SE521498C2 - Förfarande och anordning för avkodning av en kodad signal - Google Patents

Förfarande och anordning för avkodning av en kodad signal

Info

Publication number
SE521498C2
SE521498C2 SE9703096A SE9703096A SE521498C2 SE 521498 C2 SE521498 C2 SE 521498C2 SE 9703096 A SE9703096 A SE 9703096A SE 9703096 A SE9703096 A SE 9703096A SE 521498 C2 SE521498 C2 SE 521498C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
bit
metrics
metric
signal
values
Prior art date
Application number
SE9703096A
Other languages
English (en)
Other versions
SE9703096L (sv
SE9703096D0 (sv
Inventor
Terry Michael Schaffner
Original Assignee
Motorola Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Motorola Inc filed Critical Motorola Inc
Publication of SE9703096D0 publication Critical patent/SE9703096D0/sv
Publication of SE9703096L publication Critical patent/SE9703096L/sv
Publication of SE521498C2 publication Critical patent/SE521498C2/sv

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00Modulated-carrier systems
    • H04L27/02Amplitude-modulated carrier systems, e.g. using on-off keying; Single sideband or vestigial sideband modulation
    • H04L27/06Demodulator circuits; Receiver circuits
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/004Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using forward error control
    • H04L1/0056Systems characterized by the type of code used
    • H04L1/0059Convolutional codes
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00Baseband systems
    • H04L25/02Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/03Shaping networks in transmitter or receiver, e.g. adaptive shaping networks
    • H04L25/03006Arrangements for removing intersymbol interference
    • H04L25/03178Arrangements involving sequence estimation techniques
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00Modulated-carrier systems
    • H04L27/10Frequency-modulated carrier systems, i.e. using frequency-shift keying
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00Modulated-carrier systems
    • H04L27/10Frequency-modulated carrier systems, i.e. using frequency-shift keying
    • H04L27/103Chirp modulation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Error Detection And Correction (AREA)

