RU2222110C2

Variable-speed serial decoder for code-division multiple access communication system

Abstract

FIELD: mobile code-division multiple access communication systems. SUBSTANCE: proposed decoder is designed for recovering source data bit streams that were encoded with superhigh degree of precision as stream of coded characters and functions to decode these streams at different data transmission speeds at a time, as well as to decode them at unknown data transmission speed either in continuous mode or in synchronized burst mode. In the process decoder operates at many speeds simultaneously to produce one or more data quality metrics for each burst of decoded data. Input buffer has choice and accumulation logic for organizing information codes into bursts to afford repetition mode or random burst mode at lower data cycle transmission speeds. Decoded data bursts for each or several predetermined data transmission speeds are held in output buffer for approximately half-cycle of decoding thereby enabling system microprocessor to select respective decoded data burst. In addition decoder can function with one of several predetermined superhigh-precision coding algorithms. Proposed decoder made in the form of single monolithic integrated circuit can be used in one or all channels of shared communication system. EFFECT: provision for real-time decoding to transfer sequence of cycles at predetermined cycle-to-cycle varying speeds without transmitting data on speed. 20 cl, 13 dwg, 2 tbl

Term

Term ended

Expired 23 September 2014, 12 years ago.

  1. Priority
  2. Filed
  3. Granted
  4. Expired
  5. Today

20 claims: 8 independent, 12 dependent

  1. 1
    Способ предоставления декодированных информационных битов в ответ на передачу данных кодовых символов, которые представляют исходные информационные биты, передаваемые со скоростью R i , где R i - одна из двух или более заранее определенных скоростей передачи исходных информационных битов, причем способ, реализуемый с использованием устройства декодирования, содержащего входной буфер, сверточный декодер и выходной буфер, включает этапы передачи данных кодовых символов в кадрах заранее определенной длительности по времени, причем переход между каждым последовательным кадром данных кодовых символов переводят в заранее определенное состояние;приема и запоминания последовательных частей данных кодовых символов во входном буфере;декодирования любой части последовательных частей данных кодовых символов в сверточном декодере для получения двух или более пакетов P i декодированных информационных битов, причем каждый пакет P i содержит декодированные информационные биты I i , соответствующие исходным информационным битам, имеющим скорость передачи данных R i , а также данные метрики качества Q i, представляющие собой условия ошибок в любой части данных кодовых символов и условия ошибок в декодированных информационных битах, и запоминания двух или более пакетов в выходном буфере, причем данные метрики качества Q i , представляющие условия ошибок в данных кодовых символов в каждом кадре декодированных информационных битов, включают метрику качества QM, представляющую результаты сравнения заранее определенного порогового значения качества QT и меры вероятности декодирования нулевого состояния при каждом переходе между последовательными кадрами декодированных информационных битов.
  2. 2
    Способ предоставления декодированных информационных битов в ответ на передачу данных кодовых символов, которые представляют исходные информационные биты, передаваемые со скоростью R i , где R i - одна из двух или более заранее определенных скоростей передачи исходных информационных битов, причем способ, реализуемый с использованием устройства декодирования, содержащего входной буфер, сверточный декодер и выходной буфер, включает этапы передачи данных кодовых символов в кадрах заранее определенной длительности по времени, причем переход между каждым последовательным кадром данных кодового символа переводят в заранее определенное состояние, приема и запоминания последовательных частей данных кодовых символов во входном буфере и декодирования любой части из последовательных частей данных кодовых символов в сверточном декодере для получения двух или более пакетов P i декодированных информационных битов, каждый пакет P i содержит декодированные информационные биты I i соответствующие исходным информационным битам, имеющим скорость передачи данных R i , а также данные метрики качества Q i , представляющие условия ошибок в любой части данных кодовых символов и условия ошибок в декодированных информационных битах, и запоминания двух или более пакетов в выходном буфере, причем данные кодовых символов, представляющие исходные информационные биты, кодированы в соответствии с алгоритмом кодирования, при этом способ дополнительно включает этапы повторного кодирования каждого из по меньшей мере двух пакетов P i декодированных информационных битов в соответствии с алгоритмом кодирования для создания соответствующего пакета L i локальных кодовых символов, сравнения данных кодовых символов с каждым из по меньшей мере двух пакетов L i локальных кодовых символов для получения меры качества Q i разностей между ними и запоминания по меньшей мере двух мер качества Q i в выходном буфере.
