декодер с контроллером усиления для системы мобильной связи

Формула изобретения

1. Итеративный декодер, содержащий первый компонентный декодер для приема первого внешнего информационного сигнала, первого сигнала четности и сигнала систематического кода для декодирования сигнала систематического кода из принятых сигналов и для формирования первичного декодированного сигнала, включающего в себя второй внешний информационный сигнал, контроллер усиления для регулировки усиления второго внешнего информационного сигнала, перемежитель для перемежения сигнала систематического кода и второго внешнего информационного сигнала с отрегулированным усилением, второй компонентный декодер для приема сигнала перемежителя и второго сигнала четности для декодирования сигнала перемежителя и для формирования вторичного декодированного сигнала, включающего в себя первый внешний информационный сигнал, и обращенный перемежитель для обращенного перемежения первого внешнего информационного сигнала второго компонентного декодера для подачи первого внешнего информационного сигнала, после его обращенного перемежения обращенным перемежителем, в первый компонентный декодер.

2. Итеративный декодер по п.1, отличающийся тем, что контроллер усиления обеспечивает регулировку усиления второго внешнего информационного сигнала фиксированным значением.

3. Итеративный декодер по п.2, отличающийся тем, что фиксированное значение равно 1,7.

4. Итеративный декодер по п.1, отличающийся тем, что контроллер усиления обеспечивает регулирование второго внешнего информационного сигнала предварительно определенным значением в пределах 1 - 2,5.

5. Итеративный декодер, содержащий первый компонентный декодер для приема первого внешнего информационного сигнала, первого сигнала четности и сигнала систематического кода для декодирования сигнала систематического кода из принятых сигналов и для формирования первичного декодированного сигнала, включающего в себя второй внешний информационный сигнал, перемежитель для перемежения сигнала систематического кода и второго внешнего информационного сигнала, второй компонентный декодер для приема сигнала перемежителя и второго сигнала четности для декодирования сигнала перемежителя и для формирования вторичного декодированного сигнала, включающего в себя первый внешний информационный сигнал, обращенный перемежитель для обращенного перемежения первого внешнего информационного сигнала второго компонентного декодера и контролер усиления для регулировки усиления первого внешнего информационного сигнала обращенного перемежителя для подачи первого внешнего информационного сигнала, усиление которого отрегулировано контроллером усиления, в первый компонентный декодер.

6. Итеративный декодер по п.5, отличающийся тем, что контроллер усиления обеспечивает регулировку усиления первого внешнего информационного сигнала фиксированным значением.

7. Итеративный декодер по п.6, отличающийся тем, что фиксированное значение равно 1,7.

8. Итеративный декодер по п.5, отличающийся тем, что контроллер усиления обеспечивает регулировку первого внешнего информационного сигнала предварительно определенным значением в пределах 1 - 2,5.

9. Итеративный декодер, содержащий первый компонентный декодер для приема первого внешнего информационного сигнала, первого сигнала четности и сигнала систематического кода для декодирования сигнала систематического кода из принятых сигналов и для формирования первичного декодированного сигнала, включающего в себя второй внешний информационный сигнал, первый контроллер усиления для регулировки усиления второго внешнего информационного сигнала, перемежитель для перемежения сигнала систематического кода и второго внешнего информационного сигнала, усиление которого регулируется первым контроллером усиления, второй компонентный декодер для приема сигнала перемежителя и второго сигнала четности для декодирования сигнала перемежителя и для формирования вторичного декодированного сигнала, включающего в себя первый внешний информационный сигнал, обращенный перемежитель для обращенного перемежения первого внешнего информационного сигнала второго компонентного декодера и второй контроллер усиления для регулировки первого внешнего информационного сигнала обращенного перемежителя для подачи первого внешнего информационного сигнала, усиление которого отрегулировано вторым контроллером усиления, в первый компонентный декодер.

10. Итеративный декодер по п.9, отличающийся тем, что первый и второй контроллеры усиления обеспечивают регулировку усилений первого и второго внешних информационных сигналов фиксированными значениями.

11. Итеративный декодер по п.10, отличающийся тем, что фиксированное значение равно 1,7.

12. Итеративный декодер по п.9, отличающийся тем, что контроллеры усиления обеспечивают регулировку усилений первого и второго внешних информационных сигналов предварительно определенным значением в пределах 1 - 2,5.

