[发明专利]针对多路卷积编码的并行交织系统及方法

权利要求书

1.一种针对多路卷积编码的并行交织系统，包括卷积编码模块、交织写入地址产生模块、交织读取地址产生模块、两组交织操作单元组，其特征在于，还包括乒乓读写选通模块，所有模块均采用图形化方式开发；其中：

所述卷积编码模块，包括N_conv个卷积编码器和一个打孔模块，其中每个卷积编码器按照系统编码规则进行编码，得到A、B两路编码数据；随机选取一个卷积编码器，将其对应的A、B两路编码数据送入valid标识模块；将所有卷积编码器的编码数据送入乒乓读写选通模块；打孔模块，用于分别对A、B两路编码数据进行打孔操作后的有效打孔数据进行valid标识；将两路Valid标识信号送入交织写入地址产生模块；

所述交织写入地址产生模块，用于在收到A、B两路打孔Valid标识信号后，分别在A、B两路打孔Valid标识信号为高电平的时钟周期内，生成两路并行交织写入地址，A路打孔Valid标识信号对应的交织写入地址从0开始累加，每个高电平时钟周期累加一次，一次累加2个交织写入地址；在B路打孔Valid标识信号对应的交织写入地址中从1开始累加，每个高电平时钟周期累加一次，一次累加2个交织写入地址；将两路交织写入地址送入乒乓读写选通模块；

所述乒乓读写选通模块，用于在收到多路编码数据后开始启动，此时，将系统的最大写入时间作为读写周期，同时产生X，Y两路乒乓读写选通信号，在第一个读写周期内，X路处于写周期，Y路处于读周期，在其下一个读写周期内，X路处于读周期，Y路处于写周期，如此实现信号选通往复控制，直至系统停止操作；将读写周期内X、Y路乒乓读写选通信号，送入交织读取地址生成模块；将读写周期内X路乒乓读写选通信号，送入一组交织操作单元，将读写周期内Y路乒乓读写选通信号，送入另一组交织操作单元；在收到编码数据和交织写入地址后，只为处于写周期中的交织操作单元组送入交织写入地址和编码数据，对交织操作单元组中的每一个交织操作单元输出两路交织写入地址和多路编码数据；在收到交织读取地址后，只为处于读周期中的交织操作单元组送入交织读取地址，对每一个交织操作组的不同交织操作单元分发不同的两路交织读取地址；将两组交织操作单元组生成的两组多路交织数据合路为一组多路交织数据；乒乓读写选通模块将合路后的多路交织数据并行输出，完成一次叫交织操作；

所述交织读取地址产生模块，包含N_ROM个双口地址ROM，用于收到X、Y路选通控制信号的第一个读周期后，ROM读取地址开始第一次生成，每个读写周期生成一次，每次生成两路ROM读取地址，第一路ROM地址初始地址为0，每个时钟周期累加一次，一次累加2个ROM地址，第二路ROM地址初始地址为1，每个时钟周期累加一次，一次累加2个ROM地址；每一个双口地址ROM，根据相同的两路ROM地址，将根据系统交织公式初始化存入双口地址ROM的交织读取地址分别按两路并行读出；将多路交织读取地址送入乒乓读写选通模块；

所述交织操作单元，包含N_RAM个双口RAM，用于在收到两路交织写入地址和多路编码数据后的写周期内，对同一个交织操作单元内的每个双口RAM，按照相同两路交织写入地址，写入不同两路编码数据；对同一组的不同交织操作单元，在上述交织操作单元写入操作的同一时刻，对各自的双口RAM做与上述交织操作单元写入操作，地址相同和编码数据相同的写操作；在读周期内通过对交织读取地址算术左移N_bit位，得到RAM读取地址，其中，N_bit＝log₂N_RAM，N_RAM表示交织操作单元中双口RAM的数量；在读周期内在对同一个交织操作单元内的每个双口RAM，按照相同的两路RAM读取地址，分别读出两路交织数据；在读周期内通过用收到的交织读取地址对卷积编码器的数量进行取模运算得到的余数，输出该余数对应的双口RAM读出的两路交织数据；每一个交织操作单元将各自生成的两路交织数据送入乒乓读写选通模块；清空受X路乒乓读写选通信号控制的交织操作单元组中的编码数据。

2.根据权利要求1所述系统的针对多路卷积编码的并行交织方法，其特征在于，生成两路打孔valid标识信号和根据打孔valid标识信号生成交织写入地址，采用双口ROM生成交织读取地址和采用双口RAM进行交织读写操作，根据乒乓读写选通信号选通数据和地址，该方法的具体步骤包括如下：

步骤1，发送生成的多路编码数据和两路打孔valid标识信号：

步骤1.1，卷积编码模块中的每个卷积编码器按照系统编码规则进行编码，得到A、B两路编码数据；

步骤1.2，随机选取一个卷积编码器，将其对应的A、B两路编码数据送入valid标识模块；

步骤1.3，将所有卷积编码器的编码数据送入乒乓读写选通模块；

步骤1.4，卷积编码模块中的打孔模块分别对A、B两路编码数据进行打孔操作后的有效打孔数据进行valid标识；将两路Valid标识信号送入交织写入地址产生模块；

步骤2，发送根据打孔valid标识信号生成的两路交织写入地址：

步骤2.1，交织写入地址生成模块在收到A、B两路打孔Valid标识信号后，分别在A、B两路打孔Valid标识信号为高电平的时钟周期内，生成两路并行交织写入地址，A路打孔Valid标识信号对应的交织写入地址从0开始累加，每个高电平时钟周期累加一次，一次累加2个交织写入地址；在B路打孔Valid标识信号对应的交织写入地址中从1开始累加，每个高电平时钟周期累加一次，一次累加2个交织写入地址；

