[發(fā)明專利]將二進制序列可逆變換為比率為2/3(1,K)游程受限的編碼序列

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 99807908.1
• 申請日: 1999-07-01
• 公開（公告）號: CN1307721A
• 公開（公告）日: 2001-08-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬丁·A·哈斯那;尼勒斯·海斯;沃爾特·赫特;巴里·M·特拉格
• 申請（專利權(quán)）人: 國際商業(yè)機器公司
• 主分類號: G11B20/14
• 分類號: G11B20/14;H03M5/14
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進委員會專利商標事務(wù)所
• 代理人: 酆迅

本發(fā)明涉及在例如磁存儲記錄信道或光通信子系統(tǒng)中出現(xiàn)的二進制值序列的非正常譯碼，其中誤碼、擦除或故障包含具有高占空比碼型或所選碼型重復的二進制子序列。更具體地，本發(fā)明涉及一種防止或消除碼型的不確定的重復的方法和裝置。

眾所周知，由于其中存在非設(shè)定的碼型或?qū)傩裕粋€二進制值序，列如1000011011可能被譯碼設(shè)備錯誤地譯碼。例如，一個1010101010...序列具有很高的占空比。從電子學上看，一個高占空比的意義等同于電子或機械元件被高度重復地動作。這個高頻動作產(chǎn)生伴隨發(fā)熱并增加在元件環(huán)境中的噪聲，從而導致較高誤碼率和故障率，并縮短元件壽命。

為此定義了占空比這個術(shù)語，它的意義是：一個碼型或一個重復子序列間隔中出現(xiàn)二進制數(shù)字1的數(shù)量。在101010這個例子中，因為每兩位間隔就有一個1出現(xiàn)，所以它的占空比是50％。如果一個重復碼型具有兩個二進制4位字的形式，如1001，1000，則占空比就是3/8＝37.5％。

在磁記錄信道和光通信中存在脈沖拖尾或展寬現(xiàn)象。例如，兩個二進制4位字0001，0010，由于拖尾，在譯碼器的輸入處呈現(xiàn)為0001，1010。在這種情況中，位于第一個字的第4位的二進制“1”被電子地或光學地延伸，就象存在兩個二進制“1”一樣。這種情況或拖尾在脈沖位置調(diào)制通信系統(tǒng)或類似系統(tǒng)特別多。由此導致了PPM系統(tǒng)的明顯的帶寬效率極低的缺點。

從1983年11月1日授權(quán)給Adler等人的標題是“用于產(chǎn)生具有比率為2/3的(1，7)信道的無噪聲滑動塊代碼的方法和設(shè)備”的美國專利4,413,251可以得知，有限狀態(tài)機(FSM)能將非受限二進制值序列以不可逆方式轉(zhuǎn)換到一個受限二進制值序列。進一步，Adler講述了一種有限前瞻獨立狀態(tài)機可以執(zhí)行這種譯碼。前瞻能力使一個譯碼器通過考慮一個預定數(shù)目的子序列RLL碼字，將一個當前的RLL碼字的n＜m位分解為m位非受限序列。盡管如此，這種譯碼器的前瞻特點仍會增加RLL碼字的誤碼或消除的不利影響。

參照Adler等人的方法，對于將m個位的非受限二進制序列映象到n個位的受限二進制序列的給定碼率R＝m/n，該要求通過得到一個每個狀態(tài)具有2m分支的FSM編碼器被部分滿足，在每個狀態(tài)內(nèi)，通過拆分和合并某些FSM狀態(tài)以得到一個新的FSM來表明(d，k)約束。該(d，k)約束的含義是在任何一對連續(xù)的二進制“1”之間插入至少d個“0”，且至多不超過k個“0”。對于d＜k，d就確定了轉(zhuǎn)變頻率和符號間干擾(ISI)的來源。而k則用于時鐘的再同步。

本發(fā)明提供一個用于將非受限二進制序列轉(zhuǎn)換到一個受限序列的FSM，該受限序列是從一系列固定比率為2/3(d，k)的由(1，9)和(1，13)RLL代碼組成的RLL代碼中選擇的，其中與(1，9)和(1，10)RLL代碼的情況相同，抑制預先確定的RLL代碼序列不確定的重復出現(xiàn)，或與(1，13)RLL代碼的情況相同，消除預先確定的RLL代碼序列不確定的重復出現(xiàn)。更進一步，當從一個存儲子系統(tǒng)或一個光通信路徑或類似的路徑中讀取RLL代碼序列時，一個前瞻的非基于狀態(tài)的譯碼器提供了必須的可逆性。

更實際地，通過用于將二進制序列逆映象到一個具有最大轉(zhuǎn)移密度限制的比率為2/3(1，k)的游程長度受限碼(RLL)序列的一個處理器實現(xiàn)方法，或一個硬連線組合邏輯等價物，確信可以實現(xiàn)前述目的。這種方法包括兩個步驟，也就是，定義和存儲一個有限狀態(tài)機作為一個編碼器，然后對二進制序列執(zhí)行映象。