13. Способ регулировки усиления для итеративного декодера, имеющего первый компонентный декодер, второй компонентный декодер и контроллер усиления, содержащий этапы приема в первом компонентном декодере первого внешнего информационного сигнала, первого сигнала четности и сигнала систематического кода, декодирования сигнала систематического кода из принятых сигналов для формирования первичного декодированного сигнала, включающего в себя второй внешний информационный сигнал, регулировки усиления второго внешнего информационного сигнала контроллером усиления, перемежения сигнала систематического кода и второго внешнего информационного сигнала, усиление которого отрегулировано контроллером усиления, приема во втором компонентном декодере сигнала систематического кода и второго внешнего информационного сигнала после перемежения их на этапе перемежения и второго сигнала четности и декодирования перемеженного сигнала для формирования вторичного декодированного сигнала, включающего первый внешний информационный сигнал, и обращенного перемежения первого внешнего информационного сигнала, сформированного вторым компонентным декодером, для подачи первого внешнего информационного сигнала, после его обращенного перемежения на этапе обращенного перемежения, в первый компонентный декодер.

14. Способ по п.13, отличающийся тем, что контроллер усиления регулирует усиление второго внешнего информационного сигнала фиксированным значением.

15. Способ по п.14, отличающийся тем, что фиксированное значение равно 1,7.

16. Способ по п.14, отличающийся тем, что усиление контроллера усиления определяется из соотношения

G=constant^-1 1 (1constant2,5).

17. Способ по п.13, отличающийся тем, что контроллер усиления регулирует усиление второго внешнего информационного сигнала значением, обратно пропорциональным _b/N₀.

18. Способ по п.17, отличающийся тем, что упомянутое значение определяется из соотношения

G=М(Е_b/N₀ (дБ))^-1,

где М - постоянная.

19. Способ по п.13, отличающийся тем, что контроллер усиления регулирует усиление второго внешнего информационного сигнала значением, определяемым функцией дисперсии внешнего информационного сигнала.

20. Способ по п.19, отличающийся тем, что упомянутое значение определяется из соотношений





где N - количество информационных битов;

Ехt(i) - внешний информационный сигнал.

21. Способ по п.13, отличающийся тем, что контроллер усиления регулирует усиление второго внешнего информационного сигнала значением, определяемым функцией частоты ошибок в битах (ЧОБ).

22. Способ по п.21, отличающийся тем, что значение определяют согласно одной из следующих трех функций:

Функция 1



Функция 2



Функция 3



где N - число битов информации;

e - число, являющееся разностью между информационными битами и декодированными битами.

23. Способ регулировки усиления для итеративного декодера, имеющего первый компонентный декодер, второй компонентный декодер и контроллер усиления, содержащий этапы приема в первом компонентном декодере первого внешнего информационного сигнала, первого сигнала четности и сигнала систематического кода, декодирования сигнала систематического кода из принятых сигналов для формирования первичного декодирующего сигнала, включающего в себя второй внешний информационный сигнал, перемежения сигнала систематического кода и второго внешнего информационного сигнала, приема во втором компонентом декодере сигнала систематического кода и второго внешнего информационного сигнала после перемежения их на этапе перемежения и второго сигнала четности и декодирования перемеженного сигнала для формирования вторичного декодированного сигнала, включающего первый внешний информационный сигнал, и обращенного перемежения первого внешнего информационного сигнала, сформированного вторым компонентным декодером, и регулировки усиления первого внешнего информационного сигнала контроллером усиления после обращенного перемежения на этапе обращенного перемежения для ввода первого внешнего информационного сигнала, усиление которого отрегулировано контроллером усиления, в первый компонентный декодер.

24. Способ по п.23, отличающийся тем, что контроллер усиления регулирует усиление первого внешнего информационного сигнала фиксированным значением.

25. Способ по п.24, отличающийся тем, что фиксированное значение равно 1,7.

26. Способ по п.24, отличающийся тем, что контроллер усиления регулирует усиление первого внешнего информационного сигнала предварительно определенным значением G согласно соотношению

G=constant^-1 1 (1constant2,5),

где constant - постоянная.

27. Способ по п.23, отличающийся тем, что контроллер усиления регулирует усиление первого внешнего информационного сигнала значением, обратно пропорциональным _b/N₀.