步骤2.2，交织写入地址生成模块将两路交织写入地址送入乒乓读写选通模块；

步骤3，发送产生的乒乓读写选通信号并选通选通编码数据和交织写入地址：

步骤3.1，收到多路编码数据的乒乓读写选通模块开始启动，此时，将系统的最大写入时间作为读写周期，同时产生X，Y两路乒乓读写选通信号，在第一个读写周期内，X路处于写周期，Y路处于读周期，在其下一个读写周期内，X路处于读周期，Y路处于写周期，如此实现信号选通往复控制，直至系统停止操作；

步骤3.2，将读写周期内X、Y路乒乓读写选通信号，送入交织读取地址生成模块；

步骤3.3，将读写周期内X路乒乓读写选通信号，送入一组交织操作单元，将读写周期内Y路乒乓读写选通信号，送入另一组交织操作单元；

步骤3.4，乒乓读写选通模块在收到编码数据和交织写入地址后，只为处于写周期中的交织操作单元组送入交织写入地址和编码数据，对交织操作单元组中的每一个交织操作单元输出两路交织写入地址和多路编码数据；

步骤4，采用双口RAM进行交织写操作：

步骤4.1，受X路乒乓读写选通信号控制的交织操作单元组中的交织操作单元，在收到两路交织写入地址和多路编码数据后的写周期内，对同一个交织操作单元内的每个双口RAM，按照相同两路交织写入地址，写入不同两路编码数据；对同一组的不同交织操作单元，在上述交织操作单元写入操作的同一时刻，对各自的双口RAM做与上述交织操作单元写入操作，地址相同和编码数据相同的写操作；

步骤5，发送采用双口ROM生成的多路交织读取地址：

步骤5.1收到X、Y路选通控制信号的第一个读周期后，ROM读取地址开始第一次生成，每个读写周期生成一次，每次生成两路ROM读取地址，第一路ROM地址初始地址为0，每个时钟周期累加一次，一次累加2个ROM地址，第二路ROM地址初始地址为1，每个时钟周期累加一次，一次累加2个ROM地址；

步骤5.2交织读取地址生成模块中的每一个双口地址ROM，根据相同的两路ROM地址，将根据系统交织公式初始化存入双口地址ROM的交织读取地址分别按两路并行读出；

步骤5.3交织读取地址生成模块将多路交织读取地址送入乒乓读写选通模块；

步骤6，根据乒乓读写选通信号选通交织读取地址：

乒乓读写选通模块在收到交织读取地址后，只为处于读周期中的交织操作单元组送入交织读取地址，对每一个交织操作组的不同交织操作单元分发不同的两路交织读取地址；

步骤7，采用双口RAM进行交织读操作并发送合路后的交织数据：

步骤7.1，受X路乒乓读写选通信号控制的交织操作单元组中的交织操作单元，在读周期内通过对交织读取地址算术左移N_bit位，得到RAM读取地址，其中，N_bit＝log₂N_RAM，N_RAM表示交织操作单元中双口RAM的数量；

步骤7.2，受X路乒乓读写选通信号控制的交织操作单元组中的交织操作单元，在读周期内在对同一个交织操作单元内的每个双口RAM，按照相同的两路RAM读取地址，分别读出两路交织数据；

步骤7.3，受X路乒乓读写选通信号控制的交织操作单元组中的交织操作单元，在读周期内通过用收到的交织读取地址对卷积编码器的数量进行取模运算得到的余数，输出该余数对应的双口RAM读出的两路交织数据；每一个交织操作单元将各自生成的两路交织数据送入乒乓读写选通模块；

步骤7.5，清空受X路乒乓读写选通信号控制的交织操作单元组中的编码数据；

步骤7.6，乒乓读写选通模块将两组交织操作单元组生成的两组多路交织数据合路为一组多路交织数据；乒乓读写选通模块将合路后的多路交织数据并行输出，完成一次叫交织操作；

步骤8，采用双口RAM进行同步切换的交织读写操作：

步骤8.1，受Y路乒乓读写选通信号控制的交织操作单元组处于写周期，在一个读写周期内同步执行步骤4所述的交织写操作；

步骤8.2，受Y路乒乓读写选通信号控制的交织操作单元组在下一个读写周期切换为读周期，执行步骤7所述操作；

步骤8.3，受X路乒乓读写选通信号控制的交织操作单元组在下一个读写周期切换为写周期，在一个读写周期内同步执行步骤4所述的操作；

步骤9，系统停止工作：

当卷积编码模块停止产生数据时，则对最后一个存有未交织数据的交织操作单元组进行步骤7所述操作后系统停止工作。