Description

25 30 35 a - « . nu 521 498 2 tionskanal. Användningen av digitala metoder medför ett flertal opererationsfördelar i förhållande till analoga metoder, innefattande men inte begränsat till ökad immu- nitet mot kanalbrus och interferens, flexibel operation av systemet, ett gemensamt format för sändning av olika slags meddelandesignaler, förbättrad kommunikationssäker- het genom användningen av kryptering och ökad kapacitet.
Dessa fördelar uppnås på bekostnad av ökad system- komplexibilitet. Genom användningen av mycket storskalig integrations-(VLSI)teknologi har emellertid en kostnads- effektiv väg för uppbyggnad av maskinvaran utvecklats.
För sändning av en meddelandesignal (antingen analog eller digital) över en bandpasskommunikationskanal måste meddelandesignalen manipuleras till en form, som lämpar sig för effektiv sändning över kanalen. Modifikation av meddelandesignalen uppnås med hjälp av en process, som benämnes modulering. Denna process ingriper en variation av en viss bärvàgsparameter i överensstämmelse med medde- landesignalen på ett sådant sätt, att den modulerade vå- gens spektrum matchar den tilldelade kanalbredden. Motta- garen måste på motsvarande sätt på nytt alstra den ur- sprungliga meddelandesignalen ur den degraderade versio- nen av den sända signalen efter utbredningen via kanalen. Återskapandet sker med hjälp av en process känd som demo- dulering, som är inverterad i förhållande till den i sän- daren använda moduleringsprocessen.
Förutom åstadkommandet av effektiv transmission finns andra anledningar till utförandet av modulering.
Närmare bestämt tillåter användningen av modulering mul- tiplexering, som är den samtidiga sändningen av signaler från ett flertal meddelandekällor över en gemensam kanal.
Moduleringen kan också användas för omvandling av medde- landesignalen till en form, som är mindre känslig för brus och interferens.
För multiplexerade kommunikationssystem innefattar systemet typiskt många fjärrenheter (dvs abonnentenhe- ter), som erfordrar aktiv service över en kommunikations- nu :- 10 15 20 25 30 35 ! ~ ~ | .n 521 4-98 _ . . . . . kanal för ett kort eller diskret parti av kommunikations- kanalresursen i stället för kontinuerlig användning av resurserna på en kommunikationskanal. Kommunikations- system har därför konstruerats för inkorporering av den karakteristiska kommunikationen med många fjärrenheter under korta intervall på samma kommunikationskanal. Dessa system benämnes multipelåtkomstkommunikationssystem.
En typ av multipelåtkomstkommunikationssystem är ett system med spritt spektrum. I ett system med spritt spektrum användes en modulationsteknik, enligt vilken en sändarsignal sprides över ett brett frekvensband inom kommunikationskanalen. Frekvensbandet är mycket bredare än den minimala bandbredd, som erfordras för sändning av den sända informationen. Exempelvis kan en talsignal sän- (AM) blott är två gånger själva informationen. Andra modula- das med amplitudmodulation på en bandbredd, vilken tionsformer, såsom lågavvikande frekvensmodulation (FM) eller enkelt formation på sidband-AM, tillåter också sändning av in- en bandbredd, vilken är jämförbar med band- bredden av själva informationen. I ett spritt spektrum- system kommer emellertid modulationsbasbandssignalen med en bandbredd av blott få kilohertz att omvandlas till en signal, vilken upptar och sändes (t ex en talkanal) över ett frekvensband, vilket kan vara många megahertz brett. Detta sker genom modulering av den för sändning avsedda signalen med den för sändning avsedda informatio- nen och med en bredbandskodningssignal. Tre generella typer av kommunikationsteknik med brett spektrum inne- fattar: Direktsekvens Modulationen av en bärvág medelst en digital kod- sekvens, vars bithastighet är mycket högre än informa- tionssignalens bandbredd. Sådana system benämnes "direkt- sekvens"-modulerade system.
Hoppning Bärvågsfrekvensförskjutning i diskreta inkrement i ett mönster, som dikteras av kodsekvensen. Dessa system .än u (A) (Il 521 498 swr-r-.s ~."-.":= k: 4 kallas "frekvenshoppare". Sändaren hoppar från frekvens till frekvens i någon förutbestämd inställning, varvid frekvensanvändningsordningen bestämmes av en kodsekvens.
På samma sätt har "tidshoppning" och "tid-frekvens-hopp- ning" sändningstider, vilka regleras medelst en kodsek- vens.
Chirp Puls-FM- eller "chirp"-modulation, vari bärvàgen svepes över ett brett band under ett givet pulsintervall.
Information (t ex meddelandesignalen) kan inbäddas i den spridda spektrumsignalen medelst flera metoder. En metod är att addera informationen till spridningskoden innan den användes för spridningsmodulation. Denna teknik kan användas i direktsekvens- och frekvenshoppningssystem.
Det torde noteras, att informationen, som sändes, måste vara i digital form innan den tillägges spridningskoden, eftersom kombinationen av spridningskoden och informatio- nen, som typiskt är en binär kod, inbegriper modulo-2-ad- dition. Alternativt kan informationen eller meddelande- signalen användas för modulation av en bärvåg före sprid- ningen av densamma.
Ett spritt spektrumsystem måste sålunda ha två egen- skaper, nämligen (1) den sända bandbredden skall vara mycket större än bandbredden eller hastigheten av den in- formation, som sändes, och (2) viss funktion annan än in- formationen, som sändes, användes för att bestämma den resulterande, modulerade kanalbandbredden.
Kommunikationssystem med spritt spektrum kan vara multipelåtkomstkommunikationssystem. En typ av multipel- àtkomstsystem med spritt spektrum är ett koduppdelat multipelàtkomstsystem (CDMA). I ett CDMA-system sker kom- munikation mellan två kommunikationsenheter genom sprid- ning av varje sänd signal över kommunikationskanalens frekvensband med en unik användarspridningskod. Som ett H U H . 1 resultat darav ar de sända signalerna F: U) E) É Q) band i kommunikationskanalen och separeras blott av de unika användarspridningskoderna. Dessa unika användar- 10 15 20 25 30 UU 'Lfl spridningskoder är företrädesvis ortogonala relativt varandra, så att tvärkorrelation mellan spridningskoderna närmar sig noll. CDMA-system kan använda direktsekvens- eller frekvenshoppningsspridningstekniker. Specifika, sända signaler kan återvinnas från kommunikationskanalen genom avspridning av en representant av summan av signa- ler i kommunikationskanalen med en användarspridningskod relaterad till den specifika användarspridningskoden, så att blott den önskade användarsignalen, som är relaterad till den specifika spridningskoden, förhöjes medan alla andra signaler för alla andra användare inte att ett flertal olika vilka kan användas för att förhöjes.
Fackmannen inser, spridnings- koder förekommer, separera datasignaler från varandra i ett CDMA-kommunikations- system. Dessa spridningskoder innefattar men är inte be- gränsade till pseudobrus-(PN)koder och Walsh-koder. En Walsh-kod svarar mot en enda rad eller kolumn i Hadamard- -matrisen. I en 64-kanals CDMA-spridningsspektrumsystem, i synnerhet ömsesidigt ortogonala Walsh-koder, kan exem- pelvis väljas ur en sats om 64 Walsh-koder i en 64 x 64 Hadamard-matris. En specifik datasignal kan också separe- ras från övriga datasignaler med hjälp av en specifik Walsh-kod för spridning av den specifika datasignalen.
Fackmannen inser vidare, att spridningskoderna kan användas för kanalisering av koddatasignaler. Datasigna- lerna kanalkodas för förbättring av kommunikationssyste- mets prestationsförmåga genom att de sända signalerna tillåtes bättre kunna motstå effekterna av olika kanal- ofullkomligheter, såsom brus, fädning och störningar. Ty- piskt reducerar kanalkodningen sannolikheten för bitfel och/eller reducerar energin per bit per brusdensitet (Eb/NO) för återvinning av signalen på bekostnad av an- vändningen av en större bandbredd än vad som annars skulle varit nödvändigt för sändning av datasignalen.
Walsh-koderna kan exempelvis användas för att aralkoda en datasignal innan datasignalen moduleras för efter- följande transmission. m” m 10 15 20 25 30 (JJ (Il v n f . -u 521 498 En typisk spridd spektrumtransmission inbegriper ex- pansion av en informationssignals bandbredd, sändning av den expanderade signalen och återvinning av den önskade informationssignalen genom àteravbildning av det mottag- na, spridda spektrumet till den ursprungliga informa- tionssignalens bandbredd. Serien av bandbreddstransforma- tion, som användes vid spektrumsignalering, tillåter kom- munikationssystemet att avge en relativt felfri signal i en brusig signalmiljö eller kommunikationskanal. Kvalite- ten av àtervinningen av den sända informationssignalen från kommunikationskanalen mätes med felförhållande (dvs antalet fel vid återvinningen av den sända signalen rela- tivt ett specifikt tidsutrymme eller den mottagna bitens variationsbredd) för någon Eb/NO. När felförhållandet ökar minskar den av mottagaren mottagna signalens kvali- tet. Som ett resultat därav konstrueras kommunikations- system typiskt för begränsning av felförhàllandet till en övre gräns eller ett maximum, så att degraderingen av den mottagna signalens kvalitet begränsas. I CDMA-kommunika- tionssystem med spritt spektrum hänför sig felförhàllan- det till kommunikationskanalens brusinterferensnivà, som är direkt relaterad till antalet samtidiga men koduppde- lade användare i kommunikationskanalen. För begränsning av det maximala felförhållandet är antalet samtidiga kod- uppdelade användare i kommunikationskanalen begränsat.