28. Способ по п.27, отличающийся тем, что упомянутое значение определяется из соотношения

G=М(Е_b/N₀(дБ))^-1,

где М - постоянная.

29. Способ по п.23, отличающийся тем, что контроллер усиления регулирует усиление первого внешнего информационного сигнала значением, определяемым функцией дисперсии внешнего информационного сигнала.

30. Способ по п.29, отличающийся тем, что упомянутое значение определяется из соотношений





где N - количество информационных битов;

и Ехt(i) - внешний информационный сигнал.

31. Способ по п.23, отличающийся тем, что контроллер усиления регулирует усиление первого внешнего информационного сигнала значением, определяемым функцией частоты ошибок в битах (ЧОБ).

32. Способ по п.31, отличающийся тем, что упомянутое значение определяется согласно одной из следующих трех функций:

Функция 1



Функция 2



Функция 3



где N - число битов информации;

e - число, являющееся разностью между информационными битами и декодированными битами.

33. Способ регулировки усиления для итеративного декодера, имеющего компонентный декодер и контроллер усиления, содержащий этапы приема в компонентном декодере первого внешнего информационного сигнала, первого сигнала четности и сигнала систематического кода, декодирования сигнала систематического кода для формирования первичного декодированного сигнала, включающего в себя второй внешний информационный сигнал, регулировки усиления второго внешнего информационного сигнала контроллером усиления, перемежения сигнала систематического кода и второго внешнего информационного сигнала, усиление которого отрегулировано контроллером усиления, для формирования перемеженного сигнала, приема в компонентном декодере перемеженного сигнала и второго сигнала четности, декодирования перемеженного сигнала с вторым сигналом четности для формирования вторичного декодированного сигнала, включающего первый внешний информационный сигнал, обращенного перемежения первого внешнего информационного сигнала, сформированного на этапе второго декодирования для переупорядочивания последовательности перемеженного сигнала в его исходный порядок и регулировки усиления первого внешнего информационного сигнала контроллером усиления после обращенного перемежения для ввода первого внешнего информационного сигнала с отрегулированным усилением в компонентный декодер.

34. Способ по п. 33, отличающийся тем, что усиления первого и второго внешних информационных сигналов регулируются фиксированными значениями.

35. Способ по п.34, отличающийся тем, что фиксированное значение равно 1,7.

36. Способ по п.35, отличающийся тем, что упомянутое значение определяется из соотношения

G=constant^-1 1 (1constant2,5),

где constant - постоянная.

37. Способ по п. 33, отличающийся тем, что усиления первого и второго внешних информационных сигналов регулируются значением, обратно пропорциональным Е_b/N₀.

38. Способ по п.37, отличающийся тем, что упомянутое значение вычисляется согласно соотношению

G=М(Е_b/N₀ (дБ))^-1,

где М - постоянная.

39. Способ по п. 33, отличающийся тем, что усиления первого и второго внешних информационных сигналов регулируются значением, определяемым функцией дисперсии внешнего информационного сигнала.

40. Способ по п.39, отличающийся тем, что упомянутое значение определяется из соотношений





где N - количество информационных битов;

Ехt(i) - внешний информационный сигнал.

41. Способ по п. 33, отличающийся тем, что усиления первого и второго внешних информационных сигналов регулируются значением, определяемым функцией частоты ошибок в битах (ЧОБ).

42. Способ по п.41, отличающийся тем, что упомянутое значение определяется согласно одной из следующих трех функций:

Функция 1



Функция 2



Функция 3



где N - число битов информации;

e - число, являющееся разностью между информационными битами и декодированными битами.

Описание изобретения к патенту

Настоящее изобретение относится к каскадному итеративному декодеру для приемника системы мобильной связи, и в частности к итеративному декодеру, имеющему контроллер усиления для регулировки усиления внешнего информационного сигнала, выдаваемого из компонентного декодера, в системе мобильной связи.

Некоторые перспективные системы мобильной связи, такие как IMT-2000 (CDMA 2000) и UMTS (универсальная система мобильной связи), как ожидается, будут использовать турбокод, который требует итеративного декодера. Турбокоды также используют в сцепленных сверточных кодах для систем спутниковой связи. Сцепленные блочные коды или композиционные сверточные коды, которые используют для систем дальней космической связи, требуют итеративного декодера.

