种交织器，它对原始接收到的或发送的数据帧在进入到第2编码器之前进行置换。根据一个或多个随机化算法通过对部分随机化而完成置换。将置换后的数据帧与原始数据帧组合，表明能获得AWGN和衰落信道中的低BERs。交织处理增加了数据中的分集，从而当调制码元在传输中失真时，能在解码器中使用纠错算法来恢复。

传统的交织器对要发送到阵列中的信号点加以采集和编帧，实质上对阵列一行接一行地加以填充。在预定量的信号点被编帧后，实质上通过读出该阵列的列进行发送而使交织器呈空状态。结果，阵列的同一行中在原始信号点流中相互邻近的信号点通过数量等于阵列中行数量的信号点加以分开。理想上，列和行的数量的选取应使得相互依赖的信号点在发送后隔开得比期望的信道出错脉冲串更长。

非均匀交织可获得数据的“最大散布”和输出序列的“最大无序”。因此，两个卷积编码器引入的冗余在Turbo编码器的输出序列中散布更均等。最小距离增加到比均匀交织的更大的值。非均匀交织的固有问题是怎样实际实施交织同时获得足够的“非均匀性”和最小化延迟补偿，该延迟补偿限制了实时要求的应用。

寻找有效的交织器是第3代CDMA标准活动中流行的主题。已经确定和普遍认可的是，当帧规模接近无穷时，最有效的交织器是随机交织器。然而，对于有限帧规模，最有效的交织器的确定仍在讨论中。

因此，需要一种改善有限帧规模的非均匀性的交织码的系统和方法。

还需要一种相当简单实施的交织码的系统和方法。

于是，本发明的目的在于提供改善有限帧规模的非均匀性的交织码的系统和方法。

本发明的另一目的在于提供相当简单实施的交织码的系统和方法。

从下面的描述中本领域中的技术人员将会明白上述和其它目的。

本发明概述

本发明可完成上述和其它目的，其中，对数据帧进行交织，数据帧有预定规模并由若干部分组成。本发明一实施例包含对这些数据帧交织的交织器。该交织器包含：配置成存储接收到的数据作为阵列组织成行和列的输入存储器；连接输入存储器并配置成按照等式D(j，k)＝D(j，(α_jk＋β_j)modP)对接收到的数据帧进行置换的处理器；和与处理器进行电通信并配置成存储置换后版本的数据帧的工作存储器。该等式中的元素如下：D是数据帧；j和k分别是数据帧中行和列的指数；α和β是按照当前行选择的常数组；P和各αj是相对质数。(“相对质数”就是除了1以外没有公约数的一组数。一组相对质数中的各成员从其本身看不必是质数。)

本发明的另一实施例包含存储数据帧和利用N₁×N₂指数阵列I将该数据帧指数化的方法，其中，N₁和N₂的积至少等于N。指数阵列中的元素表明数据帧中元素的位置。数据帧元素可以任何传统方式加以存储而无需组织成阵列。该方法进一步包含按照I(j，k)＝I(j，(α_jk＋β_j)modP)对指数阵列进行置换，其中，I是指数阵列，如上所述，j和k分别是指数阵列中行和列的指数，α和β按照当前行选择的常数组，而P和各α_j是相对质数。数据帧，通过置换的指数阵列I指数化后被有效地置换。