устройство и способ кодирования/декодирования индикатора комбинации транспортного формата в системе мобильной связи мдкрк

Формула изобретения

1. Устройство кодирования индикатора комбинации транспортного формата (ИКТФ) в системе мобильной связи МДКР, содержащее генератор (810) ортогональных последовательностей для вырабатывания множества базисных биортогональных последовательностей, в соответствии с первой частью информационных битов, генератор последовательностей масок (820) для вырабатывания множества базисных последовательностей масок в соответствии со второй частью информационных битов, и сумматор (860) для суммирования базисных биортогональных последовательностей и базисных последовательностей масок, вырабатываемых генератором ортогональных последовательностей и генератором последовательностей масок.

2. Устройство кодирования ИКТФ по п.1, в котором множество базисных биортогональных последовательностей представляют первый код Уолша, второй код Уолша, четвертый код Уолша, восьмой код Уолша, шестнадцатый код Уолша и последовательность "все 1", в котором коды Уолша являются базисными кодами Уолша, из которых все другие подразумеваемые коды Уолша выводят через произвольное сложение этих базисных кодов Уолша.

3. Устройство кодирования ИКТФ по пп.1 и 2, в котором генератор последовательностей масок приспособен вырабатывать первую m-последовательность и вторую m-последовательность, складываемых вместе для формирования кода Гоулда, далее приспособлен формировать первую группу последовательностей, формируемую посредством циклического сдвига второй m-последовательности, далее приспособлен вырабатывать и применять функцию транспозиции столбца к последовательностям в первой группе для преобразования последовательностей в первой группе в ортогональные последовательности, далее приспособлен вставлять столбец “0” в передней части последовательностей во второй группе, и далее приспособлен вырабатывать и применять обратную функцию транспозиции столбца к последовательностям во второй группе для преобразования последовательностей во второй группе в последовательности масок.

4. Устройство кодирования ИКТФ по любому из пп.1-3, содержащее множество первых умножителей (840-845) для умножения базисных биортогональных последовательностей на первую часть информационных битов, множество вторых умножителей (846-849) для умножения базисных последовательностей масок на вторую часть информационных битов, и сумматор, приспособленный суммировать выходные сигналы первых и вторых умножителей.

5. Устройство кодирования ИКТФ по любому из пп.1-4, которое приспособлено вырабатывать на выходе 30-символьные последовательности, в которых символы № 0 и № 16 исключают из 32-символьных кодов Уолша, “01010101010101010101010101010101”, “00110011001100110011001100110011”, “00001111000011110000111100001111”, “00000000111111110000000011111111”, “00000000000000001111111111111111”, “11111111111111111111111111111111”.

6. Устройство кодирования ИКТФ по любому из пп.1-5, которое приспособлено вырабатывать на выходе 30-символьные последовательности, в которых символы № 0 и № 16 исключают из 32-символьных базисных последовательностей масок, “00101000011000111111000001110111”, “00000001110011010110110111000111”, “00001010111110010001101100101011”, “00011100001101110010111101010001”.

7. Устройство кодирования ИКТФ по любому из пп.1-4, которое приспособлено вырабатывать на выходе 30-символьную последовательность, в которой символы № 0 и № 16 исключают из последовательности полученной при суммировании базисных биортогональных последовательностей и базисных последовательностей масок.

8. Устройство кодирования ИКТФ по п.7, в котором базисными биортогональными последовательностями являются “01010101010101010101010101010101”, “00110011001100110011001100110011”, “00001111000011110000111100001111”, “00000000111111110000000011111111”, “00000000000000001111111111111111”, и в котором базисными последовательностями масок являются “00101000011000111111000001110111”, “00000001110011010110110111000111”, “00001010111110010001101100101011”, “00011100001101110010111101010001”.

Описание изобретения к патенту

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение касается в общем устройства и способа передачи информации в системе ММТ 2000 (Международные мобильные телекоммуникации 2000) и, в частности, устройства и способа передачи индикатора комбинации транспортного формата (ИКТФ).

Система мобильной связи МДКРК (в дальнейшем называемая системой ММТ 2000) обычно передает кадры, которые обеспечивают службу передачи речи, службу передачи изображений, службу передачи символов по физическому каналу типа выделенного физического канала передачи данных (ВФКПД) на постоянной или переменной скорости передачи данных. В том случае, когда кадры данных, которые включают в себя этот вид услуг, передаются на фиксированной скорости передачи данных, нет необходимости информировать приемное устройство относительно скорости распространения каждого кадра данных. С другой стороны, если кадры данных передаются на переменной скорости передачи данных, что означает, что каждый кадр данных имеет различную скорость передачи данных, передающее устройство должно информировать приемное устройство относительно скорости распространения каждого кадра данных, определяемого его скоростью передачи данных. Скорость передачи данных оказывается пропорциональной скорости распространения данных, а скорость распространения данных обратно пропорциональна скорости распространения в обычной системе ММТ 2000.

В случае передачи форматов данных на переменной скорости передачи данных область ИКТФ канала ВФКПД информирует приемное устройство относительно скорости передачи данных текущего сервисного кадра. Область ИКТФ включает в себя ИКТФ, показывающий партию информации, содержащей скорость передачи данных сервисного кадра. ИКТФ представляет информацию, которая помогает надежно обслуживать речевую или информационную услугу.

На фиг.1A-1D показаны примеры применений ИКТФ. Фиг.1А иллюстрирует применение ИКТФ к линии связи абонента с центральным узлом ВФКПД и к линии связи абонента с центральным узлом выделенного физического канала управления (ВФКУ). Фиг.1В иллюстрирует применение ИКТФ к каналу произвольного доступа (КПД). Фиг.1С иллюстрирует применение ИКТФ к линии связи центрального узла с абонентом ВФКПД и к линии связи центрального узла с абонентом ВФКУ. Фиг.1D иллюстрирует применение ИКТФ к вторичному общему физическому каналу управления (ВОФКУ).

Рассматривая фиг.1A-1D, отметим, что один кадр состоит из 16 участков, и каждый участок имеет область ИКТФ. Таким образом, один кадр включает в себя 16 областей ИКТФ. Область ИКТФ включает в себя N_ИКТФ битов, а ИКТФ обычно имеет 32 бита в кадре. Для передачи 32-разрядного ИКТФ в одном кадре, можно назначить 2 бита ИКТФ каждому из 16 участков (Т_уч=0,625 мс).

Фиг.2 представляет блок-схему передающего устройства базовой станции в общей системе ММТ 2000.

Как показано на фиг.2, умножители 211, 231 и 232 умножают входные сигналы на коэффициенты усиления G₁, G₃ и G₅. Умножители 221, 241 и 242 умножают ключевые слова ИКТФ (кодовые символы ИКТФ), принимаемые из соответствующих кодеров ИКТФ, на коэффициенты усиления G₂, G₄ и G₆. Коэффициенты усиления G₁-G₆ могут иметь различные значения в соответствии с типами услуг или ситуаций перемещения вызова. Входные сигналы включают в себя пробные сигналы и сигналы управления мощностью (УМП) данных ВФКУ и ВФКПД. Мультиплексор 212 вводит символы 32-разрядного кода ИКТФ (ключевое слово ИКТФ}, принимаемые из умножителя 221, в области ИКТФ, как показано на фиг. 1С. Мультиплексор 242 вводит символы 32-разрядного кода ИКТФ, принятые из умножителя 241, в области ИКТФ. Мультиплексор 252 вводит символы 32-разрядного кода ИКТФ, принимаемые из умножителя 242, в области ИКТФ. Введение символов кода ИКТФ в области ИКТФ показаны на фиг.1A-1D. Символы 32-разрядного кода получаются посредством кодирования битов ИКТФ (информационных битов), которые определяют скорость передачи данных сигнала данных по соответствующему каналу передачи данных, 1-ый, 2-ой и 3-ий последовательно-параллельные преобразователи (ППП) 213, 233 и 234 разделяют выходные сигналы мультиплексоров 212, 242 и 252 на каналы I и каналы Q. Умножители 214, 222 и 235-238 умножают выходные сигналы преобразователей ППП 213, 233 и 234 на коды С_к1, С_к2 и С_к3 формирования каналов. Коды формирования каналов являются ортогональными кодами. Первый сумматор 215 суммирует выходные сигналы умножителей 214, 235 и 237 и генерирует сигнал канала I, а второй сумматор 223 суммирует выходные сигналы умножителей 222, 236 и 238 и генерирует сигнал канала Q. Фазосдвигающее устройство 224 сдвигает фазу сигнала канала Q, принимаемого из второго сумматора 223, на 90 . Сумматор 216 складывает выходные сигналы первого сумматора 215 и фазосдвигающего устройства 224 и генерирует комплексный сигнал I+jQ. Умножитель 217 скремблирует комплексный сигнал с комплексной псевдошумовой последовательностью С_скремб назначенной базовой станции. Процессор 218 сигнала (ППП) разделяет скремблированный сигнал на канал I и канал Q. Фильтры нижних частот (ФНЧ) 219 и 225 ограничивают полосы частот сигналов канала I и канала Q, принимаемых с процессора ППП 218, посредством фильтрования ФНЧ. Умножители 220 и 226 умножают выходные сигналы ФНЧ 219 и 225 посредством носителей cos(2 f_ct) и sin(2 f_ct), соответственно, благодаря чему преобразуя выходные сигналы фильтров ФНЧ 219 и 225 в ВЧ (высокочастотную) полосу. Сумматор 227 суммирует сигналы ВЧ канала I и канала Q.

Фиг.3 представляет блок-схему передающей части подвижной станции в общей системе ММТ 2000.