Типовой итеративный декодер состоит из множества компонентных декодеров, соединенных последовательно. Каждый компонентный декодер является декодером SISO (с программируемым входом и программируемым выходом), декодером SOVA (алгоритма Витерби с программируемым выходом) или декодером MAP (максимальной апостериорной вероятности).

Турбодекодер с двумя компонентными декодерами описан ниже на примере. Компонентный декодер во входном каскаде определяется как первый компонентный декодер, а компонентный декодер в выходном каскаде определяется как второй компонентный декодер.

Первый компонентный декодер принимает сигнал систематического кода, первый сигнал четности и первый внешний информационный сигнал для декодирования и выдает декодированный сигнал, включающий в себя компонент сигнала систематического кода и компонент значения достоверности (далее называемый второй внешней информацией), представляющий собой новую внешнюю информацию декодированного результата. Второй компонентный декодер принимает для декодирования первичный декодированный сигнал от первого компонентного декодера и второй сигнал четности из сигналов четности, передаваемых по радиоканалу, и выдает вторичный декодированный сигнал, включающий в себя первый компонент внешнего информационного сигнала, представляющего новую внешнюю информацию вторичного декодированного результата. Первый компонент внешнего информационного сигнала подается обратно на вход первого компонентного декодера.

Как описано выше, обычный турбодекодер декодирует принятый сигнал с внешней информацией, формируемой каждым компонентным декодером, независимо от состояния канала.

Задача настоящего изобретения состоит в создании итеративного декодера, имеющего множество компонентных декодеров и контроллер усиления для регулировки усиления внешних информационных сигналов, сформированных от компонентных декодеров в соответствии с состоянием канала, в системе мобильной связи.

Другой задачей настоящего изобретения является создание итеративного декодера, имеющего множество компонентных декодеров и контроллер усиления для регулировки усиления внешних информационных сигналов, сформированных от компонентных декодеров, с фиксированными значениями ослабления согласно состоянию канала, чтобы оптимизировать декодирование в системе мобильной связи.

В соответствии с одним аспектом настоящего изобретения итеративный декодер содержит первый компонентный декодер для приема первого внешнего информационного сигнала, первого сигнала четности и сигнала систематического кода, декодирования сигнала систематического кода из принятых сигналов и формирования первичного декодированного сигнала, включающего в себя второй внешний информационный компонент, где первый и второй внешние информационные сигналы используют для снижения шума во входных сигналах; второй компонентный декодер для приема первичного декодированного сигнала от первого компонентного декодера и второго сигнала четности, декодирования декодированного сигнала из принятых сигналов и формирования вторичного декодированного сигнала, включающего в себя первый внешний информационный сигнал; и контроллер усиления, включенный между первым и вторым компонентными декодерами, для ослабления второго внешнего информационного сигнала в декодированном сигнале, принятом от первого компонентного декодера.

В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения итеративный декодер содержит первый компонентный декодер для приема первого внешнего информационного сигнала, первого сигнала четности и сигнала систематического кода, декодирования сигнала систематического кода из принятых сигналов и формирования первичного декодированного сигнала, включающего в себя второй внешний информационный компонент, где первый и второй внешние информационные сигналы используют для снижения шума во входных сигналах; второй компонентный декодер для приема первичного декодированного сигнала от первого компонентного декодера и второго сигнала четности, декодирования декодированного сигнала из принятых сигналов и формирования вторичного декодированного сигнала, включающего в себя первый внешний информационный сигнал; и контроллер усиления, включенный между первым и вторым компонентными декодерами, для ослабления первого внешнего информационного сигнала в сигнале, принятом от второго компонентного декодера.

В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения итеративный декодер содержит первый компонентный декодер для приема первого внешнего информационного сигнала, первого сигнала четности и сигнала систематического кода, декодирования сигнала систематического кода из принятых сигналов и формирования первичного декодированного сигнала, включающего в себя второй внешний информационный компонент, где первый и второй внешние информационные сигналы используют для снижения шума во входных сигналах; второй компонентный декодер для приема первичного декодированного сигнала от первого компонентного декодера и второго сигнала четности, декодирования декодированного сигнала из принятых сигналов и формирования вторичного декодированного сигнала, включающего в себя первый внешний информационный сигнал; первый контроллер усиления, включенный между первым и вторым компонентными декодерами, для ослабления второго внешнего информационного сигнала в первичном сигнале, принятом от первого компонентного декодера; и второй контроллер усиления, включенный между первым и вторым компонентными декодерами, для ослабления первого внешнего информационного сигнала во вторичном сигнале, принятом от второго компонентного декодера.