Felförhàllandet kan emellertid reduceras med hjälp av ett kanalkodningsschema. Genom användning av kanalkodnings- scheman kan därför antalet samtidiga användare i en kom- munikationskanal ökas medan fortfarande samma maximala felförhållandegräns bibehàlles.
Fundamentalt för uppnående av de funktionsförbätt- rande egenskaper, som är förbundna med användningen av ortogonala spridningskoder, oberoende av om det är en Walsh-kod eller en PN-kod, måste sändaren i systemet av- bilda de inflätade datasymbolerna i motsvarande sprid- ningskoder. "Avavbildningen" av dessa kodade signaler utföres sedan av korrelationsmottagaren i systemet, vars . , . . - . 10 15 20 25 30 35 , . : « U .u f. utsignal är en "mjukbeslutsmetrik", vilken sedan matas till en avkodare för avkodning. Sålunda är det exaktheten av denna "mjukbeslutsmetrik" som slutligen bestämmer mot- tagarens exakthet och känslighet.
Dessa förutvarande system bestämmer ofta mjukbe- slutsmetriken för varje kodad bit utan att beakta beroen- dena bland dessa metriker. Fig 1 visar just ett sådant system. Närmare bestämt visar fig 1 ett förut känt kommu- nikationssystem, vari en digital informationssignal 111 konvolutionellt kodas 112, inflätas 116 och kodas ortogo- nalt 120. Vid exempelvis en 64-gångers ortogonal kodning grupperas de inflätade datasymbolerna 116 i satser om sex för att välja en av de 64 ortogonala koderna att repre- sentera satsen av sex datasymboler. Dessa 64 ortogonala koder svarar företrädesvis mot Walsh-koderna från en 64 x 64 Hadamard-matris, vari en Walsh-kod är en enda rad eller kolumn i matrisen. Den ortogonala kodaren 120 utma- tar en sekvens Walsh-koder 122, som svarar mot indatasym- bolerna 116. Sekvensen av Walsh-koder 122 uppkonverteras 124 och sändes 128, 129.
Denna ortogonalt kodade, spridda spektrumsignal 130 mottages sedan av mottagarantennen 131 på ett visst av- stånd därifrån. Behandlingen i ingångsdelen utföres 132 pà signalen 130 före demoduleringen 136, där signalen uppbrytes i sina i-fas-140A och kvadratur-l38A kompo- nenter av digitala sampel. De båda komponenterna 138A, 140A av de digitala samplen grupperas sedan i grupper med förutbestämd längd (t ex grupper med en längd av 64 sam- pel) av de samplade signaler, som är oberoende insignaler till de ortogonala avkodarna i form av snabba Hadamard- 144, vilka utmatar ett flertal transformatorutsignaler (t ex när 64 sampellängdsgrupper -transformatorer 142, inmatas, varvid 64 transformatorutsignaler genereras).
Utsignalerna kvadreras 148, 158 och summeras 162A. Dess- utom har varje transformatorutsignal en tillhörande in- dexdatasymbol, vilken indikerar vilken specifik ortogonal kod från satsen inbördes ortogonala koder som transforma- šfu u; 10 15 20 25 30 LA.) (.J'| 521 498 torutsignalen motsvarar (t ex när grupper med en längd av 64 sampel inmatas, varvid en sex bitar lång indexdatasig- nal kan associeras med transformatorutsignalen för att indikera den specifika 64 bitar långa ortogonalkoden, som transformatorutsignalen svarar mot). Därefter kvadreras varje transformatorutsignal i gruppen av transformatorut- signaler 160 och 166 av transformatorutsignalkvadrerings- mekanismerna 148 och 158. Därefter genereras en grupp energivärden 156A...N (t ex när 64-transformatorutsigna- lerna genereras) medelst adderingsmeknismen 152, vilken adderar varje par kvadrerade transformatorutsignaler 150, 154 (dvs en från var och en av transformatorutsignal- kvadreringsmekanismerna 148 och 158), som har tillhörande indexdatasymboler, vilka indikerar att transformatorut- signalerna svarar mot samma ortogonalkod.
Energivärdena med samma index i varje grupp av den resulterande signalen 156A från varje gren av Rake-motta- 156B...156N summeras 164 sedan för åstadkom- mande av en grupp summerade energivärden 166. Energivär- garen 156A, det med index i i en grupp av summerade energivärden 166 motsvarar ett mått på förtroende av att gruppen av samp- lade signaler, som genererar denna grupp av summerade energivärden 166, svarar mot den izte Walsh-symbolen.
Gruppen av summerade energivärden med tillhörande index sändes sedan till en metrikgenerator 168 med dubbla maxi- mum, där en enda metrik för varje kodad databit bestäm- mes, varigenom en enda sats aggregerad mjukbeslutsdata 170 alstras. Aggregatet av mjukbeslutsdata 170 avinflätas 172 sedan före den slutliga, maximala sannolikhetsavkod- ningen 176. Såsom angivits ovan spelar mjukbeslutsmetrik- bestämningen, som i detta fall sker i metrikgeneratorn 168 för dubbla maximum, en stor roll vid bestämmande av mottagarens känslighet.
För att fullständigt uppskatta förbättringarna i förhållande till känd teknik garanteras en ytterligare detaljerad beskrivning av avkodningsprocessen och i syn- nerhet den kända teknikens mjukbeslutsprocess. Metrikge- . . ; . n. 10 15 20 25 30 35 | . ~ | u 521 498 9 neratorn 168 för dubbla maximum mottar en grupp summerade energivärden 166 med tillhörande symbolindex från summe- raren 164. Initialt söker metrikgeneratorn 168 med dubbla maximum satsen data för energi av det symbolindex, som har den maximala energin av samtliga symboler med en "noll" som första siffra i den binära ekvivalenten till symbolindexet. Därpå söker metrikgeneratorn 168 med dubb- la maximum satsen data för energin av det symbolindex, som har den maximala energin av samtliga symboler med en "ett" som första siffra i symbolindexets binära ekviva- lent. Generatorn med dubbla maximum tar sedan skillnaden mellan dessa båda energivärden, bildar ett signerat, kvantiserat differensvärde, vilket därpå sändes till av- inflätaren som aggregerad mjukbeslutsdata 170. Metrik- generatorn 168 med dubbla maximum beräknar därför en mjukbeslutsmetrik på en kodad bit-genom-avkodning bit- basis utan beaktande av det innebördes beroendet bland dessa kodade bitar. Metrikgeneratorn 168 med dubbla maxi- mum upprepar då dessa operationer för de andra siffrorna i symbolindexet och alstrar sålunda ett mjukbeslutsvärde för varje siffra i symbolindexet.
Förbättringar av mottagarkänsligheten kan uppnås ge- nomom definiering av det medel, varmedelst mjukbesluts- metriken bestämmes genom att ta i beaktande sådana inter- bitavhängigheter. Ett behov föreligger därför av en av- kodare, som förbättrar kanaluppskattningsprocessen för att realisera en motsvarande ökning av kommunikations- systemets användarkapacitet.
KORTFATTAD BESKRIVNING AV RITNINGARNA Fig 1 visar generellt ett blockschema för ett känt kommunikationssystem, användande ortogonala spridningsko- der och metrikavkodning med dubbla maximum.
Fig 2 visar generellt ett blockschema för ett före- draget utförande av ett kommunikationssystem, som använder ortogonala spridningskoder och konventionell metrikavkodning i enlighet med uppfinningen.
Fig 3 visar generellt en avkodare av typen maximal - , | » -v 10 15 20 25 30 (A) (Il 521 498 ¿:::§'f;=_|_-' 10 .H 1, villkorlig sannolikhet (MSL) i enlighet med uppfinningen.
Fig 4 visar generellt en representation av ett arrangemang, i vilket avinflätade logsannolikhetsvärden är lagrade.
Fig 5 åskådliggör generellt ett villkorligt mjukbe- slutsmetrikträdschema i enlighet med uppfinningen.
DETALJERAD BESKRIVNING AV DET FÖREDRAGNÅ UTFÖRANDET Generellt angivet, tillhandahåller en avkodare, som är anordnad i en mottagare i ett radiokommunikations- system, ett förbättrat sätt och en förbättrad anordning för avkodning av en kodad signal. Mottagaren summerar energivärdena från ett flertal fingrar däri för alstring av ett aggregerat energivärde. Av det aggregerade energi- värdet genereras en sats logsannolika värden med en icke- -linjär funktionsgenerator före avinflätning medelst avinflätaren. De avinflätade värdena matas till avkoda- ren, som uppskattar den ursprungliga signalen genom att inkorporera bitarnas banhistorier vid uppskattningen av efterföljande, relaterade bitar. Användningen av bitarnas banhistorier förbättrar uppskattningarna av den ursprung- liga signalen, som översättes till en ökning av mottaga- rens känslighet.
Mottagaren använder mera speciellt en avkodare för avkodning av den kodade signalen, där den kodade signalen undergått inflätning medelst en sändare. För utförande av den förbättrade avkodningen mottages den kodade signalen först av mottagaren och uppdelas i sina i-fas- och kva- draturkomponenter. Energivärdena för var och en av i-fas- och kvadraturkomponenterna genereras sedan, vilka kompo- nenter är kvadrerade och summerade för åstadkommande av ett sammansatt energivärde. Därpå adderas det sammansatta energivärdet till ett annat sammansatt energivärde för åstadkommande av en grupp summerade energivärden och en sats log-sannolika värden genereras från gruppen 'I Satsen log-sannoi'” ' ~- Ü--vH-afiñ merade energivärden. 1 a värden tas, en sats villkorliga mjukbeslutsmetriker från satsen log-sannolika värden genereras och en bitmetrik från . v » ~ u 10 15 20 25 30 Lu Ln = v . . »a 521 498 ll satsen villkorliga mjukbeslutsmetriker genereras, baserat på ett hårdkodat symbolvärde.
I det föredragna utförandet är mottagaren en RAKE- -mottagare, vilken är antingen koherent, icke-koherent eller kvasi-koherent. Uppdelningen av den kodade signalen i dess i-fas- och kvadraturkomponenter utföres genom en (FHT), -sannolika värden genereras genom applicering av en icke- snabb Hadamard-transformering ehuru satsen log- -linjär funktion på gruppen av summerade energivärden.