Как показано на фиг.3, умножители 311, 321 и 323 умножают соответствующие сигналы на коды С_к1, С_к2 и С_к3 формирования каналов. Сигналы 1, 2, 3 являются первым, вторым и третьим сигналами ВФКПД. Входной сигнал 4 включает в себя пробный сигнал и сигналы УМП ВФКУ. Информационные биты ИКТФ кодируются в 32-разрядные символы кода ИКТФ посредством кодера 309 ИКТФ. Умножитель 310 вводит 32-разрядные символы кода ИКТФ в сигнал 4, как показано на фиг.1А. Умножитель 325 умножает сигнал ВФКУ, который включает в себя символ кода ИКТФ, принимаемый из умножителя 310, посредством кода С_к4 формирования каналов. Коды С_к1-С_к4 формирования каналов являются ортогональными кодами. Символы 32-разрядного кода ИКТФ получают посредством кодирования информационных битов ИКТФ, которые определяют скорость передачи данных сигналов ВФКПД. Умножители 312, 322, 324 и 326 умножают выходные сигналы умножителей 311, 321, 323 и 325 на коэффициенты усиления G₁-G₄, соответственно. Коэффициенты усиления G₁-G₄ могут иметь различные значения. Первый сумматор 313 вырабатывает сигнал канала I посредством сложения выходных сигналов умножителей 312 и 322. Второй сумматор 327 вырабатывает сигнал канала Q посредством сложения выходных сигналов умножителей 324 и 326. Фазосдвигающее устройство 328 сдвигает фазу сигнала канала Q, принимаемого из второго сумматора 327, на 90 . Сумматор 314 складывает выходные сигналы первого сумматора 313 и фазосдвигающего устройства 328 и вырабатывает комплексный сигнал I+jQ. Умножитель 315 скремблирует комплексный сигнал с псевдошумовой (ПШ) последовательностью С_скремб назначенной базовой станции. ППП 329 делит скремблируемый сигнал на канал I и канал Q. ФНЧ 316 и 330 фильтруют сигналы канала I и канала Q, принимаемые из ППП 329, и вырабатывают сигналы с ограниченными полосами частот. Умножители 317 и 331 умножают выходные сигналы ФНЧ 316 и 330 на носители cos(2 f_ct) и sin(2 f_ct), соответственно, преобразуя тем самым выходные сигналы ФНЧ 316 и 330 в ВЧ-полосы. Сумматор 318 суммирует ВЧ-сигналы канала I и канала Q.

ИКТФ классифицируются в базовый ИКТФ и расширенный ИКТФ.

Базовый ИКТФ представляет от 1 до 64 различных информации, включающих скорости передачи данных соответствующих каналов передачи данных, используя 6 информационных битов ИКТФ, в то время как расширенный ИКТФ представляет от 1 до 128, от 1 до 256, от 1 до 512 или от 1 до 1024 различных информаций, используя 7, 8, 9 или 10 информационных битов ИКТФ. Расширенный ИКТФ был предложен для удовлетворения требованию системы ММТ 2000 для большего разнообразия услуг. Биты ИКТФ являются важными для приемного устройства в отношении приема кадров данных, принимаемых из передающего устройства. То есть, причина ненадежной передачи информационных битов ИКТФ заключается в том, что ошибки передачи ведут к неправильной интерпретации кадров в приемном устройстве. Следовательно, передающее устройство кодирует биты ИКТФ кодом с исправлением ошибок до передачи так, что приемное устройство может исправлять возможные генерируемые ошибки в ИКТФ.

Фиг.4А схематически иллюстрирует основную структуру кодирования битов ИКТФ в обычной системе ММТ 2000, а фиг.4В представляет примерную таблицу кодирования, применяемую к биортогональному кодеру, показанному на фиг.4А. Как установлено выше, базовый ИКТФ имеет 6 битов ИКТФ (в дальнейшем называемых базовыми битами ИКТФ), которые показывают от 1 до 64 различных информации.

Как показано на фиг.4А и 4В, биортогональный кодер 402 принимает биты базового ИКТФ и выходные сигналы 32 кодированных символов (ключевое слово ИКТФ или кодовый символ ИКТФ). Базовый ИКТФ в основном выражается 6 битами. Следовательно, в случае, когда в биортогональный кодер 402 подаются биты базового ИКТФ в количестве меньше, чем 6 битов, к левому концу, то есть, к СДР (старший двоичный разряд) битов базового ИКТФ добавляют 0-и, чтобы увеличить количество битов базового ИКТФ до 6. Биортогональный кодер 402 имеет заранее определенную таблицу кодирования, как показано на фиг. 4В, для вывода 32 кодированных символов для ввода 6 битов базового ИКТФ. Как показано на фиг. 4В, таблица кодирования перечисляет 32 (32-символьная) ортогональных ключевых слова (c_32.1-c_32.32) и 32 биортогональных ключевых слова (), которые являются дополнениями ключевых слов c_32.1-c_32.32. Если МДР (младший двоичный разряд) базового ИКТФ является 1, биортогональный кодер 402 выбирает из 32 биортогональных ключевых слов. Если МДР является 0, биортогональный кодер 402 выбирает из 32 ортогональных ключевых слов. Затем на основании других битов ИКТФ выбирают одно из выбранных ортогональных ключевых слов или биортогональных ключевых слов.

Как установлено выше, ключевое слово ИКТФ должно иметь возможность исправления ошибок. Возможность исправления ошибок двоичных линейных кодов зависит от минимального расстояния (d_мин) между двоичными линейными кодами. Минимальное расстояние для оптимальных двоичных линейных кодов описано в работе О.Э.Брауэра и Тома Верхоуффа "Скорректированная таблица предельных значений минимальных расстояний для двоичных линейных кодов", труды ИИЭРА транзакции по теории информации, том 39, №2, март 1993 (в дальнейшем называемой ссылкой 1).

Ссылка 1 дает в качестве минимального расстояния 16 для двоичных линейных кодов величину, посредством которой выводятся 32 бита для ввода 6 битов. Вывод ключевых слов ИКТФ из биортогонального кодера 402 имеет минимальное расстояние 16, которое подразумевает, что ключевые слова ИКТФ являются оптимальными кодами.

Фиг.5А схематически иллюстрирует расширенную структуру кодирования битов ИКТФ в обычной системе ММТ 2000, фиг.5В представляет примерный алгоритм распределения битов ИКТФ в контроллере, показанном на фиг.5А, а фиг.5С иллюстрирует примерную таблицу кодирования, применяемую к биортогональным кодерам, показанным на фиг.5А. Расширенный ИКТФ также определяется количеством битов ИКТФ. То есть, расширенный ИКТФ включает в себя 7, 8, 9 или 10 битов ИКТФ (в дальнейшем называется битами расширенного ИКТФ), которые представляют от 1 до 128, от 1 до 256, от 1 до 512 или от 1 до 1024 различных информаций, как установлено выше.

Как показано на фиг.5А, 5В и 5С, контроллер 500 делит биты ИКТФ на две половины. Например, для ввода 10 битов расширенного ИКТФ контроллер 500 выводит первую половину расширенного ИКТФ в качестве первых битов ИКТФ (слово 1) и последнюю половину в качестве вторых битов ИКТФ (слово 2). Расширенный ИКТФ в основном выражен 10 битами. Следовательно, в том случае, когда вводятся биты расширенного ИКТФ в количестве меньше 10 битов, контроллер 500 прибавляет 0-и к СДР битов расширенного ИКТФ, чтобы представить расширенный ИКТФ 10 битами. Затем контроллер 500 делит 10 битов расширенного ИКТФ на слово 1 и слово 2. Слово 1 и слово 2 подаются в биортогональные кодеры 502 и 504, соответственно. Способ разделения битов a₁-а₁₀ расширенного ИКТФ на слово 1 и слово 2 иллюстрируется на фиг.5В.

Биортогональный кодер 502 вырабатывает первое ключевое слово ИКТФ, имеющее 16 символов, посредством кодирования слова 1, принятого из контроллера 500. Биортогональный кодер 504 вырабатывает второе ключевое слово ИКТФ, имеющее 16 символов, посредством кодирования слова 2, полученного из контроллера 500. Биортогональные кодеры 502 и 504 имеют заранее определенные таблицы кодирования с целью вывода 16-символьных ключевых слов ИКТФ для двух 5-разрядных входных сигналов ИКТФ (слово 1 и слово 2). Примерная таблица кодирования иллюстрируется на фиг.5С. Как показано на фиг.5С, таблица кодирования перечисляет 16 ортогональных ключевых слов длиной 16 битов C_16.1-C_16.16 и биортогональные ключевые слова , которые являются дополнениями 16 ортогональных ключевых слов. Если МДР 5 битов ИКТФ представляет 1, то биортогональный кодер (502 или 504) выбирает 16 биортогональных ключевых слов. Если МДР представляет 0, биортогональный кодер выбирает 16 ортогональных ключевых слов. Затем биортогональный кодер выбирает одно из выбранных ортогональных ключевых слов или биортогональных ключевых слов на основании других битов ИКТФ и выводит выбранное ключевое слово в качестве первого или второго ключевого слова ИКТФ.

Мультиплексор 510 мультиплексирует первое и второе ключевые слова ИКТФ в окончательное 32-символьное ключевое слово ИКТФ.

При приеме 32-символьного ключевого слова ИКТФ приемное устройство декодирует ключевое слово ИКТФ отдельно половинами (слово 1 и слово 2) и получает 10-разрядный ИКТФ посредством комбинирования две декодированные 5-разрядные половины ИКТФ. В этой ситуации возможная ошибка даже в одном декодируемом 5-разрядном выходном сигнале ИКТФ во время декодирования ведет к ошибке по всем 10 битам ИКТФ.

Расширенное ключевое слово ИКТФ также должно иметь сильную возможность исправления ошибки. Для этого расширенное ключевое слово ИКТФ должно иметь минимальное расстояние, как предложено в ссылке 1.

Учитывая количество 10 битов расширенного ИКТФ и количество 32 символа ключевого слова ИКТФ, ссылка 1 дает 12 в качестве минимального расстояния для оптимального кода. Однако выходной сигнал ключевого слова ИКТФ из структуры, показанной на фиг.5А, имеет минимальное расстояние 8, потому что ошибка по меньшей мере в одном из слова 1 и слова 2 во время декодирования дает ошибку в полном 10-разрядном ИКТФ. То есть, хотя биты расширенного ИКТФ кодируются отдельно по половинам, минимальное расстояние между конечными ключевыми словами ИКТФ равно минимальному расстоянию 8 между выходными ключевыми словами биортогональных кодеров 502 и 504.