Вышеуказанные и другие задачи, признаки и преимущества настоящего изобретения поясняются в нижеследующем подробном описании, иллюстрируемом чертежами, на которых представлено следующее:

фиг. 1 - блок-схема приемника, включающего в себя итеративный декодер с контроллером усиления в системе мобильной связи согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг. 2 - блок-схема варианта осуществления итеративного декодера, изображенного на фиг.1;

фиг.3 - блок-схема другого варианта осуществления итеративного декодера, изображенного на фиг.1;

фиг. 4 - график, иллюстрирующий частоту ошибок в битах (ЧОБ) в зависимости от значений регулировки усиления согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг.5 - график, иллюстрирующий частоту ошибок в кадрах (ЧОК) в зависимости от значений регулировки усиления согласно варианту осуществления настоящего изобретения; и

фиг.6 - график, иллюстрирующий ЧОБ и ЧОК в зависимости от отношений сигнал/шум (ОСШ), соответствующих значениям регулировки усиления, полученным при регулировке усиления согласно вариантам осуществления настоящего изобретения.

Предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения описаны ниже со ссылками на чертежи. В последующем описании известные функции или конструкции подробно не описаны, чтобы не усложнять описание изобретения ненужными деталями.

Согласно различным предпочтительным вариантам осуществления настоящего изобретения усиление внешнего информационного сигнала, сформированного от компонентного декодера, может регулироваться посредством определения значения регулировки усиления, исходя из одного из следующих фиксированных значений, полученных моделированием или численными методами ОСШ; отношение энергии (бита) к мощности шума (Е_b/N₀); функция внешней информации; адаптивные алгоритмы, использующие целевое измерение в качестве дисперсии внешней информации; или комбинация вышеуказанных четырех способов. Каждый источник для определения значения регулировки усиления соответствует способу регулировки усиления: первый способ использует эмпирически определенную на основе ОСШ оптимальную константу; второй способ использует значение усиления, обратно пропорциональное Е_b/N₀; третий способ использует некоторую функцию дисперсии внешней информации; и четвертый способ используют измерение целевого параметра в качестве дисперсии внешней информации.

На фиг.1 представлена блок-схема итеративного декодера, имеющего контроллер усиления в системе мобильной связи, согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Со ссылками на фиг.1 и 2 приведено описание структуры и работы итеративного декодера согласно первому и второму способам. Фиг.3 иллюстрирует работу итеративного декодера согласно третьему способу.

Контроллер 10 (фиг. 1) обеспечивает общее управление итеративным декодером. Запоминающее устройство 30 хранит информацию параметров настройки среды итеративного декодера и значения регулировки усиления, определенные посредством ОСШ или Е_b/N₀. Канал передачи 40 принимает данные от передатчика. Демодулятор 50 демодулирует сигналы, принятые по каналупередачи 40. Обращенный канальный перемежитель 60 дескремблирует демодулированный сигнал, принятый от канального демодулятора 50, и выдает сигналы систематического кода и множество сигналов четности. Итеративный декодер 70 включает в себя множество последовательно соединенных компонентных декодеров и итерационно декодирует сигналы систематического кода и множество сигналов четкости, принятых от обращенного канального перемежителя 60, множество сигналов внешней информации, усиление которых регулируется посредством значения регулировки усиления, которое зависит от состояния канала 40 передачи, принятых от контроллера 10. Итеративный декодер 70 управляет усилением внешнего информационного компонента, суммированного после декодирования со значением регулировки усиления, выданным из контроллера, для декодирования. Структура итеративного декодера 70 подробно описана со ссылками на фиг.2 и 3.