Den icke-linjära funktionen är en nollzte ordnad, modi- fierad Bessel-funktion för en statisk kanal eller en noll-funktion för en Rayleigh-fädningskanal. Storleken av satsen villkorliga mjukbeslutsmetriker beror på var i Walsh-symbolindexet en aktuell, specifik bit är belägen.
I det föredragna utförandet genererar också den för- bättrade avkodaren en grenmetrik från bitmitriken, beräk- nar en banmetrik från grenmetriken och uppskattar signa- len från banmetriken. Avkodaren genererar sedan banbe- slutshistoriedata från banmetriken och genererar ett hàrdkodat symbolvärde från banbeslutshistoriedatan. I det föredragna utförandet består banmetriken av en fortlevan- de grenmetrik av ett flertal grenmetriker och genere- ringen av det hàrdkodade symbolvärdet uppnås genom konvo- De hårdko- dade symbolvärdena användes sedan för åstadkommande av en lutionell kodning av banbeslutshistoriedatan. konvolutionellt kodad representation av banhistorien, varigenom sannolikheten för att bitmetrikgeneratorn skall välja en korrekt bitmetrik ur satsen villkorliga mjukbe- slutsmetriker förbättras.
Fig 2 visar generellt ett blockschema för ett före- draget utförande av ett kommunikationssystem, som använ- der ortogonala spridningskoder och konditionell metrik- avkodning i enlighet med uppfinningen. Det skall noteras, att detta utförande är avsett att verka i miljön omkastad 1 :nu lamm, information om IS-95 se TIA/EIA/IS-95, Mobile Station-Base Station Compatibility Standard for Dual Mode ~^m Å J* Av-ámf. Å* AUA ñ .x U _ _ _ _..
Sum dc litcriillstalidaiu (IS) 35. Ful ulcLa . | v | e» 10 15 20 25 30 LA) (JT 521 498 12 Wideband Spread Spectrum Cellular System, juli 1993, var- till det refereras. Oberoende därav kan man föreställa sig att uppfinningen kan användas för avkodning av varje digitalt kodad signal, såsom beskrives i kraven för Groupe Special Mobile (European TDMA communikation systems), Personal Communication System (PCS) Standards, och Interim Standard 54 (Unated States TDMA communication systems).
I fig 2 är sändaren 118, ingångsmottagaren 132, de- moduleringen 136 och den ortogonala avspridningen 162 av den mottagna signalen desamma som i den kända kommunika- tionsanordningen enligt fig 1. Den signifikanta skillna- den, som medför den förbättrade mottagarkänsligheten äger rum vid mjukbeslutsmetrikgenereringen, vilken sker i maximisannolikhetsavkodaren 180 efter det att samtliga signaler från de individuella mottagargrenarna summerats av summeraren 164. I det föredragna utförandet är motta- garen en RAKE-mottagare, vars generella operation är väl- känd inom området.
Fig 2 visar närmare bestämt grupper av energivärden l56A...N, fingrar och som matas till en summerare 164. som genereras av RAKE-mottagarens individuella Summeraren 164 adderar vart och ett av de enskilda energivärdena (l56A...N) med samma index för alstring av en grupp sum- merade energivärden 166. Vart och ett av värdena (t ex värdet med index i) i en grupp av summerade energivärden 166 transformeras med en transformator 205 med olinjär funktion, vilken beräknar log-sannolikhetsvärdet för gruppen av samplade signaler, motsvarande vart och ett av Walsh-symbolvärdena (t ex den i:te Walsh-symbolen). Gene- rellt är den olinjära funktionstransformatorns 205 karak- teristik en olinjär funktion. För en statisk kanal är det exempelvis den nollzte ordningens modifierade Bessel- -funktion Io(x). När emellertid kanalen är en Rayleigh- -fädningskanal är log-sannolikhetsvärdet 207 helt enkelt själva energivärdet. I detta fall erfordras ingen trans- formering. 10 15 20 25 30 u) UW 521 498 §::=:::=:_..= 13 -i2.
Resultatet av den olinjära funktionstransformationen 205 är en sats log-sannolika värden 207. Under användning av en signal, som sändes på den omkastade länken (mo- bilstationen till basstationen), såsom exempelvis defi- nieras av IS-95, avkodas den av basstationen mottagna signalen för varje dataram, där varje ram består av 96 satser logsannolika värden 207. Dessa satser ledes sedan till avinflätaren 210. Avinflätarens 210 funktion är att avinfläta satserna av log-sannolika värden 207 för avkod- ning av de datasymboler, som inflätats under kodnings- processen. Närmare bestämt organiseras de 96 satserna log-sannolika värden 207 som en matris, vilken har tre kolumner och trettiotvå rader, såsom visas i fig 4. Varje matriselement är en grupp log-sannolika värden.
De avinflätade satserna 213 log-sannolika värden 207 sändes sedan till den villkorliga metrikavkodaren 215 i enlighet med uppfinningen. Det är i den villkorliga metrikavkodaren 215 som steget av mjukbeslutsmetrikgene- rering sker och detta kan bäst beskrivas under hänvisning till blockschemat enligt fig 3.
Fig 3 visar generellt en avkodare 215 för maximal Villkorlig sannolikhet (MCL) enligt föreliggande uppfin- ning. Såsom anges ovan tillföres de avinflätade satserna log-sannolika värden 213 till MCL-avkodaren 215. inflätade satserna 213 log-sannolika värdena 207 ledes De av- till en generator 310 för Villkorlig mjukbeslutsdata, vilken alstrar en sats villkorliga mjukbeslutsvärden 313 för varje sats log-sannolika värden 213. Storleken av denna sats villkorliga mjukbeslutsvärden 313 beror på vari indexet den aktuella, specifika biten är belägen. Om exempelvis det är den första biten i Walsh-symbolen gene- reras ett 2l'1 eller ett 1-värde men om det är den sjätte av sex bitar i Walsh-symbolen blir det 26"l eller 32 vär- den i satsen. När därför Walsh-symbolen är sex bitar lång .+32=63) nenereras totalt 3 Värdøn 3 _ . . . _ . _ _~ c--__- ,_H,“ -_ (1+.. av generatorn 310 för Villkorlig mjukbeslutsdata för varje Walsh-sym- bol. 10 15 20 25 30 (JO (fl . u « f f» 521 498 H ,_ _, .__ . . - 1 e . ß u .. ~ - . ~ . 14 . - v I y. » »n x.
Satsen villkorliga mjukbeslutsvärden 313 ledes sedan till en bitmetrikgenerator 315, som väljer en bitmetrik 318 ur satsen villkorliga mjukbeslutsvärden 313, baserat pà ett hàrdkodat symbolvärde 338 diskuteras i det följande). (vilket närmare skall Bitmetriken 318 väljes av bitmetrikgeneratorn 315 och ledes till en grenmetrikbe- räknare 320, som genererar en grenmetrik 323 från bit- metriken 318. I det föredragna utförandet består gren- metriken 323 av en trebitars metrik 318. Grenmetriken 323 är vidare kopplad till en metrisk beräknare 325, som hål- ler ett banmetriskt värde för varje avkodartillstånd.
Metrikberäknaren 325 använder banmetrikvärdena och gren- metrikerna 323 för generering av banbeslutsdata 327. Ban- beslutsdatan 327 ledes till en gallerberäknare 330, bibehåller en historia för banbeslutsdatan för varje av- SOIH kodartillstånd. Av denna historia bestämmer gallerberäk- naren 330 en uppskattad, ursprunglig datasignal 178 för den ursprungliga informationsdatasignalen 110.
Enligt fig 2 mottar avinflätaren 210 grupper av log- -sannolika värden 207 från transformatorn 205 för olinjär funktion och lagrar dem i ett minnesarrangemang 400, som visas i fig 4. Varje grupp log-sannolika värden 207 mottages från transformatorn 205 för olinjär funktion och lagras i ett av minnesarrangemangets element Mi,j, den första gruppen log-sannolika värden 207, som mottages för en dataram, lagras i minneselementet Mlrl. Nästa grupp lagras i M1,2 och den tredje lagras i M1,3. När avinflä- taren 210 mottar den fjärde gruppen log-sannolika värden 207 rör sig en pekare i minnesarrangemanget nedåt en rad och lagrar denna grupp i minneselementet Mzll. Av- inflätaren 210 fortsätter att motta grupper av data och lagrar dem sekventiellt över kolumner och ned längs ra- derna tills minneselementet M32,3 i minnesarrangemanget 400 fyllts. Vid detta tillfälle är samtliga 96 element i nFlfzif-:arnn ÖWÛ Här-law nn ...aiucurvu hiv k/vrJul. nu mata dataarrangemang till MCL-avkodaren 215.
Avinflätningsprocessen beskrives nedan och beskrives 10 15 20 25 30 (U U'1 , | u . »q ytterligare i en senare beskrivning av bit-metrikgenere- ringsprocessen. Till en börjar mottar avinflätaren 210 data från minnesarrangemanget 400 på en enligt önskan-ba- sis för MCL-avkodaren 215. Avinflätaren 210 mottar först satsen log-sannolika värden 213 i elementet Mlll i arrangemanget 400 och matar värdena 213 till generatorn 310 för villkorlig mjukbeslutsdata. Nästa element, som mottages, är M2,l och därpå M3,1, varefter fortsättning sker ned längs raden tills de log-sannolika värden, som förekommer i samtliga element i den första kolumnen, matats till generatorn 310 för villkorlig mjukbesluts- data. Varje gång avinflätaren 210 matar en sats log-san- nolika värden 213 till generatorn 310 för villkorlig mjukbeslutsdata beräknarr generatorn 310 för villkorlig mjukbeslutsdata en sats villkorliga mjukbeslutsvärden 313 för en av bitarna i sexbitars Walsh-symbolindexet. Avin- flätaren 210 matar därför den första kolumnen av data till generatorn 310 för villkorlig mjukbeslutsdata, totalt sex gånger per element och en gång för varje bit i Walsh-symbolindexet.