Следовательно, ключевое слово ИКТФ, передаваемое из структуры кодирования, показанной на фиг.5А, является не оптимальным, и оно может увеличивать вероятность ошибок битов ИКТФ в той же конфигурации радиоканала. При увеличении вероятности появления ошибок в битах ИКТФ приемное устройство неправильно оценивает скорость передачи данных принятых кадров с увеличенной интенсивностью ошибок, вследствие чего уменьшая эффективность системы ММТ 2000.

В соответствии с обычной технологией требуются отдельные структуры аппаратного оборудования, чтобы поддержать базовый ИКТФ и расширенный ИКТФ. В результате на внедрение системы ММТ 2000 накладываются ограничения в виде стоимости и размера системы.

Следовательно, задачей настоящего изобретения является создание устройства и способа для кодирования расширенного ИКТФ в системе ММТ 2000.

Задачей настоящего изобретения является также создание устройства и способа для совместного кодирования базового ИКТФ и расширенного ИКТФ в системе ММТ 2000.

Другой задачей настоящего изобретения является создание устройства и способа для декодирования расширенного ИКТФ в системе ММТ 2000.

Еще одной задачей настоящего изобретения является создание устройства и способа для совместного декодирования базового ИКТФ и расширенного ИКТФ в системе ММТ 2000.

Еще одной задачей настоящего изобретения является создание устройства и способа для формирования оптимального кода посредством кодирования расширенного ИКТФ в системе ММТ 2000.

Еще одной задачей настоящего изобретения является обеспечение способа формирования последовательностей масок для использования в кодировании/декодировании расширенного ИКТФ в системе ММТ 2000.

Для решения вышеупомянутых задач, предлагается устройство и способ кодирования/декодирования ИКТФ в системе мобильной связи МДКРК. В устройстве кодирования ИКТФ, одноразрядный генератор генерирует последовательность, имеющую одни и те же символы. Генератор базисных ортогональных последовательностей генерирует множество базисных ортогональных последовательностей. Генератор базисных последовательностей масок генерирует множество базисных последовательностей масок. Операционный блок принимает биты ИКТФ, которые делятся на 1-ую информационную часть, представляющую преобразование биортогональной последовательности, 2-ую информационную часть, представляющую преобразование ортогональной последовательности, и 3-ью информационную часть, представляющую преобразование последовательности маски, и объединяет ортогональную последовательность, выбранную из базисной ортогональной последовательности, на основании 2-ой информации, биортогональную последовательность, полученную посредством объединения выбранной ортогональной последовательности с одними и теми же символами, выбранными на основании 1-ой информационной части, и последовательность маски, выбранную на основании биортогональной кодовой последовательности и 3-ьей информационной части, вследствие чего вырабатывается последовательность ИКТФ.

Вышеупомянутые и другие задачи, особенности и преимущества настоящего изобретения станут более очевидными из последующего подробного описания, приведенного в связи с прилагаемыми чертежами, на которых:

фиг.1A-1D иллюстрируют примерные применения ИКТФ к канальным кадрам в обычной системе ММТ 2000;

фиг.2 представляет блок-схему передающего устройства базовой станции в обычной системе ММТ 2000;

фиг.3 представляет блок-схему передающего устройства подвижной станции в обычной системе ММТ 2000;

фиг.4А схематически иллюстрирует основную структуру кодирования ИКТФ в обычной системе ММТ 2000;

фиг.4В представляет пример таблицы кодирования, используемой в биортогональном кодере, показанном на фиг.4А;

фиг.5А схематически иллюстрирует структуру кодирования расширенного ИКТФ в обычной системе ММТ 2000;

фиг.5В представляет пример алгоритма расширения битов ИКТФ в контроллере, показанном на фиг.5А;

фиг.5С представляет пример таблицы кодирования, используемой в биортогональных кодерах, показанных на фиг.5А;

фиг.6 схематически иллюстрирует структуру кодирования ИКТФ в системе ММТ 2000 в соответствии с настоящим изобретением;

фиг.7 представляет графическую схему программы, иллюстрирующую вариант осуществления процедуры вырабатывания последовательности масок для кодирования ИКТФ в системе ММТ 2000 в соответствии с настоящим изобретением;

фиг.8 представляет блок-схему варианта осуществления устройства кодирования ИКТФ в системе ММТ 2000 в соответствии с настоящим изобретением;

фиг.9 представляет блок-схему варианта осуществления устройства декодирования ИКТФ в системе ММТ 2000 в соответствии с настоящим изобретением;

фиг.10 представляет графическую схему программы, иллюстрирующую действие управления компаратора корреляции, показанного на фиг. 9;

фиг.11 представляет графическую схему программы, иллюстрирующую вариант осуществления процедуры кодирования ИКТФ в системе ММТ 2000 в соответствии с настоящим изобретением;

фиг.12 представляет графическую схему программы, иллюстрирующую другой вариант осуществления процедуры кодирования ИКТФ в системе ММТ 2000 в соответствии с настоящим изобретением;

фиг.13 иллюстрирует вариант осуществления структур ортогональных последовательностей и последовательностей масок, определяемых ИКТФ в соответствии с настоящим изобретением;

фиг.14 представляет блок-схему другого варианта осуществления устройства кодирования ИКТФ в системе ММТ 2000 в соответствии с настоящим изобретением;

фиг.15 представляет блок-схему другого варианта осуществления устройства декодирования ИКТФ в системе ММТ 2000 в соответствии с настоящим изобретением;

фиг.16 представляет графическую схему программы, иллюстрирующую другой вариант осуществления процедуры кодирования ИКТФ в системе ММТ 2000 в соответствии с настоящим изобретением; и

фиг.17 представляет блок-схему третьего варианта осуществления устройства декодирования ИКТФ в системе ММТ 2000 в соответствии с настоящим изобретением.

Ниже будут описаны предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи. В последующем описании не приводится подробное описание известных функций или конструкций, так как они затенили бы предлагаемое изобретение ненужными подробностями.

Настоящее изобретение касается концепции кодирования ИКТФ выходных конечных кодовых символов (ключевые слова ИКТФ) посредством сложения первых кодовых символов (первое ключевое слово ИКТФ), получающихся из первых битов ИКТФ, и вторых кодовых символов (второе ключевое слово ИКТФ), получающихся из вторых битов ИКТФ в системе ММТ 2000. Концепция кодирования ИКТФ показана на фиг.6. Здесь биортогональная последовательность и последовательность маски даны в качестве первого ключевого слова ИКТФ и второго ключевого слова ИКТФ, соответственно.

Как показано на фиг.6, биты ИКТФ разделяются на первые биты ИКТФ и вторые биты ИКТФ. Генератор 602 последовательностей масок генерирует заранее определенную последовательность маски посредством кодирования вторых битов ИКТФ, а генератор 604 биортогональных последовательностей генерирует заранее определенную биортогональную последовательность посредством кодирования первых битов ИКТФ. Сумматор 610 складывает последовательность маски и биортогональную последовательность и выводит итоговые кодовые символы (ключевое слово ИКТФ). Генератор 602 последовательностей масок может иметь таблицу кодирования, в которой перечисляются последовательности масок для всех возможных вторых битов ИКТФ. Генератор 604 биортогональных последовательностей может также иметь таблицу кодирования, в которой перечисляются биортогональные последовательности для всех возможных первых битов ИКТФ.

Как описано выше, для реализации настоящего изобретения должны быть определены последовательности масок и способ генерирования последовательностей масок. Например, в вариантах осуществления настоящего изобретения в качестве ортогональных последовательностей приводятся коды Уолша.

1. Способ генерирования последовательностей масок

Настоящее изобретение касается кодирования и декодирования битов ИКТФ и использования расширенного кода Рида-Мюллера в системе ММТ 2000. Для этой цели используются заранее определенные последовательности, и последовательности должны иметь минимальное расстояние, которое гарантирует превосходное выполнение исправления ошибок.

Значительный параметр, который определяет характеристику или способность линейного кода с исправлением ошибок, представляет минимальное расстояние между ключевыми словами кода с исправлением ошибок. Весовой коэффициент Хэмминга ключевого слова представляет количество его символов, отличных от 0. Если ключевое слово задается числом "0111", его весовой коэффициент Хэмминга равен 3. Самый маленький весовой коэффициент Хэмминга ключевого слова, за исключением ключевого слова со всеми "0", называется минимальным весовым коэффициентом, а минимальное расстояние каждого двоичного линейного кода равно минимальному весовому коэффициенту.

Линейный код с исправлением ошибок имеет лучшую характеристику исправления ошибок, поскольку его минимальное расстояние увеличивается. Подробные сведения приведены в работе "Теория кодов с исправлением ошибок" Ф.Дж.Макуилльямса и Н.Дж.Э.Слоуна, Северная Голландия (в дальнейшем называемой ссылкой 2).

Расширенный код Рида-Мюллера можно получить из набора последовательностей, каждая из которых является суммой элементов m-последовательности и заранее определенной последовательности. Для использования набора последовательностей в качестве линейного кода с исправлением ошибок, набор последовательностей должен иметь большое минимальное расстояние. Такие наборы последовательностей включают в себя набор последовательностей Казами, набор последовательностей Гоулда и набор последовательностей Кердока. Если общая длина последовательности в таком наборе последовательностей составляет L=2^2m, то минимальное расстояние равно (2^2m-2^m)/2. Для L=2^2m+1, минимальное расстояние равно (2^2m+1-2^2m)/2. То есть, если L=32, то минимальное расстояние равно 12.

Ниже будет выполнено описание способа производства линейного кода с исправлением ошибок с превосходным выполнением, то есть расширенного кода с исправлением ошибок (кодов Уолша и последовательностей масок).

Согласно теории кодирования имеется функция транспозиции столбцов для создания кодов Уолша из m-последовательностей в группе, которая была образована посредством циклического сдвига начальной m-последовательности на единицу до ‘n’ раз, где ‘n’ является длиной m-последовательности. Другими словами, каждая из m-последовательностей сформирована посредством циклического сдвига начальной m-последовательности конкретное количество раз. Функция транспозиции столбца является функцией преобразования, которая преобразует последовательности в группе m-последовательностей в коды Уолша. Мы предполагаем, что имеется последовательность типа последовательности Гоулда или последовательности Казами, которая сформирована посредством сложения начальной m-последовательности с другой начальной in-последовательностью. Другая группа m-последовательностей аналогично образуется посредством циклического сдвига другой начальной m-последовательности на единицу ‘n’ раз, где ‘n’ является длиной заранее определенной последовательности. Впоследствии применяется обратная функция транспозиции столбца ко второй группе m-последовательностей, сформированных из другой начальной m-последовательности. Применение обратной функции транспозиции столбца ко второй группе m-последовательностей создает другой набор последовательностей, которые следует определять в качестве последовательностей масок.