Итеративный декодер 70 итерационно декодирует N-битые пользовательские данные (сигнал систематического кода и сигналы четности), соответствующие информационному сообщению, посредством сигнала управления количеством итераций, принятого от контроллера 10. После приема сигнала кадра длиной N битов по каналу 40 передачи демодулятор 50 демодулирует принятый сигнал кадра. Обращенный канальный перемежитель 60 дескремблирует кадр демодулированных данных, принятый от демодулятора 50, и подает сигнал систематического кода и сигналы четности на итеративный декодер 70. Анализатор 20 состояния канала определяет изменяемый коэффициент среды канала, то есть OCШ или Е_b/N₀, и подает его на контроллер 10. Затем контроллер 10 выдает значение регулировки усиления, которое определяют, используя состояние канала, принятое из запоминающего устройства 30, и число итераций декодирования, на основании информации среды итеративного декодера, на итеративный декодер 70. Здесь значение сигнала регулировки усиления может быть фиксировано независимо от состояния канала. Итеративный декодер 70 управляет усилением внешнего информационного сигнала на основании сигнала регулировки усиления и декодирует сигнал, принятый от обращенного канального перемежителя 60, используя число итераций декодирования.

На фиг. 2 показана блок-схема варианта осуществления итеративного декодера 70 с контроллерами усиления в системе мобильной связи согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Предполагается, что итеративный декодер 70 имеет два компонентных декодера. Фиг.2 соответствует первому и второму способам регулировки усиления. Первой и второй компонентные декодеры могут быть объединены в один, так как они работают одинаковым образом за исключением различных входных значений.

Итеративный декодер 70 (фиг.1) включает в себя первый компонентный декодер 101, второй компонентный декодер 105, первый контроллер усиления 115, второй контроллер усиления 117, перемежитель 103, два обращенных перемежителя 109 и 111 и демультиплексор (DEMUX) 107.

Предполагается, что обращенный канальный перемежитель 60 (фиг.1) выдает сигнал систематического кода X_k и сигнал четности Y_k, включающий в себя первый и второй сигналы четности Y_1k и Y_2k, первый компонентный декодер 101 принимает X_k, Y_1k от демультиплексора 107 и первую внешнюю информацию от обращенного перемежителя 109, подвергает X_k декодированию и выдает первичный декодированный сигнал. Декодированный выходной сигнал включает в себя декодированный X_k компонент, первый внешний информационный компонент и компонент вновь добавленной внешней информации относительно декодированного результата (второй внешний информационный сигнал). Вычитатель 102 удаляет X_k компонент и первый внешний информационный компонент из первичного декодированного сигнала (X_k+EXT1+EXT2) и выдает только второй внешний информационный сигнал на первый контроллер усиления 115.

Первый контроллер 115 усиления управляет усилением второго внешнего информационного сигнала, используя предварительно определенное значение регулировки усиления, и выдает второй внешний информационный сигнал с регулируемым усилением на сумматор 104. Значение регулировки усиления для использования при управлении усилением подается от контроллера 10 (фиг.1) или может быть установлено равным фиксированному значению. Фиксированное значение экспериментально получают в соответствии с различными состояниями канала. Фиксированное значение, используемое на фиг.4 и 5, описанное ниже, приблизительно равно 1,7. Сумматор 104 суммирует значение X_k, принятое от входа первого компонентного декодера 101, со вторым внешним информационным сигналом с регулируемым усилением. Перемежитель 103 осуществляет перемежение выходного сигнала сумматора 104.

Второй компонентный декодер 105 декодирует перемеженный сигнал, принятый от перемежителя 103, и Y_2k, принятый от демультиплексора 107, и выдает вторичный декодированный сигнал, включающий в себя компонент X_k, компонент второго внешнего информационного сигнала и компонент первого внешнего информационного сигнала, вновь сформированный от второго компонентного декодера 105. Второй вычитатель 106 принимает перемеженный X_k и вторую внешнюю информацию с регулируемым усилением от перемежителя 103 и вторичные декодированные сигналы от второго компонентного декодера 105, удаляет компонент второго внешнего информационного сигнала ЕХТ2 и компонент X_k из вторичного декодированного сигнала (X_k+EXTl+EXT2) и выдает только первый внешний информационный компонент сигнала ЕХТ1 на первый компонентный декодер 101. Обращенный перемежитель 109 осуществляет обращенное перемежение первого внешнего информационного сигнала, принятого от второго вычитателя 106. Обращенный перемежитель 111 осуществляет обращенное перемежение вторичного декодированного сигнала, принятого от второго компонентного декодера 105. Обращенные перемежители 109 и 111 используют для перегруппировки последовательности перемеженных выходных сигналов перемежителя 103 в его первоначальном порядке.

При отсутствии перемежителя 103 нет необходимости в обращенных перемежителях 109 и 111. Второй контроллер усиления 117 принимает первый внешний информационный сигнал от обращенного перемежителя 109 или от второго вычитателя 106 в отсутствии перемежителя 103, управляет усилением первого внешнего информационного сигнала со значением регулировки усиления, принятым от контроллера 10 (фиг. 1), или фиксированным значением и подает первый внешний информационный сигнал с регулируемым усилением на первый компонентный декодер 101. Может регулироваться усиление первого и второго внешних информационных выходных сигналов от компонентных декодеров 101 и 105 или только одно из значений усиления. Первый и второй контроллеры 115 и 117 усиления используют одинаковое или разное значение регулировки усиления.

Значение метрики М_t, накопленное в первом или втором компонентном декодере 101 или 105 соответственно первым или вторым контроллером усиления 115 или 117 соответственно в течение предварительно определенного времени, рассчитывают с помощью выражения



где M_t - накопленное значение метрики для времени t, u_t - кодовое слово для систематического бита, X_i,j - кодовое слово для бита проверки на четность, Y_t,j - значение, принятое по каналу, L_c - внешняя информация надежности канала, L(u_t) - предыдущая внешняя информация для времени t, G - значение регулировки усиления.

В первом и втором способах из пяти способов определения усиления используют ОСШ и Е_b/N₀.

Контроллер 10 формирует значение G регулировки усиления в первом и втором способах, то есть основанных на ОСШ или Е_b/N₀, в приемнике, изображенном на фиг. 1. Первый способ использует в качестве значения регулировки усиления эмпирически определенную оптимальную константу, заданную выражением

G=constant^-1 1(1constant2,5) - (2)

где пределы постоянной установлены для всех ОСШ. Результаты моделирования, когда ОСШ используют в качестве значения регулировки усиления для компонентного декодера SOVA, сведены в таблицу 1.

Таблица 1 может быть сохранена как база данных в запоминающем устройстве 30 и управляться контроллером 10, как показано на фиг.1 и 2.

Таблица 2 может быть сохранена в базе данных в запоминающем устройстве 30, чтобы управляться контроллером 10, как показано на фиг.1 и 2.

Во втором способе G является значением, обратно пропорциональным Е_b/N₀, вычисляемым по выражению:

G=M(Е_b/N₀(дБ))^-1 - (3)

где М - является константой. Например, Е_b/N₀=1 дБ-->G=М, Е_b/N₀=2дБ -> G= M/2.

Результаты моделирования компонентного декодера SOVA приведены в таблице 2.

Значение, полученное эмпирически в первом и втором способах, может быть сохранено в базе данных в запоминающем устройстве 30 и может подаваться в качестве оптимального значения регулировки усиления на первый и второй контроллеры 115 и 117 усиления соответственно. Из таблицы 2 видно, что оптимальные значения ЧОБ и ЧОК достигаются, когда коэффициент регулировки усиления равен 1,7. Поэтому согласно этим результатам моделирования значение регулировки усиления должно быть установлено равным 1,7.

Данные, представленные ниже, вырабатываются при следующих условиях:

LIMT-2000F-SCHRS2;

2. Скорость кодирования: 1/4;

3. Длина кадра: 568 битов (собственно информация 552 бита +16 бит контроля с помощью циклического избыточного кода);

4. Канал аддитивного нормально распределенного гауссовского белого шума.

5. Согласованная нагрузка: вкл.;

6. Моделирование операций с плавающей запятой;

7. 8 итераций;

8. Критерии останова моделирования: количество ошибочных кадров 1000;

9. Входные данные: случайные данные.

Для третьего способа значение регулировки усиления определяют с помощью функции дисперсии внешней информации и рассчитывают по выражению:





где N - количество информационных битов, Ext(i) - внешняя информация.

В соответствии с третьим способом выходные сигналы детекторов первого и второго значений регулировки усиления 121 и 120 соответственно подают на соответствующие входы первого и второго контроллеров 115 и 117 усиления соответственно, как показано на фиг. 3, чтобы они получали значения регулировки усиления в соответствии с уравнением (4) и подавали их на контроллеры 115 и 117 усиления, чтобы таким образом регулировать усиление внешней информации Ext(i). Адаптивные алгоритмы оценки ЧОБ включают в себя, например, алгоритмы наименьших квадратов и модифицированные алгоритмы наименьших квадратов.