Avinflätaren 210 rör sig sedan till den andra kolum- nen i arrangemanget 400 och àtervinner satsen log-sanno- lika värden 213, vilka är upptagna i elementet M1,2, och matar dessa log-sannolika värden 213 till generatorn 310 för villkorlig mjukbeslutsdata. Den sänder sedan de log- -sannolika värdena 213, som är upptagna i M2,2 och sedan M3,2, och fortsätter nedåt raderna tills samtliga element i den andra kolumnen i arrangemanget 400 matats till ge- neratorn 310 för villkorlig mjukbeslutsdata. På samma sätt som vid operationen på den första kolumnen upprepar avinflätaren 210 denna operation för den andra kolumnen ytterligare fem gånger per element. Avinflätaren 210 upp- repar sedan operationen för den tredje kolumnen och matar data, Hänget 400, 310 för villkorlig mjukbeslutsdata.
För att beskriva genereringen av villkorlig mjukbe- som är upptagen i den tredje kolumnen i arrange- "3 'i-rxf-n-lf- omv rwånrwnr har nlamani- +~É1l fwannvmtnvn \f\Jkfßffl-L\f LJQÄÄ 3\¿ÅÅfi\/.L r/(J- \ø.J>\/Ål.l\fLÅL4 QJ-.LJ- ašllQLLÅQåLll « 1 Q . H 10 15 20 25 30 U) (II . | . , .u slutsmetrik hänvisas till fig 5. För den första biten i den binära ekvivalenten av Walsh-symbolindexet genereras (M0(O) och M1(O)), vilka är likadana som resultatet av generatorn 168 för två villkorliga mjukbeslutsmetriker dubbel maximimetrik, som beskrivits med hänvisning till den fig 1 angivna kända tekniken. Liksom i generatorn 168 för dubbel maximimetrik söker generatorn 310 för villkor- lig mjukbeslutsmetrik det log-sannolika värdet 213 av Walsh-symbolindexet, som har det maximala energivärde, som betecknas som M0(O), av samtliga log-sannolika vär- den, vilka har "noll" som den första biten i symbolin- dexet. Därpå söker generatorn 310 för villkorlig mjukbe- slutsmetrik det log-sannolika värdet 213 av det symbol- index, som har det maximala energivärdet, betecknat som M1(O), av samtliga log-sannolika värden 213, vilka har en "1" som första bit i symbolindex. Om energin av MQ(O)>Ml(0) ställes M1(O) på M1(O)-M0(O) medan M0(O) ställes på 0. Om i annat fall M0(0) M0(0)=M0 (0)-M1(0) . korlig mjukbeslutsmetrik och generatorn 168 för dubbel Skillnaden mellan generatorn för vill- maximimetrik accentueras när den med den andra och efter- följande bitar av Walsh-symbolindexet beräknas.
Betrakta nu den efterföljande biten i Walsh-symbol- indexets binära ekvivalent. I detta fall kommer fyra villkorliga mjukbeslutsmetriker 313 att genereras, näm- ligen de villkorliga mjukbeslutsmetrikerna av det första symbolindexet, vars första bit och andra bit är 00, 01, 10, 11, och M3(1).
För att bestämma de villkorliga mjukbeslutsmetrikerna av MO(l) och M2(l) beslutsmetrik först efter energin av det Walsh-symbolin- som betecknas som M@(1), M2(1), M1(1) söker generatorn 310 för Villkorlig mjuk- som har den maximala energin av samtliga log-sanno- "OO" Därefter söker generatorn 310 för Villkorlig mjuk- dex, lika värden 213 med som indexets första och andra bitar. beslutsmetrik efter energin av det Walsh-symbolindex, vilket har den maximala energin av samtliga log-sannolika värden 213 med "Ol" som första och andra indexbit. Om 10 15 20 25 30 35 - . | . -a 521 498 M0(l)>M2(l) ställes M2(l) på M2(l)-M0(l), varefter M0(l) ställes på O. I annat fall ställes M0(l) på M0(l)-M2(1), varefter M2(l) ställes på O. De villkorliga mjukbesluts- metrikerna M1(l) och M3(l) bestämmes på samma sätt. För den andra biten i indexet kommer vi sålunda att ha fyra villkorliga mjukbeslutsmetriker i motsats till blott två mjukbeslutsmetriker, som genereras av den kända genera- torn 168 för dubbel maximimetrik.
Samma process sker för återstoden av bitarna i Walsh-symbolindexet, där, om den i:te av sex bitar i indexet förekommer 2i villkorliga mjukbeslutsmetriker. I IS-95, där Walsh-symbolens index är sex bitar lång kan därför totalt 126 villkorliga mjukbeslutsmetriker genere- ras. Eftersom hälften av dessa värden ställes på noll behöver emellertid blott 63 villkorliga mjukbesluts- metriker, vilka samtliga är negativa tal, lagras.
Det föredragna sättet för reducering av antalet villkorliga mjukbeslutsmetriker kan lagras enligt föl- jande. Först subtraheras den maximala energin av de Walsh-symboler, vilkas index matchar index av den vill- korliga metrik, som genereras, och vilkas strömbit är en "l" från den maximala energin av de Walsh-symboler, vil- kas index matchar index av den villkorliga metrik, som "O" (t ex M0(l)- Resultatet är ett enda signerat, villkorligt genereras, och vilkas strömbit är en -M2(l)). metrikvärde. Nu genereras bitmetrikvärdet 318 från det signerade villkorliga metrikvärdet, varvid ett av de villkorliga mjukbeslutsvärdena 313 först väljes av bit- nl" för avkodningstillståndsövergången under beaktande av att metrikgeneratorn 315. Om den förväntade biten är en grenmetrikberäknaren 320 ändrar tecknet på bitmetrikvär- det 318, i annat fall förblir bitmetrikvärdet 318 oför- ändrat. Därpå ställer grenmetrikberäknaren värdet på "O" om värdet är positivt men lämnar värdet oförändrat om det är negativt. Tre av dessa värden summeras sedan tillsam- mans för erhållande av grenmetrikvärdet 323 för den aktuella kodarövergången. Notera att detta är matematiskt . . v » v » . .. , . .n ., n. . . . . .. . ... . - . . -. . . f w . . - 7 . . . U . f.. H - . . | I. 10 15 20 25 30 35 . | . . .. .=-_ .,_ ekvivalent mot generering av samtliga 126 villkorliga mjukbeslutsvärden, som beskrivits ovan, och summering av tre av dessa för erhållande av en grenmetrik 323. För att spara på minnes- och beräkningskomplexibiliteten behöver därjämte blott det övre N av de log-sannolika värdena 213 sökas i stället för samtliga värden i en sats, där N = 4 eller 8 i det föredragna utförandet. Om därför blott det övre N av de log-sannolika värdena 213 sökes behöver på sin höjd blott N icke-noll-villkorliga mjukbeslutsvärden 313 lagras för varje bit i Walsh-symbolindexet.
Låt oss nu betrakta hur bitmetriken 318 skall be- stämmas för bildande av grenmetriken 323 för en specifik avkodartillståndsövergång. MCL-avkodaren 215 börjar med satsen villkorliga mjukbeslutsvärden 313, som beräknats för den första biten i Walsh-indexet. Denna specifika sats villkorliga mjukbeslutsvärden 313 är de, vilka upp- tagits från de log-sannolika värdena 207, som lagrats i det övre vänstra elementet av avinflätarmatrisen 400, vilket betecknas med M11. Generellt skall vi notera det element, vilket av Mij lokaliserats i den izte raden och den jzte kolumnen i avinflätningsmatrisen. När en bit- metrik 318 skapas för den första biten i Walsh-symbol- indexet är bitmetriken för biten, som är noll eller ett, helt enkelt lika med det motsvarande mjukbeslutsvillkors- värdet 313 för den första biten. Efter generering av bit- metriken för den första biten i Walsh-symbolindexet ur satsen villkorliga mjukbeslutsvärden, vilka erhålles från gruppen av log-sannolika värden lagrade i M11, genererar bitmetrikgeneratorn 315 bitmetriken för den första biten av Walsh-symbolindexet ur satsen villkorliga mjukbesluts- värden, som erhållits från de log-sannolika värdena i N21- matrisen. som är en rad under det föregående elementet i Denna process fortsätter tills samtliga bit- metriker genererats ur satsen villkorliga mjukbesluts- för den första biten i Walsh-sfm som beräknats Jr- värden, bolindexen.
Bitmetrikgeneratorn 315 genererar därpå bitmetriken \ \ : » u» 10 15 20 25 30 35 e - « | f: 521 498 19 för den andra biten i Walsh-indexen, Den startar på nytt från elementet Mlll. För den andra biten i indexet måste avkodaren återvinna tillstånd, de rätta banhistoriebitarna för bestämmande av värdet (noll index. den lagrade banhistorien för det varifrån grenen utgår, och därpå på nytt koda eller ett) av den första biten i Walsh-symbolens Antag att värdet av den på nytt kodade förstas biten är "O" kommer de villkorliga mjukbeslutsvärdena fö M0(1) eller M2(l) andra biten noll respektive ett. Om å andra sidan den att användas som bitmetrik 318 för den första biten är en "1" kommer de villkorliga mjukbesluts värdena för M1(1) eller M3(1) att användas. Processen fortsätter tills bitmetrikerna genererats för den andra biten i Walsh-symbolindexet ur satsen villkorliga mjuk- beslutsvärden, som beräknats från de i elementet M32,1 upptagna log-sannolika värdena. Bitmetrikgeneratorn 315 genererar sedan bitmetrikerna 318 för den tredje biten a Walsh-indexet ur satsen villkorliga mjukbeslutsvärden, som erhållits från de i M1(1) lagrade log-sannolika vär- dena.
För den tredje biten i Walsh-symbolindexet är åtta bitmetrikvärden möjliga, beroende på nytt kodade första och andra bitarna längs spårreturbanan osv för bitmetrik genereringen av de fjärde, femte och sjätte bitarna i Walsh-symbolindexen. Bitmetrikgenereringsprocessen star- tar alltid från den första raden och fortsätter nedåt tills den när den trettioandra raden i den första kolum- nen.
Efter det att samtliga bitmetriker för de sex bitar na av de trettiotvà Walsh-indexen i den första kolumnen genererats generarar bitmetrikgeneratorn 315 bitmetriker na från satserna av villkorliga mjukbeslutsvärden, vilka beräknats ur de log-sannolika värden, som lagrats i avin flätningsmatrisens 400 andra kolumn. På samma sätt som -H- n I V ovan för den första k-lHmnen genererar den bitmetriker av de första bitarna i Mllz till M32,2 och sedan den andra biten, den tredje biten tills de sjätte bitarna i dessa 10 15 20 25 30 U.) U'| 521 498 '''' '- . . . - , 1 . - . -ø u . 1 . . | - .. 1 h» . , » ». u I « 1 . - n 20 . . , H p v.. ._ » . . . .- element genererats. Bitmetrikgenereringen för den tredje metrikkolumnen motsvarar den för de första båda kolumner- na genom att man går genom M1,3 till M32,3 sex gånger.
