[发明专利]螺旋码的行内置换

说明书

发明领域

本发明一般地涉及通信系统，尤其是涉及用于执行码调制的交错器。

发明背景

已经发现了用于对通信信道进行编码的技术，也就是码调制技术来改进电子通信系统如调制解调器和无线通信系统的比特差错率(BER)，螺旋编码调制对于以附加的白高斯噪声(AWGN)或衰减为特征的“随机误差信道”已证明是一种实用、功率有效、带宽有效的调制方法，这种随机误差信道可以在例如码分多址(CDMA)环境中找到，由于CDMA环境的容量取决于运行的信噪比，经改善的性能可以变成更高的容量。

使螺旋编码器非常有效的一个方面是交错器，该交错器可以将原始接收或发送的数据帧在输入给第二编码器之前进行置换，该置换是基于一个或多个随机算法通过对信号部分进行随机化来完成的，将经过置换的数据帧与原始数据帧进行组合已证明在AWGN和衰减信道中可以达到低BER。该交错处理过程增加了数据的多样性以便如果调制的符号在传送中失真，也可以利用解码器中的纠错算法来恢复误差。

现有的交错器汇集或成帧要传送的信号点成为一个阵列，在此该阵列随后被一行一行地填充。当成帧了预定数量的信号点后，通过顺序地一列一列地读出要传送的阵列来清空该交错器(interleaver)。结果，在阵列的同一行中的信号点(在原始信号点流中是彼此靠近的)被多个等于该阵列中行数的信号点分开。理想地，选择行数与列数以便互相依赖的信号点在传送后会被多于该信道突发误差的期望长度来分隔。

非均匀交错取得了最大的数据散布和输出序列的最大混序，因此由两个卷积编码器引入的冗余是非常均等地分布在螺旋(turbo)编码器的输出序列中，比起均匀交错来说，最小距离增加到更高的值。对于非均匀编码始终存在的一个问题是如何在实际中在取得足够的“非均匀”的同时来实现交错，并且最小化限制了具有实时要求的应用的延迟补偿。

在第三代CDMA标准中找到一个有效的交错器是当前的主题，已确定并达成共识的是，由于帧的尺寸接近无限，最有效的交错器是随机交错器。但是对于有限的帧尺寸，对于最有效的交错的认可还在讨论中。降低用于存储进行交错方案所需的信息的存储空间(RAM或ROM)也是当前讨论的一个主题。

因此，需要一种改进有限帧尺寸的非均匀性的交错码的系统和方法。

而且，需要一种交错码的系统和方法，它可以相对简单地实施，并且具有相对低的存储空间要求。

因此本发明的一个目标是提供一种交错码的系统和方法，它可以改进有限帧尺寸的非均匀。

本发明的另一个目标是提供一种交错码的系统和方法，它可以相对简单地实施，并且具有相对低的存储空间要求。

通过下面对其的详细描述，本发明的这些及其它目标对本技术领域内的人将是非常明显的。

发明内容

前述目标及其它目标可以由本发明来实现，包括一个用于对这些数据帧进行交错的交错器。该交错器包括一个存储区域，该存储区域足够大以存储最大可能的数据帧。一个要被交错的、大小为L个元素的帧存储在阵列的N_r⁽¹⁾行和N_C⁽¹⁾列，其中N_r⁽¹⁾是一个预定的整数，并且N_C⁽¹⁾是一个满足下列不等式的素数：

N_r⁽¹⁾×N_C^(1-1)＜L＜N_r⁽¹⁾×N_C⁽¹⁾

其中N_C^(1-1)是小于N_C⁽¹⁾的最高的素数，每行的元素是被按照一个预定的数学关系置换，并且这些行也按照预定的映射而置换。

附图的简要说明

通过参照下面示例性实施例的详细说明以及附图，本发明将更清楚，容易理解，其中，

图1描述了本发明的快速按模计算的实施例；

图2描述了本发明的交错器的结构。

具体实施方式

本发明的实施例用于CDMA无线通信系统中作为螺旋编码器。一个要传送的比特流被分成一系列帧，每一个帧包括L个元素，每个元素最少是一个比特。

每个帧在传送前要进行交错，如果存在大量的可用帧尺寸L，为每一个帧尺寸声明一个交错器导致必须存储大量的参数。