В варианте осуществления настоящего изобретения описан способ вырабатывания последовательности маски в связи с производством кода (2ⁿ, n+k) (расширенный код Рида-Мюллера) (здесь k=1, ... , n+1), используя набор последовательностей Гоулда. Код (2ⁿ, n+k) представляет выходной сигнал 2ⁿ-символьного ключевого слова ИКТФ для ввода (n+k) битов ИКТФ (входные информационные биты). Известно, что последовательность Гоулда можно выразить в виде суммы двух различных m-последовательностей. Следовательно, для вырабатывания кода (2 , n+k), необходимо создавать последовательности Гоулда длиной (2ⁿ-1). Здесь последовательность Гоулда представляет сумму двух m-последовательностей m₁(t) и m₂(t), которые вырабатываются из порождающих многочленов f1(x) и f2(x). Данные порождающие многочлены f1(x) и f2(x), m-последовательности m₁(t) и m₂(t) вычисляют, используя функцию Трейса.

и

(Уравнение 1)

где А определяется начальным значением m-последовательности, - корень многочлена, a n - порядок многочлена.

Фиг.7 представляет графическую схему программы, иллюстрирующую последовательность масок, вырабатывающую процесс для использования в производстве кода (2ⁿ, n+k) из набора последовательностей Гоулда.

Как показано на фиг.7, на этапе 710 вырабатываются m-последовательности m₁(t) и m₂(t) в соответствии с уравнением 1, используя порождающие многочлены fl(x) и f2(x), соответственно. На этапе 712, рассчитывается функция (t) транспозиции последовательности с целью образования кодов Уолша из набора последовательностей, имеющего m-последовательности, образованные циклическим сдвигом m₂(t) от 0 до n-2 раз, где все столбцы ‘0’ вставляют перед m-последовательностями, сделанными из m₂(t), как показано ниже:

(Уравнение 2)

Набор из 31 последовательности, произведенных циклическим сдвигом m-последовательности m₁(t) от 0 до 30 раз, транспонируется по столбцам с использованием ^-l(t)+2, полученным из обратной функции (t), на этапе 730. Затем добавляются 0-и к началу каждой из получающихся последовательностей с транспонированием столбцов, с целью образования длины последовательности 2ⁿ. Таким образом, генерируется набор d_i(t) последовательностей (2ⁿ-1) длиной 2ⁿ (i=0, ... , 2ⁿ-2, t=1, ... , 2ⁿ).

(Уравнение 3)

Множество d_i(t) представляет функции масок, которые можно использовать в виде 31 маски.

d_i(t) отличается тем, что две различные маски среди вышеупомянутых масок добавляются к одной из (2ⁿ-1) масок, кроме двух масок. Чтобы далее обобщить это, каждую из (2ⁿ-1) масок можно выразить в виде суммы по меньшей мере двух из конкретных n масок, n масок называют базисными последовательностями масок. Если необходимо создать код (2ⁿ, n+k), общее количество необходимых ключевых слов составляет 2^n+k для n+k входных информационных битов (биты ИКТФ). Количество 2ⁿ ортогональных последовательностей (последовательностей Уолша) и их дополнения, то есть, биортогональные последовательности, представляет 2ⁿ 2=2^n+l. 2^k-l-1(=(2^n+k/2^n+l)-1) масок, которые не равны 0-м, необходимы для производства кода (2ⁿ, n+k). Здесь, 2^k-1-1 масок можно выразить посредством использования k-1 базисных последовательностей масок, как установлено выше.

Теперь будет приведено описание способа выбора k-1 базисных последовательностей масок. Для создания набора последовательностей на этапе 730 фиг.7 m-последовательность ₁(t) циклически сдвигают 0-2^n-l раза. Здесь m-последовательность, полученная посредством циклического сдвига m-последовательности m₁(t) i раз, выражается величиной Tr(^it) согласно уравнению 1. То есть, набор последовательностей создается посредством циклического сдвига m-последовательности m₁(t) 0-30 раз относительно начальной последовательности А={1, , ... , ^2n-2}. Здесь, линейно независимые k-1 базисные элементы найдены из элементов Галоиза 1, а, ... , ^2n-2, a последовательности масок, соответствующие выходным последовательностям функции Трейса с k-1 базисными элементами в качестве начальной последовательности, стали базисными последовательностями масок. Условие линейной независимости выражается следующим образом:

₁,... , _k-1: линейно независимые

c_{1 1}+c_{2 2}+... +c_{k-1 k-1} 0, c₁,c₂,... ,c_k-1

(Уравнение 4)

Для подробного описания вышеупомянутого обобщенного способа производства функции маски будет описан способ создания кода (32, 10) со ссылкой на фиг.7, используя набор последовательностей Гоулда. Известно, что последовательность Гоулда выражается как сумма различных заранее определенных m-последовательностей. Следовательно, вначале должна быть получена последовательность Гоулда длиной 31, с целью образования намеченного кода (32, 10). Последовательность Гоулда представляет сумму двух m-последовательностей, образованных, соответственно, из многочленов x⁵+x²+1 и x⁵+x⁴+x+1. При наличии соответствующего порождающего многочлена каждую из m-последовательностей m₁(t) и m₂(t) вычисляют, используя функцию Трейса

m₁(t)=Тr(А ^t) t=0, 1, ... , 30 и

(Уравнение 5)

где А определяется начальным значением m-последовательности, является корнем многочлена, a n - порядок многочлена, здесь равный 5.

Фиг.7 иллюстрирует методику создания функции маски, с целью образования кода (32, 10).

Как показано на фиг.7, m-последовательности m₁(t) и m₂(t) создаются в соответствии с уравнением 1, используя порождающие многочлены fl(x) и f2(х), соответственно, на этапе 710. На этапе 712 рассчитывается функция (t) транспозиции столбца, с целью создания кода Уолша m-последовательности m₂(t) посредством уравнения

(Уравнение 6)

Затем набор из 31 последовательности, произведенный циклическим смещением m-последовательности m₁(t) 0-30 раз осуществляется транспонированием столбца с использованием ^-l(t)+2, полученной из обратной функции (t), на этапе 730. Затем к началу каждой из получающихся последовательностей с транспонированием последовательности добавляются 0-и, чтобы сделать длину последовательности равной 31. Таким образом, создается 31 d_i(t) длиной 32. Здесь, если i=0, ... , 31, то t=1, ... 32. Набор последовательностей, образованный на этапе 730, можно выразить уравнением

(Уравнение 7)

Множество d_i(t), полученных в соответствии с уравнением 7, можно использовать в виде 31 последовательностей масок.

d_i(t) отличается тем, что две различные маски среди вышеупомянутых масок добавляются к одной из 31 масок, кроме двух масок. Другими словами, каждую из 31 маски можно выражать в виде суммы 5 частных масок. Эти 5 масок являются базисными последовательностями масок.

Когда необходимо образовать код (32, 10), общее количество необходимых ключевых слов составляет 2ⁿ=1024 для всех возможных 10 входных информационных битов (биты ИКТФ). Количество биортогональных последовательностей длины 32 составляет 32 2=64. Для образования кода (32, 10) необходимо 15 масок. 15 масок можно выражать в виде комбинации 4 базисных последовательностей масок.

Теперь будет приведено описание способа выбора 4 базисных последовательностей масок, m-последовательность, полученная циклическим сдвигом m-последовательности m₁(t) i раз выражается в виде Tr(^it) согласно уравнению 1. То есть, набор последовательностей создается циклическим сдвигом m-последовательности m₁(t) 0-30 раз относительно начальной последовательности А={1, , ... , ^2n-2}. Здесь 4 линейно независимых базисных элемента находят из элементов Галоиза 1, , ... , ^2n-2 и последовательностей масок, соответствующих выходным последовательностям функции Трейса с 4 базисными элементами в качестве начальной последовательности, становящейся базисными последовательностями масок. Условие линейной независимости выражается следующим образом

, , , - линейно независимые

c₁ +c₂ +c₃ +c₄ 0, c₁,c₂,c₃,c₄ (уравнение 8)

Фактически, 1, , ², ³ в функции Галоиза GF(2⁵) представляют подбазисы многочлена, которые являются известными, в виде четырех линейно независимых элементов. Путем замены переменной А в уравнении 1 многочленным базисом получаются четыре последовательности M1, М2, М4 и М8 базисных масок.

M1 = 00101000011000111111000001110111

М2 = 00000001110011010110110111000111

М4 = 00001010111110010001101100101011

М8 = 00011100001101110010111101010001

Ниже будет приведено описание устройства и способа кодирования/декодирования ИКТФ, используя базисные последовательности масок, получаемые вышеописанным способом в системе ММТ 2000 в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения.

2. Первый вариант осуществления устройства и способа кодирования/декодирования

Фиг.8 и 9 представляют блок-схемы устройств кодирования и декодирования ИКТФ в системе ММТ 2000 в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

Как показано на фиг.8, 10 битов ИКТФ а0-а9 подаются на соответствующие умножители 840-849. Одноразрядный генератор 800 непрерывно генерирует заранее определенный кодовый бит. То есть, поскольку настоящее изобретение имеет дело с биортогональными последовательностями, генерируются необходимые биты для производства биортогональной последовательности из ортогональной последовательности. Например, одноразрядный генератор 800 генерирует биты, имеющие 1-ы для инверсии ортогональной последовательности (то есть, кода Уолша), созданной генератором 810 базисного кода Уолша, и таким образом, создания биортогональной последовательности. Генератор 810 базисных кодов Уолша вырабатывает базисные коды Уолша заранее определенной длины. Базисные коды Уолша относятся к кодам Уолша, из которых можно создавать все намеченные коды, которые можно производить посредством произвольного добавления. Например, когда используются коды Уолша длиной 32, базисными кодами Уолша являются 1-ый, 2-ой, 4-ый, 8-ой и 16-ый коды Уолша W1, W2, W4, W8 и W16, где:

W1: 01010101010101010101010101010101

W2: 00110011001100110011001100110011

W4: 00001111000011110000111100001111

W8: 00000000111111110000000011111111

W16: 00000000000000001111111111111111.

