專利名稱：包含有多個平行運作的錯誤更正模塊的錯誤更正裝置及方法
技術領域：
本發明是相關于錯誤更正編碼(error-correcting coding)，尤指一種包含有多個平行運作的錯誤更正模塊的錯誤更正裝置以及相關方法。
背景技術：
在通訊系統之中，各式各樣的噪聲(noise)、失真(distortion)以及干擾(interference)常常會導致信號品質的劣化，并造成通訊信道所輸出的信號不同于輸入至通訊信道的信號的現象。錯誤更正編碼是一種可以使用于數字通訊系統中的技術，用來幫助收發機解決信號品質劣化所造成的問題、降低錯誤產生的機率、并提升所輸出的信號的可靠程度(reliability)。
連鎖編碼(concatenated coding)是錯誤更正編碼技術的其中一種，其是使用了多層的編碼方式(multiple levels of coding)。一般而言，連鎖編碼中常會采用內編碼(inner code)與外編碼(outer code)來提供兩層的編碼。舉例來說，回旋碼(convolutional code)或格狀碼調變(trellis-coded-modulation，TCM)可用來作為內編碼，用以克服散布的隨機錯誤(scattered random errors)，至于李德-所羅門碼(Reed-Solomon code，RS code)或是博斯-喬赫里碼(Bose-Chaudhuri-Hocquenghem code，BCH code)則可用來作為外編碼，用以克服叢發錯誤(burst errors)。
圖1所示為公知技術中用來譯碼連鎖編碼的一接收器的功能方塊圖。圖1所示的接收器100包含有一解調器(demodulator)110、一內譯碼器(innerdecoder)120、一去交錯器(deinterleaver)130、以及一外譯碼器(outerdecoder)140。解調器110可包含有用來將模擬信號轉換為數字信號的模擬至數字轉換器(analog-to-digital converter，ADC)、用來將信號頻率從射頻(radio frequency，RF)轉換至中頻(intermediate frequency，IF)或基頻(baseband)的混波器(mixer)、用來提供反鋸齒功能(anti-aliasing)的濾波器、用來進行時序恢復(timing recovery)或頻率恢復(frequencyrecovery)的同步模塊(synchronization means)、以及用來彌補信號黯淡化(fading)或損害信道效應(impairment channel effect)的均衡器(equalizer)。在上述一個或多個內部組件執行完其所負責的工作之后，解調器110即可產生出一已解調信號(demodulated signal)。
取決于所使用的內編碼為何，內譯碼器120可以是一回旋譯碼器(convolutional decoder，其可依據維特比算法(Viterbi algorithm)進行運作)或一TCM譯碼器，其可對該已解調信號執行內編碼譯碼的工作以產生出一內編碼已譯碼信號(inner-code decoded signal)。接下來，去交錯器130可以對該內編碼已譯碼信號執行去交錯化(deinterleave)的程序，以產生一去交錯信號(deinterleaved signal)。使用去交錯器130的目的之一，是因為去交錯器可將某些種類的叢發噪聲給分散開來，以分擔譯碼器錯誤更正的負擔。
取決于所使用的外編碼為何，外譯碼器140可以是一RS譯碼器或一BCH譯碼器。舉例來說，在使用RS碼來作為外編碼的情形下，外譯碼器140可以是一RS錯誤譯碼器(RS error decoder)。此時，對于每一個(n，k，2t)的RS字碼而言，RS錯誤譯碼器140可以更正至多t個錯誤。換句話說，RS錯誤譯碼器140是具有可更正t個錯誤的錯誤更正能力。然而，在某些通訊系統中，尤其是在地面廣播系統(terrestrial broadcasting system)中，復雜的多路信道(multi-path channel)常會導致嚴重的信號黯淡化或干擾現象，而無法由解調器110中的均衡器完全補償掉，在此種狀況下，過多的叢發噪聲可能會導致去交錯器130無法有效地分散掉內譯碼器120的錯誤，而傳播至外譯碼器140，此時僅具有t個錯誤的錯誤更正能力的外譯碼器140即可能無法負荷。
若解調器110具有感測叢發噪聲的能力，或是內譯碼器120中具有可以對不可靠符號(unreliable symbol)標示擦寫指示符(erasure indicator)的機制，則外譯碼器140即可升級為一RS錯誤暨擦寫譯碼器(RSerror-erasure decoder)。對于每一個(n，k，2t)的RS編碼而言，不同于前述的RS錯誤譯碼器，RS錯誤暨擦寫譯碼器共可更正x個錯誤與y個擦寫(erasure)(先決條件是2x+y≤2t)。因此，若使用RS錯誤暨擦寫譯碼器來實現前述的外譯碼器140，可以達到t個錯誤或2t個擦寫的更正能力。換句話說，只要可以正確地對不可靠的符號標示擦寫指示符，RS錯誤暨擦寫譯碼器140即可具有可以更正t個以上錯誤的錯誤更正能力。