Låt oss nu betrakta behandlingen av dessa bitmetri- ker medelst MCL-avkodaren 215. MCL-avkodaren 215 använder en grupp bitmetriska värden 318 för bildande av en sats grenmetriker 323 för användning vid varje specifikt tids- tillstånd av MCL-avkodaren 215. Antalet bitmetriska värden 318 i gruppen användes för bildande av varje sats grenmetriker 323, som svarar mot antalet datasymboler 114 i utsignalen från den konvolutionella kodaren 112, vilken genereras från varje indatavärde 110. När exempelvis en konvolutionell kodare med förhållandet 1/3 användes i sändaren genereras tre datasymboler 114 från varje in- datavärde 110. grupper av tre individuella bitmetrikvärden 318 för bil- Grenmetrikberäknaren 320 använder sålunda dande av grenmetriker 323 för användning i varje tids- tillstànd i MCL-avkodaren 215. alstrar ett grenmetrikvärde 323 för varje övergång från ett avkodartillstånd till ett annat. är summan av tre bitmetrikvärden 318.
Grenmetrikberäknaren 320 Varje grenmetrik 323 Liksom i en konventionell Viterbi-avkodare har MCL- -avkodaren 2(K'l) tillstånd, där K är den begränsade längden av den konvolutionella koden. Metrikberäknaren 325 lagrar 2(K"1) banmetriker, dvs en banmetrik per till- stånd. Metrikberäknaren 325 mottar en grenmetrik 323 från grenmetrikberäknaren 320 för var och en av de 2k över- gångarna från ett löpande avkodartillstånd till nästföl- jande avkodartillstånd. För varje avkodartillstånd adde- ras två grenmetriker till banmetriken för detta tillstånd för bildande av totalt 2k ackumulerade banmetriker. Det kommer att vara två sådana ackumulerade banmetriker hop- slagna i vart och ett av de 2(K"l) nästföljande avkodar- tillstånden. kerna överlever och blir en ny banmetrik för detta till- Den större av de båda ackumulerade banmetri- stånd medan den mindre tages bort. Banbeslutsdatan 327 sändes till gallerberäknaren 330 för att indikera vilken lO 15 20 25 30 35 521 498 » . . | en .. . .. . s x I e I I a V I ¥ I 21 . . , _. . .. . . . . .. av dessa båda banor i det nästföljande avkodartillståndet som är den överlevande banan.
Gallerberäknaren 330 mottar banbeslutsdatan 327 från metrikberäknaren 325 och lagrar denna information i min- net. Gallerberäknaren 330 bibehåller ett minnesarrange- mang av denna banbeslutsdata 327, varvid varje element i arrangemanget innehåller banbeslutshistoriedata för sitt respektive avkodartillstånd. Det är för fackmannen väl- känt, att gallerberäknaren kan bibehålla antingen ett arrangemang av banövergångsdata eller bibehålla ett arrangemang av informationsdata, som svarar mot varje bana. I det föredragna utförandet bibehåller gallerbe- räknaren 330 ett arrangemang av informationsdata och som sådan behöver den inte spåra tillbaka banan för erhållan- de av informationsdata som motsvarar denna bana. Eftersom den konvolutionella kodaren 335 måste på nytt koda den informationsdata, som svarar mot överlevandebanan för varje avkodartillstånd undviker denna implementering tidskrävande tillbakaspårningsoperationer. Banbesluts- datan 327 består av en enda bit information för varje övergång till nästföljande avkodartillstånd. Denna infor- mation är den mest signifikanta biten av det kvarvarande avkodartillståndet medan det kvarvarande tillståndet är vinnaren av två möjliga avkodartillstånd, som kan övergå till nästföljande avkodartillstånd. Eftersom det finns 2(k"1) avkodartillstånd överför metrikberäknaren 325 2(K' 1) av dessa banbeslutsvärden 327 till gallerberäknaren 330 för varje avkodartidssteg.
Gallerberäknaren 330 mottar banbeslutsdata 327 från metrikberäknaren 325 och tillhandahåller sålunda galler- beräknarens 330 information om vilket av de båda möjliga avkodartillstånden som bibehållits. Den återvinner därpå gallret av det kvarvarande avkodartillståndet och skiftar gallerdata till vänster (i riktningen av den minst signi- fikanta biten till den mest signifikanta biten) en bit.
När datan skiftas till vänster skiftas den nya informa- tionens beslutdatabit till den minst signifikanta biten av 10 15 20 25 30 35 521 498 22 su nu gallret. Denna bit är samma bit som den, vilken indikerar överlevnadstillstàndet, nämligen banbeslutsdatabiten (327). för informationsdata.
Det skiftade gallret innehåller nu en banhistoria Den minst signifikanta biten av gallret är den senast avkodade datan för avkodartillstån- det och den mest signifikanta biten är den äldsta avkodade biten för avkodartillståndet. Det nu beräknade gallret skrives sedan in i gallerarrangemangelementet för näst- följande avkodartillstànd som löpande beräknas. Detta fortsätter tills gallret för alla 2(K"l) avkodartillstånd uppdaterats medelst gallerberäknaren 330.
Processen för bestämning av den sända datan är den- Efter det att ett tillräckligt antal övergångar förekommit i samma som den i en konventionell Viterbi-dekoder. avkodningsprocessen väljer avkodaren 215 avkodartillstån- det med en största banmetriken och återvinner den lagrade banbeslutsdatahistorien av detta avkodartillstànd för att göra ett beslut pà databit D tidsteg tillbaka. I ett al- ternativt utförande håller avkodaren banbeslutsdatahisto- rien tills banmetriken genererats och behandlats i en ram. Avkodaren àtervinner då banbeslutsdatahistorien med utgångspunkt i det kända avslutnignstillståndet, som är noll-tillståndet för IS-95-signalering, för bestämmande av samtliga databitar längs banan omedelbart.
Gallerberäknaren 330 matar banbeslutshistoriedatan 332 till den konvolutionella kodaren 335. slutshistoriedata 332 är informationsdatan, Denna banbe- som svarar mot överlevandebanan, vilken slutar i ett av avkodartill- stånden. Den konvolutionella kodaren 335 kodar sedan kon- volutionellt denna banbeslutshistoriedata 332 på samma sätt som den ursprungliga informationsdatan kodades. Den konvolutionella kodaren 335 kodar de rätta partierna av banbeslutshistoriedatan 332 för erhållande av de hård- kodade symbolvärden 338, som svarar mot Walsh-indexbitar- na, vilka dessförinnan behandlats av avkodaren. ---ra hàrdkodade symbolvärden 338 representerar förekommande Walsh-indexbitar för det löpande avkodartillståndet och 10 15 20 25 30 «w -w f. un' 521 498 n n n »n n -.». ,. _, _. . n n n n. » n ~ n n . n n n n n a 1 23 s n e = n nu n. v. na användes därför av bitmetrikgeneratorn 315 för att välja rätt bitmetrik 318 ur satsen av villkorliga mjukbesluts- värden 313.
I den föregående diskussionen av bitmetrikgeneratorn 315 refererades det till ett hårdkodat symbolvärde 338, som var instrumentellt vid genereringen av bitmetrikvär- det 318. Anledningen därtill är att det hårdkodade sym- bolvärdet 338 representerar den på nytt kodade 335 gal- lerbanbeslutshistorien 332 för det löpande tidstillstån- det. stämning, baserad blott på energi, vilken upptagits i en individuell Walsh-bit, utan använder i stället en bakåtblickande mekanism Uppfinningen gör sålunda ingen mjukbeslutsmetrikbe- såsom sker enligt teknikens stånd- punkt, för förnyad kodning av banbeslutshistorien 332 till ett hårdkodad symbolvärde 338, representerande det inbördes beroendet mellan Walsh-symbolbitarna. Därför är bit- metrikvärdet för en löpande Walsh-bit beroende av till- ståndet av föregående Walsh-bitar i en given Walsh-sym- bol.
Ehuru ovanstående beskrivning behandlar det före- dragna utförandet av MCL-avkodaren 215 kan avkodaren också tillämpas i många andra tillämpningar, där konvo- lutionell kodning och inflätad data passerar genom en anordning eller en kommunikationskanal, som har minne.
Ett exempel på en anordning med minne är en ortogonal Hadamard-kodare, såsom den, vilken användes i den i det föredragna utförandet beskrivna IS-95 omkastningslänken.
Ett annat exempel på en kommunikationskanal med minne är en sådan, i vilken kanalen tillhandahåller ett flertal banor för signalens ledning från sändaren till mottaga- ren. Som ett resultat därav blir den mottagna datan störd på grund av att förut sända symboler interfererar med den Eftersom datan, som motta- aktuella symbol, som mottages. ges för den löpande symbolen, är beroende av förut sända introducerat minne i den motta symboler har kanalen symbolsekvensen. Ett annat exempel på minne i en kanal är fasberoendet mellan mottagna symboler. Det karakteris- 10 15 . . - | u; 521 498 ~ ~ 1 .. . _. v. -, . « - -- - 'Z . . . . o . : fi ~ ~ y 24 _ _ _ v H , _,. n. . tiska gensvaret av kanalen kan bibehàllas nästan konstant under en tidsperiod, vilken sträcker sig över ett flertal symbolperioder. Vid denna typ av kanal kan en traditio- nell icke-koherent mottagare omvandlas till en koherent mottagare över ett givet antal symboler genom inkorpore- ring av MSL-avkodaren 215. Förutom de häri beskrivna exemplen är olika andra utföranden av MSL-avkodaren möj- liga men den underliggande operationen av förbättrad kod- ning i enlighet med uppfinningen är genomgående gemensam.
Ehuru uppfinningen visats och beskrivits under hän- visning till ett specifikt utförande inser fackmannen, att olika förändringar av formen och detaljerna kan göras inom ramen för patentkraven. De motsvarande konstruktio- nerna, materialen, åtgärderna och ekvivalenter av alla medel eller steg plus funktionselementen i kraven nedan är avsedda att inkludera varje konstruktion, material eller åtgärder för utförande av funktionerna i kombina- tion med andra i patentkraven angivna element.