Генератор 820 базисных последовательностей масок генерирует базисную последовательность маски заранее определенной длины. Способ создания базисной последовательности маски уже описан выше, и его подробное описание приводиться не будет. Если используется последовательность маски длиной 32, базисными последовательностями масок являются 1-ая, 2-ая, 4-ая и 8-ая последовательности масок M1, М2, М4, М8, где:

M1: 00101000011000111111000001110111

М2: 00000001110011010110110111000111

М4: 00001010111110010001101100101011

М8: 00011100001101110010111101010001.

Умножитель 840 умножает единицы выходного сигнала одноразрядного генератора 800 на входной информационный бит а0 в символьных битах.

Умножитель 841 умножает базисный код Уолша W1, принятый из генератора 810 базисных кодов Уолша, на бит а1 входной информации. Умножитель 842 умножает базисный код Уолша W2, принятый из генератора 810 базисных кодов Уолша, на бит а2 входной информации. Умножитель 843 умножает базисный код Уолша W4, принятый из генератора 810 базисных кодов Уолша, на бит а3 входной информации. Умножитель 844 умножает базисный код Уолша W8, принятый из генератора 810 базисных кодов Уолша, на бит а4 входной информации. Умножитель 845 умножает базисный код Уолша W16, принятый из генератора 810 базисных кодов Уолша, на бит а5 входной информации. Умножители 841-845 посимвольно умножают принятые базисные коды Уолша W1, W2, W4, W8 и W16 на их соответствующие биты входной информации.

Между тем, умножитель 846 умножает базисную последовательность маски M1 на бит а6 входной информации. Умножитель 847 умножает базисную последовательность маски М2 на бит а7 входной информации. Умножитель 848 умножает базисную последовательность маски М4 на бит а8 входной информации. Умножитель 849 умножает базисную последовательность маски М8 на бит а9 входной информации. Умножители 846-849 посимвольно умножают принятые базисные последовательности масок M1, М2, М4 и М8 на их соответствующие биты входной информации.

Сумматор 860 складывает кодированные биты входной информации, принятые из умножителей 840-849, и выводит итоговые кодовые символы длиной 32 бита (ключевое слово ИКТФ). Длина итоговых кодовых символов (ключевое слово ИКТФ) определяется длинами базисных кодов Уолша, вырабатываемых генератором 810 базисного кода Уолша, и базисных последовательностей масок, создаваемых генератором 820 базисных последовательностей масок.

Например, если битами а0-а9 входной информации являются "0111011000", умножитель 840 умножает 0, в виде а0, на 1-цы, принятые из одноразрядного генератора 800, и генерирует 32 кодовых символа, которые все представляют "0-и". Умножитель 841 умножает 1 в виде а1 на W1, принятый из генератора 810 базисного кода Уолша, и генерирует кодовые символы "01010101010101010101010101010101". Умножитель 842 умножает 1 в виде а2 на W2, принятый из генератора 810 базисного кода Уолша, и генерирует кодовые символы "00110011001100110011001100110011". Умножитель 843 умножает 1 в виде а3 на W4, принятый из генератора 810 базисного кода Уолша, и генерирует кодовые символы "00001111000011110000111100001111". Умножитель 844 умножает 0 в виде а4 на W8, принятый из генератора 810 базисного кода Уолша, и генерирует 32 кодовых символа, которые все являются "0-и". Умножитель 845 умножает 1 в виде а5 на W16, принятый из генератора 810 базисного кода Уолша, и генерирует "00000000000000001111111111111111". Умножитель 846 умножает 1 в виде а6 на M1, принятую из генератора 820 базисных последовательностей масок, и генерирует "00101000011000111111000001110111". Умножитель 847 умножает 0 в виде а 7 на М2, принятую из генератора 820 базисных последовательностей масок,и генерирует 32 кодовых символа, которые все являются "0-и". Умножитель 848 умножает 0 в виде а8 на М4, принятую из генератора 820 базисных последовательностей масок, и генерирует 32 кодовых символа, которые все являются "0-и". Умножитель 849 умножает 0 в виде а9 на М8, принятую из генератора 820 базисных последовательностей масок, и генерирует 32 кодовых символа, которые все являются "0-и". Сумматор 860 складывает кодовые символы, принятые из умножителей 840-849, и выводит итоговые кодовые символы "01000001000010100110011011100001". Итоговые кодовые символы можно получить посредством посимвольного сложения базисных кодов Уолша W1, W2, W4 и W16, соответствующих информационным битам "1", с базисной последовательностью маски M1. Другими словами, базисные коды Уолша W1, W2, W4 и W16 суммируются с W23, а код Уолша W23 и базисная последовательность маски M1 складываются с целью образования ключевого слова ИКТФ (итоговые кодовые символы) (=W23-M1), которое выводится из сумматора 860. Фиг.11 представляет графическую схему программы, иллюстрирующую вариант осуществления способа кодирования ИКТФ в системе ММТ 2000 в соответствии с настоящим изобретением.

Как показано на фиг.11, на этапе 1100 принимаются 10 битов входной информации (то есть, биты ИКТФ), а сумма переменных и j устанавливаются на начальное значение 0. Сумма переменных показывает итоговые кодовые символы, а j показывает счет количества итоговых кодовых символов на выходе после сложения на символьной основе. На этапе 1110 определяется, равно ли j 32, ввиду длины 32 символов кодов Уолша и последовательностей масок, используемых для кодирования битов входной информации. Этап 1110 выполняется с целью проверки, все ли биты входной информации посимвольно кодируются кодами Уолша и последовательностями масок.

Если на этапе 1110 j не равно 32, то это означает, что биты входной информации кодируются не полностью относительно всех символов кодов Уолша, последовательностей масок, j-ых символов W1(j), W2(j), W4(j), W8(j) и W16(j) базисных кодов Уолша W1, W2, W4, W8 и W16, и на этапе 1120 принимаются j-ые символы M1(j), М2(j), М4(j) и М8(j) базисных последовательностей масок M1, М2, М4 и М8. Затем на этапе ИЗО принятые символы умножаются на биты входной информации на символьной основе, и произведения символов суммируются. Сумма становится суммой переменных.

Этап 1130 можно выразить следующим образом:

Сумма = а0 + a1 W1(j) + a2 W2(j) + a3 W4(j) + a4 W8(j) + a5 W16(J) + a6 M1(j) + a7 M2(j) + a8 M4(j) + a9 M8(j)

(Уравнение 9)

Как отмечено в уравнении 9, биты входной информации умножаются на соответствующие символы базисных кодов Уолша и базисные последовательности масок, произведения символов суммируются, и сумма становится предназначенным кодовым символом.

На этапе 1140 выводится сумма, показывающая достигнутый j-й кодовый символ. На этапе 1150 j увеличивается на 1, и затем процедура возвращается к этапу 1110. Между тем, если j на этапе 1110 равно 32, процедура кодирования заканчивается.

Показанное на фиг.8 устройство кодирования, соответствующее варианту осуществления настоящего изобретения, может обеспечивать расширенные ИКТФ, а также базовые ИКТФ. Кодеры для обеспечения расширенного ИКТФ включают в себя кодер (32, 10), кодер (32, 9) и кодер (32, 7).

Для ввода 10 битов входной информации кодер (32, 10) выводит комбинацию из 32 кодов Уолша длиной 32, 32 биортогональных кода, инвертированных относительно кодов Уолша, и 15 последовательностей масок. 32 кода Уолша могут создаваться из комбинаций 5 базисных кодов Уолша. 32 биортогональных кода могут быть получены посредством добавления 1 к 32 символам каждого кода Уолша. Этот результат имеет такое же действие, как умножение -1 на 32 кода Уолша, видимых как реальные числа. 15 последовательностей масок можно получить посредством комбинаций 5 базисных последовательностей масок. Следовательно, кодером (32, 10) можно создать общее количество 1024 ключевых слов.

Кодер (32, 9) принимает 9 битов входной информации и выводит комбинацию из 32 кодов Уолша длиной 32, 32 биортогональных кодов, инвертированных из кодов Уолша, и 4 последовательностей масок. 4 последовательности масок получаются посредством комбинирования двух из 4 базисных последовательностей масок.

Кодер (32, 7) получает 7 битов входной информации и выводит комбинацию из 32 кодов Уолша длиной порядка 1024 ключевых слов, 32 биортогональных кодов, инвертированных из кодов Уолша, и одной из 4 базисных последовательностей масок.

Вышеупомянутые кодеры для обеспечения расширенной ИКТФ имеют минимальное расстояние 12 и могут быть выполнены посредством блокирования ввода и вывода по меньшей мере 4 базисных последовательностей масок, создаваемых генератором 820 базисных последовательностей масок.

То есть, кодер (32, 9) может быть выполнен посредством блокирования ввода и вывода одной из четырех базисных последовательностей масок, произведенных генератором 820 базисных последовательностей масок, показанным на фиг.8. Кодер (32, 8) можно реализовать посредством блокирования ввода и вывода двух из базисных последовательностей масок, производимых генератором 820 базисных последовательностей масок. Кодер (32, 7) можно реализовать посредством блокирования ввода и вывода трех из базисных последовательностей масок, производимых генератором 820 базисных последовательностей масок. Как описано выше, устройство кодирования, соответствующее варианту осуществления настоящего изобретения, может кодировать гибко согласно количеству битов входной информации, то есть количеству битов ИКТФ, подлежащих передаче, и максимизирует количеству битов ИКТФ, подлежащих передаче, и максимизирует минимальное расстояние, которое определено характеристикой устройства кодирования.