В четвертом способе значение e/N из уравнения (4) рассчитывают, используя следующие три функции.

Детектор 121 значения регулировки усиления подвергает декодированию значение X_k на входе первого компонентного декодера 101 и информацию на его выходе с использованием жесткого решения, сравнивает значения жесткого решения и проверяет получившее значение ЧОБ. Если количество информационных битов, поданных на первый компонентный декодер 101, равно N, разность между информационными битами и декодированными битами данных равно е, то значение ЧОБ равно e/N. Если значение e/N мало, что означает, что первый компонентный декодер 101 выполнил недостаточно качественное декодирование, нет никакой необходимости в назначении большого усиления для получающейся внешней информации. Если значение e/N велико, то назначают большое усиление (высокая надежность). Заданное усиление может быть откорректировано посредством функции ЧОБ, получаемой из оценки ЧОБ на входе компонентного декодера, посредством этого увеличивая эффективность декодирования. Как показано на фиг. 3, детектор 121 значения регулировки усиления может использовать Y_k в качестве другой внешней информации для контроллера усиления.

Соответственно усиление G1 первого контроллера усиления 121 рассчитывают по одной из трех функций.

Функция 1



Функция 2



Функция 3



где К₀ - постоянная, N - число битов информации, e - число, являющееся разностью между информационными битами и декодированными битами.

Аналогично второй контроллер 120 усиления сравнивает выходные сигналы сумматора 104 и обращенного перемежителя 109 и вычисляет усиление по уравнению (5).

Пятый способ предусматривает регулировку усиления в множестве адаптивных алгоритмов с использованием целевого измерения в качестве дисперсии внешней информации.

Как описано выше, ЧОБ и ЧОК уменьшают, регулируя усиление выходных сигналов внешней информации от компонентных декодеров. Фиг. 4, 5 и 6 показывают результаты моделирования, исходя из описанной выше среды моделирования.

Фиг. 4 и 5 иллюстрируют измерения ЧОБ и ЧОК относительно значений усиления в нормальном случае (итеративный декодер без контроллера усиления) и в случае регулировки усиления (итеративный декодер с контроллером усиления), где усиление является регулируемым при 1,0, 1,5. и 2,0 дБ от Е_b/N₀ согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Здесь ЧОБ и ЧОК измеряют с шагом 0,1 изменения значения регулировки усиления в пределах от 1,5 до 2,0.

Можно видеть из фиг.4, что итеративный декодер с контроллером усиления имеет более низкую ЧОБ, особенно при коэффициентах регулировки усиления от 1,7 до 1,9, чем обычный итеративный декодер. Из фиг.5 следует, что итеративный декодер с контроллером усиления имеет более низкую ЧОК, особенно при коэффициентах регулировки усиления от 1,6 до 1,7, чем обычный итеративный декодер.

На фиг. 6 показан график сравнения нормального случая со случаем регулировки усиления в терминах эффективности. Здесь выходная внешняя информация разделена в соответствии с ОСШ, причем ОСШ используется в качестве фактора, определяющего регулирование усиления, и получаемое в результате значение подается на вход следующего каскада. Случай регулировки усиления показывает низкие характеристики по сравнению с нормальным случаем для Е_b/N₀ в пределах от 0,5 дБ до 1 дБ.

Как вытекает из вышеуказанных двух результатов, масштабный коэффициент 0,5 при Е_b/N₀, равном 2 дБ, хуже оптимального коэффициента регулировки усиления 1,7. С другой стороны, случай регулировки усиления превосходит нормальный случай при Е_b/N₀ в пределах от 1,5 до 2,0 дБ. Оптимальный коэффициент регулировки усиления может снова рассматриваться как равный 1,7.

Как описано выше, настоящее изобретение обеспечивает снижение значений ЧОБ и ЧОК за счет регулировки усиления внешних информационных сигналов, используемых в качестве выходных сигналов декодера в итеративном декодере.

Хотя изобретение описано со ссылками на предпочтительные варианты его осуществления, специалистам должно быть понятно, что различные изменения в форме и деталях могут быть осуществлены без изменения сущности и объема изобретения, определяемых формулой изобретения.