[發明專利]使用非平衡碼本進行數字通信的系統和方法

有效

• 申請號: 201180003755.1
• 申請日: 2011-01-20
• 公開（公告）號: CN102511141A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發明（設計）人: 鄭立忠;俞菲·布蘭肯什布
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司
• 主分類號: H04L1/00
• 分類號: H04L1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明要求2010年1月25日遞交的發明名稱為“使用非平衡碼本進行數字通信的系統和方法(System?and?Method?for?Digital?Communications?with?Unbalanced?Codebooks)”的第12/693,345號美國非臨時專利申請案的在先申請優先權，該在先申請的內容以引入的方式并入本文本中。

技術領域

本發明大體涉及數字通信，確切地說，涉及使用非平衡碼本進行數字通信的系統和方法。

背景技術

二進制序列可具有預定分數為p的‘1’序列(′1′s)。當p＝0.5時，發生特殊情況，其中碼本及其碼字被視為具有平衡碼字的平衡碼本。否則，碼本及其碼字被視為具有非平衡碼字的非平衡碼本。

通常，在信息論中，只有在所使用的碼本具有最佳輸入分布的情況下，才可獲得信道容量(即可通過給定信道進行可靠通信的最大吞吐量)。盡管信道容量的概念早在60年前就已為人所知，但數字通信系統中所使用的大部分代碼均是二進制線性碼，其必需具有伯努利(Bernoulli)(0.5)組合。也就是說，二進制線性碼的大部分碼字約一半為‘1’序列且一半為‘0’序列(′0′s)。

使用二進制線性碼限制了信道代碼接近少數信道類型，例如，加性高斯白噪聲信道或二進制對稱信道的容量限的可能性。對于具有不同于伯努利(0.5)的最佳輸入組合的信道，可能非常難以成功找到有效的編碼和解碼算法。因此，存在用以生成具有較好距離特性，即具有根據預定組合的較佳糾錯性能的糾錯信道代碼的有效方法，所述有效方法可將信道編碼理論中的性能提高擴展到更為廣泛的信道類型中。

發明內容

通過使用非平衡碼本進行數字通信的系統和方法的各項實施例，可大體上解決或避免這些和其他問題，并大體上獲得技術性優勢。

根據一項實施例，本發明提供一種發射器。所述發射器包括信道編碼器，以及耦接到所述信道編碼器的調制器/發射器電路。所述信道編碼器通過信息輸入端所提供的信息矢量生成輸出碼字，使用第一代碼將所述信息矢量編碼成中間碼字，以及使所述中間碼字形成輸出碼字，其中所述輸出碼字具有所需分布。所述調制器/發射器電路準備要通過物理信道傳輸的輸出碼字。

根據另一項實施例，本發明提供一種接收器。所述接收器包括耦接到通信信道的解調器/接收器電路，以及耦接到所述解調器/接收器電路的信道解碼器。所述解調器/發射器電路準備已接收的信號，所述已接收的信號由所述通信信道提供以用于數據處理，且所述信道解碼器通過所準備的已接收的信號生成估計信息矢量。所述信道解碼器包括逆成形濾波器和第一代碼的子解碼器。

根據另一項實施例，本發明提供一種用于傳輸信息的方法。所述方法包括：接收信息矢量；使用第一代碼將所述信息矢量編碼成中間碼字；使所述中間碼字形成具有所需分布的輸出碼字；以及傳輸所述輸出碼字。

一項實施例的優勢在于，可較為容易地生成具有任何所需組合p的碼本和碼字。易于生成碼本和碼字即可找到針對更為廣泛的信道類型的有效編碼和解碼算法、具有較佳糾錯性能的信道代碼等。

一項實施例的進一步優勢在于，線性碼可形成具有所需組合p的碼本和碼字，而非直接生成具有所需組合p的碼本和碼字。線性碼在數字通信中是眾所周知、廣泛使用和了解的。此外，線性碼易于生成，從而簡化了具有所需組合p的碼本和碼字的生成。

上述內容概述了本發明的特征和技術優勢，以幫助您更好地了解下文對各項實施例的詳細說明。下文將描述各項實施例的額外特征和優勢，這些內容構成了本發明的權利要求書的主題。所屬領域的一般技術人員應了解，可輕易地基于所揭示的概念和特定實施例，修改或設計能夠實現與本發明相同的用途的其他結構或方法。所屬領域的一般技術人員應認識到，此類等效構造并未偏離在隨附的權利要求書中規定的本發明的精神和范圍。

附圖說明

為了更全面地了解本發明的各項實施例，以及相應優勢，現結合附圖來參考以下說明，其中：

圖1是通信裝置的發射部分的圖解；

圖2是通信裝置的接收部分的圖解；

圖3是使用矢量量化器將信息位轉換成非平衡碼字的信道編碼器的圖解；

圖4a是使用征狀解碼器(syndrome?decoder)將信息位轉換成非平衡碼字的信道編碼器的圖解；

圖4b是使用征狀編碼器將已接收的信號矢量轉換成預估計信息矢量的信道解碼器的圖解；

圖5是碼率為1/2的卷積碼的方框圖；