  3. 3
    Способ предоставления декодированных информационных битов в ответ на передачу данных кодовых символов, которые представляют исходные информационные биты, передаваемые со скоростью R i , где R i - одна из двух или более заранее определенных скоростей передачи исходных информационных битов, причем способ, реализуемый с использованием устройства декодирования, содержащего входной буфер, сверточный декодер и выходной буфер, включает этапы передачи данных кодовых символов в кадрах заранее определенной длительности по времени, причем переход между каждым последовательным кадром данных кодовых символов переводят в заранее определенное состояние, приема и запоминания последовательных частей данных кодовых символов во входном буфере и декодирования любой части из последовательных частей данных кодовых символов в сверточном декодере для получения двух или более пакетов P i декодированных информационных битов, каждый пакет P i содержит декодированные информационные биты I i , соответствующие исходным информационным битам, имеющим скорость передачи данных R i , а также данные метрики качества Q i , представляющие условия ошибок в любой части данных кодовых символов и условия ошибок в декодированных информационных битах, и запоминания двух или более пакетов в выходном буфере, при этом кадры данных, имеющих первую скорость передачи информационных битов, содержат пакеты кодированных информационных битов, каждый из которых содержит биты контроля избыточным циклическим кодом, причем способ содержит дополнительные неупорядоченные этапы определения частоты ошибок в битах для пакетов информационных битов, используя биты контроля избыточным циклическим кодом;получения меры качества Q i , указывающей частоту ошибок в битах, и запоминания по меньшей мере двух мер качества Q i в выходном буфере.
  4. 4
    Способ декодирования данных кодовых символов в системе связи, в которой исходные информационные биты, передаваемые с одной из первой совокупности заранее определенных исходных скоростей R i передачи информационных битов, кодируют для получения данных кодовых символов, и данные кодовых символов передают в кадрах, содержащих данные кодовых символов, представляющих собой первый и (N i -1) повторяющихся вариантов закодированных исходных информационных битов, причем способ декодирования данных кодового символа включает этапы (a) приема и запоминания данных по меньшей мере одного кадра данных кодовых символов во входном буфере данных, (b) декодирования данных кодовых символов для формирования пакета P i декодированных информационных битов в соответствии с каждой из по меньшей мере двух из первой совокупности заранее определенных скоростей передачи исходных информационных битов R i , (c) запоминания по меньшей мере двух пакетов P i декодированных информационных битов в выходном буфере данных, (d) повторного кодирования каждого из по меньшей мере двух пакетов данных P i декодированных информационных битов в соответствии с первым алгоритмом кодирования для формирования пакета данных L i локальных кодовых символов, (e) сравнения данных кодовых символов с каждым из по меньшей мере двух пакетов данных L i локальных кодовых символов для формирования меры качества Q i разностей между ними, и (f) запоминания каждой из по меньшей мере двух мер качества Q i в выходном буфере данных.
  5. 5
    Способ по п.4, отличающийся тем, что упомянутый этап декодирования (b) включает этапы (b.1) назначения по меньшей мере одной величины символьной метрики каждому из данных кодовых символов в соответствии с вторым алгоритмом кодирования, (b.2) назначения величин метрики ветвей, представляющих вероятность передачи исходного информационного бита, соответствующую каждому упомянутому информационному кодовому символу в соответствии с выбранными величинами символьных метрик, (b.3) назначения величин метрик состояний, представляющих вероятность передачи исходного информационного бита, соответствующую информационным кодовым символам в соответствии с суммой наиболее вероятной предшествующей величины метрики состояния и величины метрики ветви, (b.4) запоминания величин метрики состояний в памяти путей и (b.5) выбора наиболее вероятной величины для каждого исходного информационного бита в соответствии с наиболее вероятной величиной метрики состояния, соответствующей звену пути решения, предшествующему наиболее вероятной величине метрики состояния, соответствующему кодовому символу в памяти путей.
  6. 6
    Многоскоростной декодер для системы связи, в которой исходные информационные биты, передаваемые с одной из первой совокупности заранее определенных скоростей R i передачи исходных информационных битов, кодируют для получения данных кодовых символов, данные кодовых символов передаются в кадрах, содержащих данные кодовых символов, представляющих собой первый и (N i -1) повторяющихся вариантов кодированных исходных информационных битов, где N i и i - ненулевые положительные целые числа, при этом многоскоростной декодер предназначен для создания на выходе декодированных информационных битов, соответствующих первому варианту кодированных исходных информационных битов, и содержит средство входного буфера для приема и запоминания по меньшей мере одного кадра данных кодовых символов, средство последовательного декодирования, связанное со средством входного буфера, для создания пакета P i декодированных информационных битов, соответствующих каждой из по меньшей мере двух заранее определенных скоростей R i передачи исходных информационных битов в ответ на данные кодовых символов, средство выходного буфера, связанное со средством последовательного декодирования для запоминания по меньшей мере двух пакетов P i декодированных информационных данных, средство передачи символов в средстве входного буфера для выбора множества S i данных кодовых символов, соответствующих первому варианту кодированных исходных информационных битов по меньшей мере для каждой из двух заранее определенных скоростей передачи R i исходных информационных битов и для передачи множества S i на средство последовательного декодирования, и средство метрики качества в средстве последовательного декодирования для создания меры качества Q i для каждого пакета P i декодированных информационных битов, причем мера качества Q i представляет ошибки в данных кодовых символов, связанных с каждым пакетом P i декодированных информационных битов, при этом средство последовательного декодирования содержит средство символьной метрики для назначения значения символьной метрики каждому кодовому символу в соответствии со вторым алгоритмом кодирования, средство вычисления метрики ветвей, связанное со средством символьной метрики, для создания пары значений метрики ветвей, представляющих взвешенную вероятность передачи исходного информационного бита, соответствующего каждому кодовому символу, из средства входного буфера, в ответ на упомянутое значение символьной метрики, средство пути решения, связанное со средством вычисления метрики ветвей, для создания и запоминания значения решения метрики состояния для каждой возможной передачи исходного информационного бита, соответствующего каждому упомянутому кодовому символу средства входного буфера, в ответ на соответствующие значения метрик ветвей, и средство обратного звена пути, связанное со средством пути решения, для выбора наиболее вероятного пути решения для каждой передачи исходных информационных битов и для создания соответствующих декодированных информационных битов.
  7. 7
    Многоскоростной декодер для системы связи, в которой исходные информационные биты, передаваемые с одной из первой совокупности заранее определенных исходных скоростей R i передачи исходных информационных битов, кодируют для получения данных кодовых символов, данные кодовых символов передаются в кадрах, содержащих данные кодовых символов, представляющих первый и (N i -1) повторяющихся вариантов кодированных исходных информационных битов, где N i и i - ненулевые положительные целые числа, при этом многоскоростной декодер предназначен для создания на выходе декодированных информационных битов, соответствующих первому варианту кодированных исходных информационных битов, и содержит средство входного буфера для приема и запоминания упомянутых данных кодовых символов, средство последовательного декодирования, связанное со средством входного буфера, для создания пакета P i декодированных информационных битов, соответствующих каждой из по меньшей мере двух заранее определенных скоростей R i передачи исходных информационных битов в ответ на данные кодовых символов, средство выходного буфера, связанное со средством последовательного декодирования для запоминания по меньшей мере двух пакетов P i декодированных информационных данных, средство передачи символов в средстве входного буфера для выбора множества S i данных кодовых символов, соответствующих первому варианту кодированных исходных информационных битов по меньшей мере для каждой из двух заранее определенных скоростей передачи R i исходных информационных битов и для передачи упомянутого множества S i на средство последовательного декодирования, и средство метрики качества в средстве последовательного декодирования для создания меры качества Q i для каждого пакета P i декодированных информационных битов, причем мера качества Q i представляет ошибки в данных кодовых символов, связанных с каждым пакетом P i декодированных информационных битов, при этом многоскоростной декодер выполнен в виде единой монолитной интегральной схемы.
  8. 8
    Многоскоростной декодер для системы связи, в которой исходные информационные биты, передаваемые с одной из первой совокупности заранее определенных исходных скоростей R i передачи исходных информационных битов, кодируют для получения данных кодовых символов, данные кодовых символов передают в кадрах, содержащих данные кодовых символов, представляющих первый и (N i -1) повторяющихся вариантов кодированных исходных информационных битов, где N i и i - ненулевые положительные целые числа, при этом многоскоростной декодер предназначен для создания на выходе декодированных информационных битов, соответствующих первому варианту кодированных исходных информационных битов, и содержит средство входного буфера для приема и запоминания по меньшей мере одного кадра данных кодового символа, средство последовательного декодирования, связанное со средством входного буфера, для создания пакета P i декодированных информационных битов, соответствующих каждой из по меньшей мере двух заранее определенных скоростей передачи R i исходных информационных битов в ответ на данные кодовых символов, средство выходного буфера, связанное со средством последовательного декодирования для запоминания по меньшей мере двух пакетов P i декодированных информационных данных, первое средство выбора, связанное со средством входного буфера, для выбора одного из совокупности режимов декодирования, каждый из которых соответствует различным первым алгоритмам кодирования, и второе средство выбора, связанное со средством входного буфера, для выбора первого или второго режимов канала, соответствующих непрерывному режиму и режиму передачи в кадрах исходных информационных битов.
  9. 9
    Многоскоростной декодер по п.8, отличающийся тем, что средство последовательного декодирования содержит средство символьной метрики для назначения значения символьной метрики каждому кодовому символу в соответствии со вторым алгоритмом кодирования, средство вычисления метрики ветвей, связанное со средством символьной метрики, для создания пары значений метрики ветвей, представляющих взвешенную вероятность передачи исходных информационных битов в соответствии с каждым кодовым символом от средства входного буфера, в ответ на соответствующее значение символьной метрики, средство пути решения, связанное со средством вычисления метрики ветвей, для создания и запоминания значения решения метрики состояния для передачи каждых возможных исходных информационных битов в соответствии с каждым кодовым символом от средства входного буфера, в ответ на соответствующие упомянутые значения метрик ветвей, и средство обратного звена пути, связанное со средством пути решения, для выбора наиболее вероятного пути решения для каждой передачи исходных информационных битов и для создания соответствующих декодированных информационных битов.
  10. 10
    Многоскоростной декодер по п.8, отличающийся тем, что выполнен в виде единой монолитной интегральной схемы.
  11. 11
    Многоскоростной декодер по п.8, отличающийся тем, что дополнительно содержит средство передачи символов в средстве входного буфера для выбора множества S i данных кодовых символов, соответствующих первому варианту кодированных исходных информационных битов по меньшей мере для каждой из двух заранее определенных скоростей передачи R i исходных информационных битов и для передачи множества S i на средство последовательного декодирования.
  12. 12
    Многоскоростной декодер по п.11, отличающийся тем, что дополнительно содержит средство метрики качества в средстве последовательного декодирования для создания меры качества Q i для каждого пакета P i декодированных информационных битов, причем мера качества Q i представляет оценку ошибок в символьных данных, связанных с каждым пакетом P i декодированных информационных битов.
  13. 13
    Многоскоростной декодер по п.12, отличающийся тем, что средство метрики качества содержит средство повторного кодирования данных для повторного кодирования каждого из по меньшей мере двух пакетов P i декодированных информационных битов в соответствии с первым алгоритмом кодирования для создания пакета данных L i локальных кодовых символов, и средство сравнения, связанное со средством повторного кодирования данных, для сравнения каждого пакета данных L i локальных кодовых символов с каждым из множества S i данных кодовых символов и для подсчета разностей между ними.
  14. 14
    Многоскоростной декодер по п.13, отличающийся тем, что средство последовательного декодирования содержит средство символьной метрики для назначения значения символьной метрики каждому кодовому символу в соответствии со вторым алгоритмом кодирования, средство вычисления метрики ветвей, связанное со средством символьной метрики, для создания пары значений метрики ветвей, представляющих взвешенную вероятность передачи исходных информационных битов в соответствии с каждым кодовым символом из средства входного буфера, в ответ на соответствующее значение символьной метрики, средство пути решения, связанное со средством вычисления метрики ветвей, для создания и запоминания значения решения метрики состояния для передачи каждых возможных исходных информационных битов в соответствии с каждым кодовым символом от средства входного буфера, в ответ на соответствующие значения метрик ветвей, и средство обратного звена пути, связанное со средством пути решения для выбора наиболее вероятного пути решения для каждой передачи исходных информационных битов и для создания соответствующих декодированных информационных битов.