Claims (10)

10 15 20 25 30 (JU (Il 521 498 25 PATENTKRAV
1. l. Sätt för avkodning av en kodad signal i en motta- gare, vilken kodade signal har inflätats medelst en sän- dare, vilket sätt innefattar (a) mottagning av den kodade signalen, (b) behandling av den kodade signalen till en form, som lämpar sig för avinflätning, (c) avinflätning av satsen av log-sannolika värden, (d) generering av en sats villkorliga mjukbesluts- metriker ur satsen av log-sannolika värden, (e) generering av bitmetriker ur satsen av villkor- liga mjukbeslutsmetriker, baserat pà ett hårdkodat sym- bolvärde, och (f) avkodnign av bitmetrikerna för åstadkommande av en uppskattning av signalen före kodning.
2. Sätt enligt krav l, vid vilket genereringen av en sats log-sannolika värden utföres genom tillämpning av en olinjär funktion på gruppen av summerade energivärden, varvid den olinjära funktionen är antingen en nollzte ordningens modifierad Bessel-funktion för en statisk ka- nal eller en noll-funktion för en Rayleigh-fädningskanal.
3. Sätt enligt krav l, sen villkorliga mjukbeslutsmetriker beror på var i ett vid vilket storleken av sat- symbolindex en specifik, aktuell bit är belägen.
4. Sätt enligt krav 1, (g) generering av ett flertal grenmetriker från en bitmetrik, (h) val av en överlevande grenmetrik från ett fler- innefattande tal grenmetriker, (i) generering av banbeslutshistoriedata, baserat på ett förutbestämt antal val av överlevande grenmetriker, (j) uppskattning av signalen före avkodning från den överlevande grenmetriken och banbeslutshistoriedatan och (k) generering av det hàrdkodade symbolvärdet från banbeslutshistoriedatan.
5. Sätt enligt krav 4, vid vilket genereringen av 10 15 20 25 30 35 < . » | .- 521 498 . v ø n , . p, ., _, -. 1 f ~ n -- u a ø ». f e ~ ' ~ 26 ' , , _, , 1;- :- ett hårdkodat symbolvärde vidare innefattar konvolutio- nell kodning av banbeslutshistoriedatan för varje avko- dartillstånd.
6. Apparat för avkodning av en kodad signal, vilken kodade signal har hopflätats medelst en sändare, vilken apparat innefattar (a) en mottagare för mottagning av den kodade signa- len och behandling av den kodade signalen till en form, som lämpar sig för avinflätning, (b) en avinflätare, vilken är kopplad till mottaga- ren, för àstadkommande av en sats log-sannolika värden, (c) en generator för Villkorlig mjukbeslutsmetrik för generering av en sats villkorliga mjukbeslutsmetriker ur satsen log-sannolika värden, (d) en bitmetrikgenerator för generering av bit- metriker ur satsen villkorliga mjukbeslutsmetriker, base- rat på ett hàrdkodat symbolvärde och (e) ett organ för avkodning av bitmetrikerna för àstadkommande av en uppskattnign av signalen före kod- ning.
7. Apparat enligt krav 6, innefattande (e) en grenmetrikgenerator för generering av ett flertal grenmetriker ur serien av bitmetriker, (f) en banmetrikberäknare för bestämning av en ban- metrik, baserat på nämnda flertal grenmetriker, (g) en gallerberäknare för uppskattning av signalen från banmetriken och (h) en konvolutionell kodare för kodning av en sats banbeslutshistoriedata till ett hårdkodat symbolvärde, som pàtryckes bitmetrikgeneratorn.
8. Apparat enligt krav 6, vid vilken den hàrdkodade symboldatan, som tillföres av den konvolutionella koda- ren, tillhandahåller den kodade banhistorien för använd- ning vid bestämning av en mest sannolik bitmetrikform ur satsen villkorliga mjukbeslut_m-t_iker.
9. Sätt för avkodning av en kodad signal, vilken Hun m 10 ~ - ~ « u» 521 498 kodade signal innefattar ett flertal bitar, vilket sätt innefattar (a) generering av tvàbitarsmetrik för en första bit av nämnda flertal bitar, (b) generering av åtminstone fyra bitars metrik för en andra bit av nämnda flertal bitar under användning av de lagrade bitmetrikerna för den första biten och (c) uppskattning av signalen före kodning, baserat på de genererade bitmetrikerna.
10. Sätt enligt krav 9, vid vilket bitmetrikerna för den andra biten representerar sannolika värden, beroende på den första biten.
SE9703096A 1995-12-29 1997-08-28 Förfarande och anordning för avkodning av en kodad signal SE521498C2 (sv)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/581,696 US5862190A (en) 1995-12-29 1995-12-29 Method and apparatus for decoding an encoded signal
PCT/US1996/016141 WO1997024850A1 (en) 1995-12-29 1996-10-09 Method and apparatus for decoding an encoded signal

