[发明专利]用于乘积码的高速率TURBO编码器和解码器

说明书

技术领域

本发明的领域是发送和接收有用数据，具体地用于高数据速率以及超 高数据速率传输。例如，本发明涉及超高(very high)速率架构(其管理 一般在10或甚至40吉比特/秒以上的速率)。

能够发送或接收的装置可嵌入到许多数字装置中，如固定的或膝上型 计算机、移动电话、智能电话(intelligent telephone，更多地作为 Smart-phone已知)、固定的基站、PDA、互联网接入点(Wi-Fi，Wi-Max 等)等。

本发明的领域更具体地是在发送期望传输、或广播的有用数字数据时 对其进行编码-特别是存在不同源的噪声的情况下，以及对这样发送的编 码的数据进行解码。

本发明的领域可具体地涉及turbo码的使用，在另一文献FR-91 05280中具体给出了turbo码的原理。

Turbo码促进了传输速度的提高以及服务质量的改进。此外，正在进 行研究以将turbo码引入到如硬盘或DVD的信息存储系统中或光纤传输 系统中。在向高速度发展的环境下，光纤传输是促进内容服务基础设施的 发展的前沿技术。

而且，所获得的架构以远低于迄今所提出的架构的执行等待时间来处 理可超过10Gbits/s或甚至40Gbits/s的超高数据速率。

本发明更精确地涉及一种处理和电子模块，用于对具有k1行、k2列 和排成行向量和列向量的k1＊k2个有用数据的矩阵进行编码的，使得从对 应于两个基本码(elementary code)的均匀交错方式的级联码 (concatenated code)来构造具有n1行、n2列以及n1＊n2个符号(n1 和n2当然分别大于k1和k2)的矩阵。然而，该处理也可以以均匀交错 使用T＞2个基本码应用到尺寸T＞2的矩阵。

在接收时，该发明还涉及用于在预置的介质(或信道)中传输和接收 之后，对如此构造的矩阵进行解码的处理和电子模块。

背景技术

可根据turbo编码技术构造该矩阵n1＊n2，在文献FR-9105280中具 体给出了turbo编码技术，包括基本码的串行或并行级联以及均匀内部交 错。

可以以特殊的方式通过构造乘积码矩阵n1＊n2来实现串行或并行级 联。由P.Elias在其文章《Error-free encoding》中引入了乘积码的概念， 该文章1954年9月发表在期刊《IRE Transaction on Information Theory》 (vo1.IT4，27-29页)中。

乘积码使得有可能从两个(或更多个)具有小的最小汉明距离δ的基 本码获得如下码：该码的最小汉明距离等于所使用的基本码的汉明距离的 乘积，且其输出等于基本输出的乘积。

这样，参考图1，如果考虑从卷积基本码或线性分组码(code in linear  blocks)获得的两个基本码C₁(n₁，k₁，δ₁)和C₂(n₂，k₂，δ₂)，则以具有n₁行和n₂列的矩阵C的形式给出乘积码，其中：

-二进制数以具有k₁行和k₂列的子矩阵M来表示，

-子矩阵M的k₁行的每一行由码C₂来编码，

-矩阵C的n₂列的每一列由码C₁来编码。

如果码C₁是线性的，由C₁构造的(n₁-k₁)行是码C₂的字且可被解 码为前k₁行。因此乘积码基于行具有C₂的n₁个码字，且基于列具有C₁的n₂个码字。