Ключевые слова о вышеописанном устройстве кодирования представляют последовательности, полученные посредством комбинирования 32 кодов Уолша длиной 32, 32 биортогональных кодов, получающихся от добавления единиц к кодам Уолша, и 15 последовательностей масок длиной 15. Структура ключевых слов показана на фиг.13.

Для лучшего понимания процедуры кодирования битов ИКТФ, в таблицах 1a-1f перечислены кодовые символы (ключевые слова ИКТФ) в зависимости от 10 битов ИКТФ.

Устройство декодирования в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения будет описано со ссылкой на фиг.9. Входной сигнал r(t) подается на 15 умножителей 902-906 и калькулятор 920 корреляции. Входной сигнал r(t) закодирован заранее определенным кодом Уолша и заранее определенной последовательностью маски в передающем устройстве. Генератор 910 последовательностей масок генерирует все возможные 15 последовательностей масок M1-М15. Умножители 902-906 умножают последовательности масок, полученные из генератора 910 последовательностей масок, на входной сигнал r(t). Умножитель 902 умножает входной сигнал r(t) на последовательность маски M1, принятую из генератора 910 последовательностей масок. Умножитель 904 умножает входной сигнал r(t) на последовательность маски М2, принятую из генератора 910 последовательностей масок. Умножитель 906 умножает входной сигнал r(t) на последовательность маски М15, принятую из генератора 910 последовательностей масок. Если биты ИКТФ закодированы в передающем устройстве заранее определенной последовательностью маски, один из выходных сигналов умножителей 902-906 оказывается свободным от последовательности маски, а это означает, что последовательность маски не оказывает влияния на корреляции, рассчитанные одним из калькуляторов корреляции. Например, если передающее устройство использовало последовательность маски М2 для кодирования битов ИКТФ, выходной сигнал умножителя 904, который умножает последовательность маски М2 на входной сигнал r(t), оказывается свободным от последовательности маски. Свободный от последовательности маски сигнал представляет биты ИКТФ, закодированные заранее определенным кодом Уолша. Калькуляторы 920-926 корреляции вычисляют корреляции входного сигнала r(t) и выходных сигналов умножителей 902-906 для 64 биортогональных кодов. 64 биортогональных кода были определены прежде. Калькулятор 920 корреляции вычисляет значения корреляции входного сигнала r(t) для 64 биортогональных кодов длиной 32, выбирает максимальное значение корреляции из 64 корреляций и выводит выбранное значение корреляции, где индекс биортогонального кода соответствует выбранному значению корреляции, а его уникальный индекс "0000" - компаратору 940 корреляции.

Калькулятор 922 корреляции вычисляет значения корреляции выходного сигнала умножителя 902 для 64 биортогональных кодов, выбирает максимальное значение из 64 корреляций и выводит выбранное значение корреляции, индекс биортогонального кода, соответствующий выбранной корреляции, и его уникальный индекс "0001" на компаратор 940 корреляции. Калькулятор 924 корреляции вычисляет значения корреляции выходного сигнала умножителя 904 для 64 биортогональных кодов, выбирает максимальное из 64 значений корреляции и выводит выбранное значение корреляции, индекс биортогонального кода, соответствующий выбранному значению корреляции, и его уникальный индекс "0010" на компаратор 940 корреляции. Другие калькуляторы корреляции (не показанные) вычисляют значения корреляции выходных сигналов соответственных умножителей для 64 биортогональных кодов и работают подобно вышеописанным калькуляторам корреляции, соответственно.

И наконец, калькулятор 926 корреляции вычисляет значения корреляции выходного сигнала умножителя 906 для 64 биортогональных кодов, выбирает максимальное значение из 64 корреляций и выводит выбранное значение корреляции, индекс биортогонального кода, соответствующий выбранному значению корреляции, и его уникальный индекс "1111" на компаратор 940 корреляции.

Уникальные индексы калькуляторов 920-926 корреляции являются такими же, как индексы последовательностей масок, умноженные на входной сигнал r(t) в умножителях 902-906. В таблице 2 в качестве примера перечислены 15 индексов масок, умноженных в умножителях, и индекс маски, назначенный случаю, когда последовательность маски не используется.

Как показано в таблице 2, калькулятор 922 корреляции, который принимает сигнал, являющийся произведением входного сигнала r(t) и последовательности маски M1, выводит "0001" в качестве его индекса. Калькулятор 926 корреляции, который принимает сигнал, представляющий произведение входного сигнала

r(t) и последовательности маски М15, выводит "1111" в качестве его индекса. Калькулятор 920 корреляции, который принимает только входной сигнал r(t), выводит "0000" в качестве его индекса.

Между тем, индексы биортогонального кода выражены в двоичном коде. Например, если корреляцией для , который является дополнением значению W4, оказывается наибольшее значение корреляции, соответствующим индексом биортогонального кода (а0-а9) является "001001".

Компаратор 940 корреляции сравнивает 16 максимальных значений корреляции, принятых из калькуляторов 920-926 корреляции, выбирает наибольшее значение корреляции из 16 принятых максимальных значений корреляции и выводит биты ИКТФ на основании индекса биортогонального кода и индекса последовательности маски (уникального индекса), принятого из калькулятора корреляции, который соответствует самому высокому значению корреляции. Биты ИКТФ могут быть определены посредством комбинирования индекса биортогонального кода и индекса последовательности маски. Например, если индексом последовательности маски является индекс М4 (0100), а индексом биортогонального кода является индекс (001001), битами (а9-а0) ИКТФ являются "индекс (0100) М4 + индекс (001001) . То есть, битами (а9-а0) ИКТФ являются "0100001001".

Предполагая, что передаваемые передающим устройством кодовые символы соответствуют битам ИКТФ (а0-а9) "1011000010", можно сказать, что передающее устройство кодирует биты ИКТФ величинами и М4 согласно вышеописанной процедуре кодирования. Приемное устройство может решить, что входной сигнал r(t) кодируется последовательностью маски М4 посредством умножения входного сигнала r(t) на все последовательности масок, и что входной сигнал r(t) кодируется последовательностью посредством вычисления корреляций входного сигнала r(t) для всех биортогональных кодов. На основании вышеприведенного примера пятый калькулятор корреляции (не показанный) выводит самое большое значение корреляции, индекс (101100) и его уникальный индекс (0010). Затем приемное устройство выводит декодированные биты ИКТФ (а0-а9) "1011000010" посредством добавления индекса "101100" и индекса М4 "0010".

В варианте осуществления устройства декодирования входной сигнал r(t) параллельно обрабатывается в соответствии с количеством последовательностей масок. Можно далее предположить, что входной сигнал r(t) последовательно умножается на последовательности масок, и корреляции произведений последовательно рассчитываются в другом варианте осуществления устройства декодирования.

Фиг.17 иллюстрирует другой вариант осуществления устройства декодирования.

Рассматривая фиг.17, отметим, что память 1720 запоминает входной 32-символьный сигнал r(t). Генератор 1710 последовательностей масок генерирует 16 последовательностей масок, которые использовались в передающем устройстве, и последовательно их выводит. Умножитель 1730 умножает одну из 16 последовательностей масок, полученных из генератора 1710 последовательностей масок, на входной сигнал r(t), принятый из памяти 1720. Калькулятор 1740 корреляции вычисляет выходной сигнал умножителя 1730 для 64 биортогональных кодов длиной 32 и выводит максимальное значение корреляции и индекс биортогонального кода, соответствующий наибольшему значению корреляции, на компаратор 1750 корреляции. Компаратор 1750 корреляции запоминает максимальное значение корреляции и индекс биортогонального кода, принимаемый из калькулятора 1740 корреляции, и индекс последовательности маски, принимаемый из генератора 1710 последовательностей масок.

При завершении вышеописанной обработки последовательности маски память 1720 выводит запомненный входной сигнал r(t) на умножитель 1730. Умножитель 1730 умножает входной сигнал r(t) на одну из других последовательностей масок. Калькулятор 1740 корреляции вычисляет корреляцию выходного сигнала умножителя 1730 для 64 биортогональных кодов длиной 32 и выводит максимальное значение корреляции и индекс биортогонального кода, соответствующего максимальному значению корреляции. Компаратор 1750 корреляции запоминает максимальное значение корреляции, индекс биортогонального кода, соответствующий максимальному значению корреляции, и индекс последовательности маски, принятый из генератора 1710 последовательностей масок.

Вышеупомянутая процедура выполняется на всех 16 последовательностях масок, вырабатываемых генератором 1710 последовательностей масок. Затем, 16 максимальных значений корреляции индексов биортогональных кодов, соответствующих максимальному значению корреляции, запоминаются в компараторе 1750 корреляции. Компаратор 1750 корреляции сравнивает запомненные 16 значений корреляции и выбирает одно с самой высокой корреляцией и выводит биты ИКТФ посредством комбинации индексов биортогонального кода и индекса последовательности маски, соответствующего выбранному максимальному значению корреляции. Когда декодирование битов ИКТФ заканчивается, входной сигнал r(t) удаляется из памяти 1720, и запоминается следующий входной сигнал r(t+1).

Хотя компаратор 1750 корреляции одновременно сравнивает 16 максимальных значений корреляции в устройстве декодирования фиг.17, можно осуществлять сравнение значений корреляции в реальном масштабе времени. То есть, первое входное максимальное значение корреляции сравнивается со следующим входным максимальным значением корреляции и запоминается большее из двух значений корреляции и индекс последовательности маски и индекс биортогонального кода, соответствующий корреляции. Затем третья входная максимальная корреляция сравнивается с запомненной корреляцией и запоминаются большая из двух корреляций и индекс последовательности маски и индекс биортогонального кода, соответствующий выбранной корреляции. Это сравнение/действие происходит 15 раз, что соответствует количеству последовательностей масок, создаваемых генератором 1710 последовательностей масок. При завершении всех операций компаратор 1750 корреляции выводит окончательно запомненный биортогональный индекс (а0-а6) и индекс последовательности маски (а7-а9) и выводит дополнительные биты в виде битов ИКТФ.

На фиг.10 представлена графическая схема программы, иллюстрирующая работу компаратора 940 корреляции, показанного на фиг.9. Компаратор 940 корреляции запоминает шестнадцать максимальных значений корреляции, выбирает самое большое значение корреляции из 16 максимальных значений корреляции и выводит биты ИКТФ на основании индексов биортогонального кода и последовательности маски, соответствующей выбранному самому большому значению корреляции. Шестнадцать значений корреляции сравниваются, и биты ИКТФ выводятся на основании индексов биортогонального кода и последовательности маски, соответствующей самому большому значению корреляции.

Как показано на фиг.10, максимальный индекс i корреляции устанавливается на 1, а индексы максимального значения корреляции, биортогонального кода и подлежащей проверке последовательности маски устанавливают на этапе 1000 на 0-и. На этапе 1010, компаратор 940 корреляции принимает 1-ое максимальное значение корреляции, 1-ый индекс биортогонального кода и 1-ый индекс последовательности маски из калькулятора 920 корреляции. На этапе 1020 компаратор 940 корреляции сравнивает 1-ую максимальную корреляцию с предыдущим максимальным значением корреляции. Если 1-ая максимальная корреляция больше, чем предыдущая максимальная корреляция, процедура переходит к этапу 1030. Если 1-ая максимальная корреляция равна или меньше, чем предыдущая максимальная корреляция, процедура переходит к этапу 1040. На этапе 1030 компаратор 940 корреляции обозначает 1-ю максимальную корреляцию как итоговую максимальную корреляцию и запоминает индексы 1-ого биортогонального кода и последовательности маски в качестве заключительных индексов биортогонального кода и последовательности маски. На этапе 1040 компаратор 940 корреляции сравнивает индекс i с количеством 16 калькуляторов корреляции, чтобы определить, проведено ли полное сравнение всех 16 максимальных корреляций. Если i не равно 16, то на этапе 1060 индекс i увеличивается на 1, и процедура возвращается к этапу 1010. Затем вышеупомянутая процедура повторяется.

На этапе 1050 компаратор 940 корреляции выводит индексы биортогонального кода и последовательности маски, которые соответствуют итоговой максимальной корреляции, в качестве декодированных битов. Индекс биортогонального кода и индекс последовательности маски, соответствующие декодированным битам, являются индексами, соответствующими окончательной максимальной корреляции среди 16 максимальных значений корреляции, полученных из 16 калькуляторов корреляции.

3. Второй вариант осуществления устройства и способа кодирования/декодирования

Кодер ИКТФ (32, 10), который выводит 32-символьное ключевое слово ИКТФ в виде 16 участков, описан в первом варианте осуществления настоящего изобретения. В настоящее время спецификация стандарта ММТ-2000 определяет наличие 15 участков в одном кадре. Следовательно, второй вариант осуществления настоящего изобретения касается кодера (30, 10) ИКТФ, который выводит 30-символьное ключевое слово ИКТФ в виде 15 участков. Таким образом, второй вариант осуществления настоящего изобретения предлагает устройство и способ кодирования для выведения 30 кодовых символов посредством удаления двух символов в 32 кодированных символах (ключевое слово), вырабатываемых кодером (32, 10) ИКТФ.

Устройства кодирования, соответствующие первому и второму вариантам осуществления настоящего изобретения, имеют одинаковую конфигурацию, за исключением последовательностей вывода из одноразрядного генератора, генератора базисного кода Уолша и генератора базисных последовательностей масок. Устройство кодирования выводит кодированные символы длиной 30 с удаленными символом №0 (1-ый символ) и символом №16 (17-ый символ) в устройстве кодирования второго варианта осуществления.

Как показано на фиг.8, 10 входных информационных битов а0-а9 подаются на входы 840-849. Одноразрядный генератор 800 выводит символы единиц (длина 32) на умножитель 840. Умножитель 840 умножает бит а0 входной информации на каждые 32 символа, принятые из одноразрядного генератора 800. Генератор 810 базисного кода Уолша одновременно генерирует базисные коды Уолша W1, W2, W4, W8 и W16 длинной 32. Умножитель 841 умножает входной информационный бит а1 на базисный код Уолша W1 "01010101010101010101010101010101". Умножитель 842 умножает входной информационный бит а2 на базисный код Уолша W2 "00110011001100110011001100110011". Умножитель 843 умножает входной информационный бит а3 на базисный код Уолша W4 "00001111000011110000111100001111". Умножитель 844 умножает входной информационный бит а 4 на базисный код Уолша W8 "00000000111111110000000011111111". Умножитель 845 умножает входной информационный бит а5 на базисный код Уолша W16 "00000000000000001111111111111111".

Генератор 820 базисных последовательностей масок одновременно вырабатывает базисные последовательности масок M1, М2, М4 и М8 длинной 32. Умножитель 846 умножает входной информационный бит а 6 на базисную последовательность маски M1 "00101000011000111111000001110111". Умножитель 847 умножает входной информационный бит а7 на базисную последовательность маски М2 "00000001110011010110110111000111". Умножитель 848 умножает входной информационный бит а8 на базисную последовательность маски М4 "00001010111110010001101100101011". Умножитель 849 умножает входной информационный бит а9 на базисную последовательность маски М8 "00011100001101110010111101010001". Умножители 840 849 функционируют подобно переключателям, которые управляют выводами или вырабатыванием битов одноразрядного генератора, каждого базисного кода Уолша и каждой базисной последовательности маски.

Сумматор 860 выполняет посимвольное суммирование выходных сигналов умножителей 840-849 и выходных сигналов 32 закодированных символов (то есть, ключевое слово ИКТФ). Из 32 закодированных символов будут удалены два символа в заранее определенных местоположениях (то есть, удаляются символ №0 (первый символ) и символ №16 (17-ый символ) выходного сигнала сумматора 860). Оставшиеся 30 символов становятся 30 символами ИКТФ. Второй вариант осуществления настоящего изобретения можно легко изменить. Например, одноразрядный генератор 800, базисный генератор 810 Уолша, базисный генератор 820 последовательностей масок могут генерировать 30 символов, которые исключают символы №0 и №16. Затем сумматор 860 складывает выходной сигнал одноразрядного генератора 800, базисного генератора 810 Уолша и базисного генератора 820 последовательностей масок на битовой основе и выводит 30 закодированных символов в качестве символов ИКТФ.

Фиг.12 представляет способ кодирования для второго варианта осуществления настоящего изобретения. Графическая схема программы иллюстрирует этапы устройства кодирования согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения, когда количество участков равно 15.

Как показано на фиг.12, на этапе 1200 принимаются 10 входных информационных битов а0-а9, а сумма переменных и j устанавливаются на начальное значение 0. На этапе 1210 определяется, равно ли j 30-и. Если на этапе 1210 j не равно 30, то на этапе 1220 принимаются j-ые символы W1(j), W2(j), W4(j), W8(j) и W16(j) базисных кодов Уолша W1, W2, W4, W8 и W16 (каждый из которых имеет два удаленных бита) и j-ые символы M1(j), M2(j), M4(j) и M8(j) базисных последовательностей M1, М2, М4 и М8 масок (каждая из которых имеет два удаленных бита). Затем принятые символы умножаются на символьной основе на входные информационные биты, а умноженные символы на этапе 1230 суммируются. На этапе 1240 выводится сумма, показывающая достигнутый j-ый кодовый символ, на этапе 1250 j увеличивается на 1, и затем процедура возвращается к этапу 1210. Между тем, если j на этапе 1210 равен 30, процедура кодирования заканчивается.

Кодер (30, 10) выводит 1024 ключевых слова, эквивалентных ключевым словам кодера (32, 10) с удаленными символами №0 и №16. Следовательно, общее количество информации может быть выражено величиной 1024.

Выходной сигнал кодера (30, 9) представляет комбинацию из 32 кодов Уолша длиной 30, полученную посредством удаления символов №0 и №16 каждого из 32 кодов Уолша длиной 32, 32 биортогональных кодов, полученных посредством добавления 1 к каждому символу кодов Уолша с удалением (посредством умножения -1 на каждый символ в случае вещественного числа), и 8 последовательностей масок, полученных посредством объединения любых трех из четырех базисных последовательностей масок с удалением.

Выходной сигнал кодера (30, 8) представляет объединение 32 кодов Уолша длиной 30, полученных посредством удаления символов №0 и №16 в каждом из 32 кодов Уолша, имеющих длину 32 символа, 32 биортогональных кодов, полученных посредством добавления 1 к каждому символу кодов Уолша с удалением (путем умножения -1 на каждый символ в случае вещественного числа), и 4 последовательностей масок, полученных посредством объединения любых двух из четырех базисных последовательностей масок с удалением.

Выходной сигнал кодера (30, 7) представляет комбинации 32 кодов Уолша длиной 30, полученных посредством удаления символов №0 и №16 в каждом из 32 кодов Уолша, имеющих длину 32 символа, 32 биортогональных кодов, полученных посредством добавления 1 к каждому символу кодов Уолша с удалением (путем умножения -1 на каждый символ в случае вещественного числа), и одной из четырех базисных последовательностей масок с удалением.

Все вышеперечисленные кодеры для обеспечения расширенного ИКТФ имеют минимальное расстояние, равное 10. Кодеры (30, 9), (30, 8) и (30, 7) можно реализовать посредством блокирования ввода и вывода по меньшей мере одной из четырех базисных последовательностей масок, созданных генератором 820 базисных последовательностей масок, показанным на фиг.8.

Вышеупомянутые кодеры гибко кодируют биты ИКТФ согласно количеству битов ИКТФ и имеют максимизированное минимальное расстояние, которое определяет выполнение кодирования.

Устройство декодирования согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения имеет такую же конфигурацию и работает как устройство декодирования первого варианта осуществления, за исключением различных длин сигналов кодируемых символов. То есть, после кодирования (32, 10) удаляются два символа из 32 закодированных символов, или используются базисные коды Уолша с двумя удаленными символами и базисные последовательности масок с двумя удаленными символами для вырабатывания 30 закодированных символов. Следовательно, за исключением принятого сигнала r(t), который включает в себя сигнал из 30 закодированных символов, и введения фиктивных сигналов в удаленных местоположениях, все действия декодирования одинаковые с описанием первого варианта осуществления настоящего изобретения.

Как показано на фиг.17, этот второй вариант осуществления декодирования также можно выполнить посредством одного умножителя для перемножения масок с r(t) и одного калькулятора корреляции для вычисления значений корреляции биортогональных кодов.

4. Третий вариант осуществления устройства и способа кодирования/декодирования

Третий вариант осуществления настоящего изобретения обеспечивает устройство кодирования для блокирования выходного сигнала одноразрядного генератора в кодере (30, 7), (30, 8), (30, 9) или (30, 10) (в дальнейшем мы выражаем его (30, 7-10)) второго варианта осуществления и производства другой последовательности маски, вместо порядка установки минимального расстояния на 11. Кодеры относятся к кодеру, который выводит 30-символьное ключевое слово ИКТФ для ввода 7, 8, 9 или 10 битов ИКТФ.

Фиг.14 представляет блок-схему третьего варианта осуществления устройства кодирования для кодирования ИКТФ в системе ММТ 2000. На чертеже кодер (30, 7-10) сконфигурирован так, чтобы он имел минимальное расстояние 11.

Устройство кодирования третьего варианта осуществления по структуре аналогично устройству второго варианта осуществления, за исключением того, что в устройстве кодирования, соответствующем третьему варианту осуществления настоящего изобретения, дополнительно обеспечиваются генератор 1480 последовательностей масок для производства базисной последовательности маски M16 и выключатель 1470 для выключения генератора 1480 последовательностей масок и одноразрядный генератор 1400 для умножителя 1440.

Базисными последовательностями масок с двумя удаленными битами M1, М2, М4, М8 и M16, используемыми на фиг.14, являются

М1=000001011111000010110100111110

М2=000110001100110001111010110111

М4=010111100111101010000001100111

М8=011011001000001111011100001111

М16=100100011110011111000101010011

Как показано на фиг.14, при использовании кодера (30, 6), выключатель 1470 подключает одноразрядный генератор 1400 к умножителю 1440 и блокирует все базисные последовательности масок, создаваемые генератором 1480 базисных последовательностей масок. Умножитель 1440 посимвольно перемножает символы из одноразрядного генератора 1400 с битом а0 входной информации.

Если используется кодер (30, 7-10), то выключатель 1470 подключает генератор 1480 последовательностей масок к умножителю 1440 и избирательно использует четыре базисные последовательности масок, создаваемые генератором 1420 базисных последовательностей масок. В этом случае, 31 последовательность масок M1-М31 можно создавать посредством объединения 5 базисных последовательностей масок.

Структура и действие вывода кодовых символов в качестве битов входной информации а0-а9, используя умножители 1440-1449, являются такими же, как в первом и втором вариантах осуществления. Следовательно, их описание будет опущено.

Как установлено выше, выключатель 1470 подключает генератор 1480 последовательностей масок к умножителю 1440, для использования кодера (30, 7-10), в то время как выключатель 1470 подключает одноразрядный генератор 1400 к умножителю 1440, для использования кодера (30, 6).

Для ввода 6 информационных битов кодер (30, 6) выводит 30-символьное ключевое слово посредством комбинирования 32 кодов Уолша длиной 30 с 32 биортогональными кодами, полученными путем инверсии кодов Уолша при помощи одноразрядного генератора 1400.

Для ввода 10 информационных битов кодер (30, 10) выводит 30-символьное ключевое слово посредством комбинирования 32 кодов Уолша длиной 30 и 32 последовательностей масок, создаваемых с использованием пяти базисных последовательностей масок. Здесь пятью базисными последовательностями масок являются M1, М2, М4, М8 и M16, как установлено выше, и базисная последовательность маски M16 выводится из генератора 1480 последовательностей масок, которая добавляется для устройства кодирования согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения. Следовательно, 1024 ключевых слова могут быть достигнуты посредством кодера (30, 10). Кодер (30, 9) выводит 30-символьное ключевое слово посредством комбинирования 32 кодов Уолша и 16 последовательностей масок для ввода 9 информационных битов. 16 последовательностей масок получаются посредством комбинирования четырех из пяти базисных последовательностей масок. Кодер (30, 8) выводит 30-символьное ключевое слово посредством комбинирования 32 кодов Уолша и 8 последовательностей масок для ввода 8 информационных битов. 8 последовательностей масок получаются посредством комбинирования трех из пяти базисных последовательностей масок. Для ввода 7 информационных битов кодер (30, 7) выводит 30-символьное ключевое слово посредством комбинирования 32 кодов Уолша длиной 30 и четырех последовательностей масок. Четыре последовательности масок получаются посредством комбинирования двух из пяти базисных последовательностей масок.

Все вышеописанные кодеры (30, 7-10) имеют минимальное расстояние 11, чтобы обеспечить расширенные ИКТФ. Кодеры (32, 7-10) можно выполнить посредством управления использованием по меньшей мере одной из пяти базисных последовательностей масок, создаваемых генератором 1420 базисных последовательностей масок, и генератором 1480 последовательностей масок, показанными на фиг.14.

Фиг.16 представляет графическую схему программы, иллюстрирующую третий вариант осуществления процедуры кодирования ИКТФ в системе ММТ 2000 в соответствии с настоящим изобретением.

Как показано на фиг.16, принимаются 10 информационных битов (биты ИКТФ) а0-а9, а сумма переменных и j устанавливаются на этапе 1600 на начальные значения 0-и. Сумма переменных показывает вывод заключительных кодовых символов после добавления базисных символов, а переменная j показывает счет количества заключительных кодовых символов, выводимых после дополнения базисного символа. На этапе 1610 определяется, равна ли j по длине 30, 30 кодов Уолша и последовательностей масок с удаленными символами, используемых для кодирования.

Цель исполнения этапа 1610 состоит в оценке, кодируются ли биты входной информации относительно 30 символов каждого кода Уолша и 30 символов каждой последовательности масок.

Если на этапе 1610 j не равна 30, а это подразумевает, что кодирование не закончено относительно всех символов кодов Уолша и последовательностей масок, на этапе 1620 принимаются j-ые символы W1(j), W2(j), W4(j), W8(j) и W16(j) базисных кодов Уолша W1, W2, W4, W8 и W16 и j-ые символы M1(j), M2(j), M4(j), M8(j) и M16(j) базисных последовательностей масок M1, М2, М4, М8 и M16. На этапе 1630, биты входной информации посимвольно умножаются на принятые символы и суммируются произведения символов.

Этап 1630 можно выразить в таком виде:

Сумма = a0 M16(j) + a1 W1(j) + a2 W2(j) + a3 W4(j) + a4 W8(j) + a5 W16(J) + a6 M1(j) + a7 M2(j) + a8 M4(j) + a9 M8(j) (Уравнение 10)

Как видно из Уравнения 10, назначенный кодовый символ получается посредством умножения каждого бита входной информации на символы соответствующего базисного кода Уолша или базисной последовательности маски и суммирования произведений.

На этапе 1640 выводится сумма, показывающая полученный j-ый кодовый символ. На этапе 1650 j увеличивается на 1, и затем процедура возвращается к этапу 1610. Между тем, если j на этапе 1610 равно 30, процедура кодирования заканчивается.

Теперь будет приведено описание третьего варианта осуществления устройства декодирования со ссылкой на фиг.15. Входной сигнал r(t), который включает в себя сигнал 30 кодированных символов, передаваемый передающим устройством, и два фиктивных символа, которые были введены в местоположениях, где кодером удалены символы, подаются на 31 умножитель 1502-1506 и калькулятор 1520 корреляции. Генератор 1500 последовательностей масок вырабатывает все возможные 31 последовательность масок M1-М31 длиной 32. Умножители 1502-1506 умножают последовательности масок, принятые из генератора 1500 последовательностей масок, на входной сигнал r(t). Если биты ИКТФ закодированы передающим устройством заранее определенной последовательностью маски, один из выходов умножителей 1502-1506 оказывается свободным от последовательности маски, а это означает, что последовательность маски не оказывает влияния на следующий калькулятор корреляции. Например, если передающее устройство использовало последовательность маски М31 для кодирования битов ИКТФ, выход умножителя 1506, который умножает последовательность маски М31 на входной сигнал r(t), оказывается свободным от последовательности маски. Однако если передающее устройство не использует последовательность маски, сам входной сигнал r(t), подаваемый на калькулятор 1520 корреляции, является свободным от последовательности маски сигналом. Каждый из калькуляторов корреляции 1520-1526 вычисляет значение корреляции выходных сигналов умножителей 1502-1506 с 64 биортогональными кодами длиной 32, определяет максимальное значение корреляции из наборов с 64 корреляциями и выводит определяемые максимальные значения корреляции, где индексы каждого биортогонального кода соответствуют определяемым максимальным значениям корреляции, а каждый индекс последовательностей масок - компаратору 1540 корреляции, соответственно.

Компаратор 1540 корреляции сравнивает 32 максимальных значения корреляции, принятых из калькуляторов 1520-1526 корреляции, и определяет самое большое из максимальных значений корреляции в качестве итоговой максимальной корреляции. Затем компаратор 1540 корреляции выводит декодированные биты ИКТФ, передаваемые передающим устройством на основе индексов биортогонального кода и последовательности маски, соответствующим конечному максимальному значению корреляции. Как показано на фиг.17, третий вариант осуществления настоящего изобретения можно также реализовать посредством единственного умножителя для умножения масок на r(t) и единственного калькулятора корреляции для вычисления значений корреляции биортогональных кодов.

Как описано выше, настоящее изобретение обеспечивает устройство и способ для кодирования и декодирования переменного базового ИКТФ и расширенного ИКТФ так, что упрощается аппаратное оборудование. Другое преимущество состоит в том, что поддержка схемы кодирования с исправлением ошибок и основного ИКТФ и расширенного ИКТФ увеличивает стабильность обслуживания. Кроме того, минимальное расстояние, то есть фактор, который определяет характеристику устройства кодирования, является достаточно большим, чтобы удовлетворить требованию системы ММТ 2000, гарантируя тем самым превосходное выполнение.

Хотя изобретение показано и описано относительно определенных предпочтительных его вариантов осуществления, специалисты в данной области техники понимают, что можно осуществлять различные изменения формы и деталей, не выходя при этом за рамки сущности и объема настоящего изобретения, как определено в прилагаемой формуле изобретения.