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE9703096D0 SE9703096D0 (sv) 1997-08-28
SE9703096L SE9703096L (sv) 1997-10-29
SE521498C2 true SE521498C2 (sv) 2003-11-04

Family

ID=24326209

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE9703096A SE521498C2 (sv) 1995-12-29 1997-08-28 Förfarande och anordning för avkodning av en kodad signal

Country Status (13)

Country Link
US (1) US5862190A (sv)
JP (1) JP3569288B2 (sv)
KR (1) KR100231291B1 (sv)
CN (1) CN1099179C (sv)
BR (1) BR9607430A (sv)
CA (1) CA2209083C (sv)
DE (1) DE19681214T1 (sv)
FI (1) FI973535A (sv)
FR (1) FR2743229B1 (sv)
GB (1) GB2312816B (sv)
IL (1) IL119422A (sv)
SE (1) SE521498C2 (sv)
WO (1) WO1997024850A1 (sv)

Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6788708B1 (en) * 1997-03-30 2004-09-07 Intel Corporation Code synchronization unit and method
US6075824A (en) * 1997-08-04 2000-06-13 Motorola, Inc. Method and apparatus for re-encoding decoded data
US6018546A (en) * 1997-09-16 2000-01-25 Lucent Technologies Inc. Technique for soft decision metric generation in a wireless communications system
US6094739A (en) * 1997-09-24 2000-07-25 Lucent Technologies, Inc. Trellis decoder for real-time video rate decoding and de-interleaving
US6233271B1 (en) * 1997-12-31 2001-05-15 Sony Corporation Method and apparatus for decoding trellis coded direct sequence spread spectrum communication signals
US6215813B1 (en) * 1997-12-31 2001-04-10 Sony Corporation Method and apparatus for encoding trellis coded direct sequence spread spectrum communication signals
US5974079A (en) * 1998-01-26 1999-10-26 Motorola, Inc. Method and apparatus for encoding rate determination in a communication system
US6334202B1 (en) * 1998-07-22 2001-12-25 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Fast metric calculation for Viterbi decoder implementation
DE69942634D1 (de) * 1998-08-14 2010-09-09 Qualcomm Inc Speicherarchitektur für map dekoder
US6434203B1 (en) 1999-02-26 2002-08-13 Qualcomm, Incorporated Memory architecture for map decoder
US6381728B1 (en) * 1998-08-14 2002-04-30 Qualcomm Incorporated Partitioned interleaver memory for map decoder
US6556634B1 (en) * 1999-02-10 2003-04-29 Ericsson, Inc. Maximum likelihood rake receiver for use in a code division, multiple access wireless communication system
US6480552B1 (en) * 1999-03-24 2002-11-12 Lucent Technologies Inc. Soft output metrics generation for symbol detectors
US6754290B1 (en) * 1999-03-31 2004-06-22 Qualcomm Incorporated Highly parallel map decoder
US6587519B1 (en) * 1999-05-28 2003-07-01 Koninklijke Philips Electronics N.V. Efficient apparatus and method for generating a trellis code from a shared state counter
AU6388699A (en) * 1999-09-13 2001-04-17 Sony Electronics Inc. Method and apparatus for decoding trellis coded direct sequence spread spectrum communication signals
US6700938B1 (en) * 1999-09-29 2004-03-02 Motorola, Inc. Method for determining quality of trellis decoded block data
JP3259725B2 (ja) * 1999-12-20 2002-02-25 日本電気株式会社 ビタビ復号装置
JP2001352256A (ja) * 2000-06-08 2001-12-21 Sony Corp 復号装置及び復号方法
US6834088B2 (en) * 2001-03-12 2004-12-21 Motorola, Inc. Method and apparatus for calculating bit log-likelihood ratios for QAM signals
CN1110163C (zh) * 2001-04-16 2003-05-28 华为技术有限公司 码分多址通信***中平坦衰落信道的估计方法及其装置
US7315576B1 (en) * 2002-02-05 2008-01-01 Qualcomm Incorporated System for soft symbol decoding with MIMO log-map detection
US7272118B1 (en) 2002-02-06 2007-09-18 Sprint Spectrum L.P. Method and system for selecting vocoder rates and transmit powers for air interface communications
US7555584B2 (en) * 2004-09-29 2009-06-30 Intel Corporation Providing additional channels for an MSL architecture
KR100595688B1 (ko) * 2004-11-03 2006-07-03 엘지전자 주식회사 이동통신 단말기의 셀 재선택 방법
US7555071B2 (en) * 2005-09-29 2009-06-30 Agere Systems Inc. Method and apparatus for non-linear scaling of log likelihood ratio (LLR) values in a decoder
CN101465974B (zh) * 2007-12-21 2010-11-03 卓胜微电子(上海)有限公司 非线性码译码器的实现方法
US8140107B1 (en) 2008-01-04 2012-03-20 Sprint Spectrum L.P. Method and system for selective power control of wireless coverage areas
US8750418B2 (en) 2008-05-09 2014-06-10 Marvell World Trade Ltd. Symbol vector-level combining transmitter for incremental redundancy HARQ with MIMO
US10333561B2 (en) * 2015-01-26 2019-06-25 Northrop Grumman Systems Corporation Iterative equalization using non-linear models in a soft-input soft-output trellis
CN113973037A (zh) * 2020-07-24 2022-01-25 晶晨半导体(上海)股份有限公司 解调方法、装置、设备以及计算机可读存储介质

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4945549A (en) * 1986-11-13 1990-07-31 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Trellis coded modulation for transmission over fading mobile satellite channel
DE4024106C1 (sv) * 1990-07-30 1992-04-23 Ethicon Gmbh & Co Kg, 2000 Norderstedt, De
US5134635A (en) * 1990-07-30 1992-07-28 Motorola, Inc. Convolutional decoder using soft-decision decoding with channel state information
SG44761A1 (en) * 1991-01-09 1997-12-19 Philips Electronics Uk Ltd Signal transmission system
US5233629A (en) * 1991-07-26 1993-08-03 General Instrument Corporation Method and apparatus for communicating digital data using trellis coded qam
US5204874A (en) * 1991-08-28 1993-04-20 Motorola, Inc. Method and apparatus for using orthogonal coding in a communication system
US5159608A (en) * 1991-08-28 1992-10-27 Falconer David D Method and apparatus for using orthogonal coding in a communication system
US5442627A (en) * 1993-06-24 1995-08-15 Qualcomm Incorporated Noncoherent receiver employing a dual-maxima metric generation process
US5414738A (en) * 1993-11-09 1995-05-09 Motorola, Inc. Maximum likelihood paths comparison decoder
US5502713A (en) * 1993-12-07 1996-03-26 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson Soft error concealment in a TDMA radio system
US5608763A (en) * 1993-12-30 1997-03-04 Motorola, Inc. Method and apparatus for decoding a radio frequency signal containing a sequence of phase values
US5511096A (en) * 1994-01-18 1996-04-23 Gi Corporation Quadrature amplitude modulated data for standard bandwidth television channel
US5583889A (en) * 1994-07-08 1996-12-10 Zenith Electronics Corporation Trellis coded modulation system for HDTV
US5450453A (en) * 1994-09-28 1995-09-12 Motorola, Inc. Method, apparatus and system for decoding a non-coherently demodulated signal

Also Published As

Publication number Publication date
IL119422A0 (en) 1997-01-10
WO1997024850A1 (en) 1997-07-10
CN1176722A (zh) 1998-03-18
SE9703096L (sv) 1997-10-29
SE9703096D0 (sv) 1997-08-28
BR9607430A (pt) 1998-05-26
FR2743229A1 (fr) 1997-07-04
KR19980702590A (ko) 1998-07-15
GB2312816B (en) 2000-05-10
CA2209083A1 (en) 1997-06-29
CN1099179C (zh) 2003-01-15
FI973535A0 (sv) 1997-08-27
JP3569288B2 (ja) 2004-09-22
US5862190A (en) 1999-01-19
CA2209083C (en) 2002-01-08
GB2312816A (en) 1997-11-05
KR100231291B1 (ko) 1999-11-15
DE19681214T1 (de) 1999-07-15
JPH11501492A (ja) 1999-02-02
FI973535A (sv) 1997-08-27
FR2743229B1 (fr) 2001-07-27
GB9716330D0 (en) 1997-10-08
IL119422A (en) 2005-08-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SE521498C2 (sv) Förfarande och anordning för avkodning av en kodad signal
JP4773356B2 (ja) 単一の送信機または多数の送信機を有する通信システムのためのエラー訂正マルチステージ符号生成器および復号器
CN100527657C (zh) 带有似然加权的迭代解码
JPH0831839B2 (ja) 通信システムにおいて直交符号化を利用するための装置
CA2345237A1 (en) Information additive code generator and decoder for communication systems
KR960706247A (ko) 가변 비율 디지탈 데이타를 전송하기 위한 방법 및 장치(medhod and apparatus for the transmission of variable rate digital data)
KR100924526B1 (ko) 부분적 코히어런트 시스템을 위한 부호화 적용 변조기법
Matsumine et al. A novel PAPR reduction scheme for polar-coded OFDM systems
CN113746597A (zh) 一种比特交织Turbo编码LoRa调制方法
US6031474A (en) Half rate coded modulation schemes for Rayleigh fading channels
JP2003229835A (ja) 多元接続システム及び多元接続方法
Hegde et al. On the error probability of coded frequency-hopped spread-spectrum multiple-access systems
CN107911152B (zh) 适用于任意发送天线数量的空间编码调制***和方法
CN100463370C (zh) 输入控制装置及输入控制方法
i Fbregas et al. Multidimensional coded modulation in block-fading channels
JP2987367B1 (ja) データ伝送方式およびその送受信装置
RU2779158C1 (ru) Способ динамического управления пропускной способностью канала связи на базе кластерного декодирования полярных кодов
US20240080045A1 (en) Coding circuit, decoding circuit, coding method, decoding method and computer program
Zhurakovskiy et al. Performance Analysis of Concatenated Coding for OFDM Under Selective Fading Conditions.
Li Comparative Analysis of Channel Coding in Communication Technology
Uryvsky et al. The signal-code construction method with maximum approach to the communication channel throughput
Khodor et al. Performances of chaos-coded modulation concatenated with Alamouti’s space–time block code
Gu et al. A novel efficient soft output demodulation algorithm for high order modulation
Jiao et al. Beyond the Channel Capacity of BPSK Input
Kaur et al. BER analysis of OFDM based WIMAX using Punctured Convolutional codes

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed