[发明专利]用于解码通过使用格子编码调制被编码的信号的装置

说明书

本发明涉及一种用于解码格子编码调制信号的装置，且更具体地涉及一种判定用于解码被传送的在一欧盟(“GA”)高清晰度电视(HDTV)系统中通过使用格子编码调制被编码及转换的信号的位量度的装置。

数字数据，例如，在播送高清晰度电视信号中所用的数字化的视频信号，可通过通信至终端用户的地上VHF或UHF模拟信道被传送。然而，模拟信道往往会传送其输入波形的被讹误及被变换的版本。这些波形的讹误在统计上常常可能是附加的及/或倍增的脉冲噪声和衰减。

为了通过一模拟信道通信数字数据，数据最好通过使用，例如脉幅调制(“PAM”)的形式被调制，其中各信号是其幅度水平由数字数据所确定的脉冲。

在另一方面，所谓的格子编码调制(“TCM”)作为用于通过限带信道的数字传送的组合的编码及调制技术已得到发展，它通过一常规的未编码的多级调制而不损及其带宽系数，实现有效的编码增益。该TCM方案使用与控制调制信号的选择的有限态编码器组合在一起的冗余非二进制调制，以生成经编码的信号序列。在接收机中，被传送的包含噪声的信号通过最大似然序列解码器被解码。这些方案可提高数字传送的健全性，克服通过常规的未编码的调制的附加噪声。这一改进被获得而不必如其它已知的误差校正方案所迫切需要的根据有效的信息率进行带宽扩展或减小。该术语“格子”被使用是因为这些方案可通过与二进制卷积码的格子图相类似的状态转换(格子)图被描述。差别在于TCM将卷积编码的原理扩展至对任意大小的信号组的非二进制调制。

对TCM更广范围的讨论在例如G.Ungerboeck的“对冗余信号组的经格子编码的调制一部分I：介绍；部分II：现有技术的状况”，IEEECommunication Magazine，25，No.2，第5-21页(1987年2月)中被给出。

一Viterbi算法被主要使用于执行对格子码的最大似然解码。被广泛地认识到如果软信息是可利用的，能作出对接收到的符号的实际值的更好的判定。即，如果当信号被接收到时，误差校正期间的解码器知道了其质量水平，就能作出关于被传送的符号的真值的较好的判定。因此，通过使用信号幅度作为用于软判定解码的信道状态信息可获得用于带有Viterbi解码的格子编码调制的改进的比特误差率性能。

为做到这一点，在软判定解码中使用了一位量度，其中该位量度是反映某一位是二进制“1”或“0”的置信级的数字。

一用于由GA所建议的HDTV标准的传输系统采用一被预编码用于地面广播方式的带有一未编码位的2/3比率格子码。即，一位(LSB：最不有效位)使用1/2比率卷积码被编码成两输出位而其它输入位(MSB：最有效位)被预编码。带有格子码被使用的发信波形是一8电平(3位)一维构象。

参照图1，示有在一GA HDTV编码系统中所用的一格子编码器20，及一8电平符号映象器30，输入数据的一LSBX1在格子编码器20中被格子编码成Z0和Z1，以给出带有输入数据的一MSBX2的3位编码字(Z0、Z1、Z2)。在8电平符号映象器30，该3位编码字被调制或映象至一8点一维信号空间，其中该8信号点的位置被预先确定为在其中所提供的一表内被指定的位置。该被调制的信号被进一步处理并被传送至一相应的HDTV解码系统，在该系统中最初的输入数据(X1，X2)将被恢复。

在图2中，对一软判定和一硬判定解码方法进行了比较并给出了一示例性的位量度判定方案，在图2中，被调制的信号点P₀或P₁以上的‘0’或‘1’分别表示在一编码器被提供的被编码字的一位。在图2中所示的这一简单的例子中，仅考虑一位码字以便一被调制的信号点是两点P₀或P₁之一且一实际的被传送的信号假定位于最初信号点P₀和P₁之间。

在硬判定解码方案中，无论是最初信号P₀和P₁的哪一个，一被传送的信号是位于较近的一个。因此，在图2中指示为TH、用于判定来自被传送的信号点的相应的被编码位如0或1的值的一阈值位于P₀和P₁之间一区间的中间。具体地，如果被传送的信号点位于TH的左方，相应的被编码位被确定为0，且反过来也一样。