  15. 15
    Многоскоростной декодер по п.14, отличающийся тем, что выполнен в виде единой монолитной интегральной схемы.
  16. 16
    Многоскоростной декодер по п.8, отличающийся тем, что дополнительно содержит средство метрики качества в средстве последовательного декодирования для создания меры качества Q i для каждого пакета P i декодированных информационных битов, причем мера качества Q i представляет оценку ошибок в символьных данных, связанных с каждым пакетом P i декодированных информационных битов.
  17. 17
    Многоскоростной декодер по п.16, отличающийся тем, что средство метрики качества содержит средство повторного кодирования данных для повторного кодирования каждого из по меньшей мере двух пакетов P i декодированных информационных битов в соответствии с упомянутым первым алгоритмом кодирования для создания пакета данных L i локальных кодовых символов, средство сравнения, связанное со средством повторного кодирования данных, для сравнения каждого пакета данных L i локальных кодовых символов с каждым из множества S i данных кодовых символов и для подсчета разностей между ними.
  18. 18
    Многоскоростной декодер для системы связи, в которой исходные информационные биты, передаваемые с одной из первой совокупности заранее определенных исходных скоростей R i передачи исходных информационных битов, кодируют для получения данных кодовых символов, данные кодовых символов передаются в кадрах, содержащих данные кодовых символов, и каждый из кадров представляет собой первый и (N i -1) повторяющихся вариантов кодированных исходных информационных битов, где N i и i - ненулевые положительные целые числа, при этом многоскоростной декодер предназначен для создания на выходе декодированных информационных битов, соответствующих первому варианту кодированных исходных информационных битов, и содержит средство входного буфера для приема и запоминания упомянутых данных кодовых символов, средство последовательного декодирования, связанное со средством входного буфера, для создания пакета P i декодированных информационных битов, соответствующих каждой из по меньшей мере двух заранее определенных скоростей R i передачи исходных информационных битов в ответ на данные кодовых символов, средство выходного буфера, связанное со средством последовательного декодирования для запоминания по меньшей мере двух пакетов P i декодированных информационных данных, средство передачи символов в средстве входного буфера для выбора множества S i данных кодовых символов, соответствующих первому варианту исходных кодированных информационных битов для каждой из по меньшей мере двух заранее определенных скоростей передачи R i исходных информационных битов и для передачи множества S i на средство последовательного декодирования, и средство метрики качества в средстве последовательного декодирования для создания меры качества Q i для каждого пакета P i декодированных информационных битов, причем мера качества Q i оценивает ошибки в символьных данных, связанных с каждым упомянутым пакетом P i декодированных информационных битов, при этом средство метрики качества содержит средство повторного кодирования данных для повторного кодирования каждого из по меньшей мере двух пакетов Р i декодированных информационных битов в соответствии с первым алгоритмом кодирования для создания соответствующего пакета данных L i локальных кодовых символов, средство сравнения, связанное со средством повторного кодирования данных, для сравнения каждого пакета данных L i локальных кодовых символов с каждым множеством S i данных кодовых символов и для подсчета разностей между ними.
  19. 19
    Многоскоростной декодер по п.18, отличающийся тем, что средство последовательного декодирования содержит средство символьной метрики для назначения значения символьной метрики каждому кодовому символу в соответствии со вторым алгоритмом кодирования, средство вычисления метрики ветвей, связанное со средством символьной метрики, для создания пары значении метрики ветвей, представляющих взвешенную вероятность передачи исходных информационных битов в соответствии с каждым кодовым символом от средства входного буфера, в ответ на значение символьной метрики, средство пути решения, связанное со средством вычисления метрики ветвей, для создания и запоминания значения решения метрики состояния для каждой возможной передачи исходных информационных битов, соответствующих каждому кодовому символу из средства входного буфера, в ответ на соответствующие значения метрик ветвей, и средство обратного звена пути, связанное со средством пути решения, для выбора наиболее вероятного пути решения для каждой передачи исходных информационных битов и для создания соответствующих декодированных информационных битов.
  20. 20
    Многоскоростной декодер по п.19, отличающийся тем, что выполнен в виде единой монолитной интегральной схемы.
Independent claims20