[发明专利]卫星应用中使用乘积码对信元进行编码的方法

说明书

本发明涉及对数据进行编码。更具体地，本发明涉及一个允许通过乘积码对数据模块进行编码的方法，其中乘积码使用了特殊系列的行代码和列代码。本发明尤其适用于ATM信元编码。

乘积码是一种对例如无线发送的数据进行编码的已知编码形式。图1和2示出了乘积编码的原理。

这里我们考虑一个由90个要编码的数据位构成的数据模块，其中这些数据位被编号为d1至d90。这些数据位被组织成图1所示的阵列，该阵列包括k1个行和k2个列，其中k1＝9并且k2＝10。乘积码编码包括对k1个行中的各个行使用一个第一模块编码(已知为一个行码)以便得到编号为dli(图2)并且对应于k1个行中的各个行的编码的附加位。例如，数据位dl1，dl2和dl3对应于对数据位d1至d10的编码。在这种情况下，n2＝13表示在使用第一模块编码后的总列数，并且n2-k2＝3表示因使用第一模块编码而产生的附加列的个数。根据所使用的模块编码，产生了k1^*(n2-k2)个附加位。这些位被放在导出其本身的各个位的后面，从而产生一个k1行n2列的阵列。

在这个第一编码操作后，对n2列进行第二种模块编码(标记为列编码)以便产生(n1-k1)^*n2个附加位。这样，在图2中，通过对k2个列进行编码产生了20个附加位dci，并且通过对(n2-k2)个列进行编码又产生了6个附加位dlci。在这种情况下n1的值等于11并且n1-k1＝2。例如，对图1的阵列中的第一列的数据进行编码产生了附加位dc1和dc2。

根据行和列的参数(n1，k1)和(n2，k2)定义一个乘积码。一个乘积码的效率r等于构成该乘积码的行码的效率和列码的效率的乘积。在这种情况下其效率为： r = k 1 * k 2 n 1 * n 2 ]]>

模块编码的另一个特征是其纠错容量t。纠错容量直接取决于有关模块编码的最小汉明距离d_min。

具体地： t = [ d min - 1 2 ] ]]>

其中[x]表示x的整数部分。

在现有技术中，乘积码被专门用于ATM信元编码。对于这种短信元，有必要使用适当的编码；事实表明卷积码或Reed Solomon码不适合对ATM信元进行编码并且只能提供普通的性能。

法国专利申请FR 2 769 776描述了一个对包括一个第一区和一个第二区的数据模块进行编码的方法。该方法包括对定义如下的数据模块使用一个乘积码：

-对数据模块的第一区使用一个第一模块编码；

-对数据模块的第二区使用一个第二模块编码；

-对通过在与前两个码垂直的方向上进行前两次编码操作所得到的数据使用一个第三模块编码。

对于乘积码，通常的惯例是使用一个纠错容量t＝1的行码和一个具有相同纠错容量t＝1的列码。这种惯例的缺点是无论选择什么样的码，所得到的乘积码的效率总是大于0.5。不幸的是，对于卫星通信，为了在发送所需的功率和发送所占的带宽之间得到很好的平衡，期望码效率尽可能接近0.5。

本发明的一个具体目标是设计出能够得到适用于卫星传输的编码速率的行码和列码系列。