然而，對于接收器而言，有時并沒有辦法非常精確并有效率地進行擦寫標示的工作。此外，對于內譯碼器120而言，其有可能具有記憶效應(memoryeffect)而導致錯誤傳播(error propagation)的情形發生。舉例來說，解調器110所輸出的幾個錯誤的符號，在一個時間點上可能可以被內譯碼器120所更正，但卻有可能因為錯誤傳播而導致影響到后續正確的符號。對于具有盲目資料路徑(blind data path)的收發機而言，其很難可以正確辨識出內譯碼器120所輸出的資料流究竟是正確的、或是已受錯誤傳播所影響。在此種狀況下，若發生了嚴重的叢發噪聲、或面臨低的信號噪聲比(signal-to-noise ratio，SNR)，擦寫標示程序的不確定性即會大幅增加。若因而產生出了錯誤的擦寫標示，即會劣化錯誤暨擦寫譯碼器的錯誤更正能力。
發明內容
依據本發明的權利要求，是揭露一種用來對一輸入信號進行錯誤更正以產生一輸出信號的裝置。該裝置包含有一不可靠位置判斷模塊，用來判斷該輸入信號中的不可靠位置，并據以產生一指示信號；一第一錯誤更正模塊，用來對該輸入信號進行錯誤更正以產生一第一候選信號；一第二錯誤更正模塊，耦接于該不可靠位置判斷模塊，用來參考該指示信號對該輸入信號進行錯誤更正以產生一第二候選信號；以及一選擇模塊，耦接于該第一與第二錯誤更正模塊，用來自該第一與第二候選信號中選擇其一以作為該輸出信號。
依據本發明的權利要求，還揭露一種用來對一輸入信號進行錯誤更正以產生一輸出信號的方法。該方法包含有判斷該輸入信號中的不可靠位置，并據以產生一指示信號；對該輸入信號進行錯誤更正以產生一第一候選信號；參考該指示信號對該輸入信號進行錯誤更正以產生一第二候選信號；以及自該第一與第二候選信號中選擇其一以作為該輸出信號。
圖1為公知技術中用來譯碼連鎖編碼的一接收器的功能方塊圖。
圖2為本發明的裝置的一實施例示意圖。
符號說明100接收器110解調器120內譯碼器130去交錯器140外譯碼器200錯誤更正裝置210不可靠位置判斷模塊220第一錯誤更正模塊230第二錯誤更正模塊240決定模塊250多任務器具體實施方式
在以下的說明當中，是使用(n，k，2t)的RS碼做為例子以說明本發明的概念。為了避免不正確的擦寫標示程序導致少于t個錯誤的字碼被錯誤地譯碼，同時為了增加對于多于t個錯誤的字碼的錯誤更正效能，在本發明的實施例中，是包含有平行地運作的錯誤譯碼器以及錯誤暨擦寫譯碼器，以對RS碼進行更有效且可靠的譯碼工作。
圖2所示為本發明用來錯誤更正一輸入信號以產生一輸出信號的裝置的一實施例示意圖。本實施例中所述的輸入信號為一(n，k，2t)的RS編碼信號。本實施例的裝置200包含有一不可靠位置判斷模塊(unreliable-locationdetermining module)210、一第一錯誤更正模塊220、一第二錯誤更正模塊230、一決定模塊240、以及一多任務器250。不可靠位置判斷模塊210是用來判斷出對應于該輸入信號的不可靠位置，并據以產生一指示信號，以指示出對應于該輸入信號的不可靠位置。若裝置200是設置于用以接收連鎖編碼的接收器中，則不可靠位置判斷模塊210可以參考該接收器中一解調器所判斷出的叢發噪聲的位置來進行運作，此外，不可靠位置判斷模塊210亦可以參考該接收器中一內譯碼器所采用的維特比算法進行運作。
于本實施例中，第一錯誤更正模塊220為一錯誤譯碼器。錯誤譯碼器220是用來譯碼該輸入信號以產生一第一候選信號。由于錯誤譯碼器220在運作時并不會參考該指示信號，因此即使在不可靠位置判斷模塊210執行了不正確的擦寫標示程序的情形下，錯誤譯碼器220的運作效能依舊不會受到影響，對于每個字碼，錯誤譯碼器220最多可以更正t個錯誤。
至于本實施例中的第二錯誤更正模塊230則為一錯誤暨擦寫譯碼器。錯誤暨擦寫譯碼器230是用來參考該指示信號，譯碼該輸入信號以產生一第二候選信號。更明確地說，錯誤暨擦寫譯碼器230是將被該指示信號所指出的不可靠位置視為擦寫位置，以對該輸入信號進行錯誤更正。對于每個字碼，錯誤暨擦寫譯碼器230共可更正x個錯誤以及y個擦寫(先決條件是2x+y2t)，亦即，透過該指示信號額外提供的訊息，錯誤暨擦寫譯碼器230將可更正最多2t個擦寫。換句話說，若不可靠位置判斷模塊210可以精確地將各字碼中所有的錯誤位置皆標示為擦寫位置(且沒有任何不正確標示的情形發生)，則錯誤暨擦寫譯碼器230將可更正最多2t個錯誤，這相當于是錯誤譯碼器220兩倍的錯誤更正能力。
于本實施例中，錯誤譯碼器220與錯誤暨擦寫譯碼器230是平行地運作。對于該輸入信號中的每個字碼，錯誤譯碼器220以及錯誤暨擦寫譯碼器230皆會同時嘗試著對其進行譯碼，以分別產生前述的第一與第二候選信號。在此種“錯誤譯碼器與錯誤暨擦寫譯碼器平行運作”的架構之下，將可在該輸入信號中的字碼內的錯誤數目不大于t時，確保裝置200的錯誤更正能力；并于該輸入信號中的字碼內的錯誤數目大于t時，更近一步提升裝置200的錯誤更正能力。
此外，于對該輸入信號中的字碼進行譯碼工作時，錯誤譯碼器220還會產生一第一旗標信號，以表示錯誤譯碼器220是否有正確地錯誤更正該輸入信號中的各個字碼。相似地，于參考該指示信號對該輸入信號中的字碼進行譯碼工作時，錯誤暨擦寫譯碼器230則會產生一第二旗標信號，以表示錯誤暨擦寫譯碼器230是否有正確地錯誤更正該輸入信號中個各個字碼。此時，可以將決定模塊240與多任務器250想象成是裝置200中的一選擇模塊。依據該第一與第二旗標信號，該選擇模塊將會在該第一與第二候選信號中選擇其一來作為該輸出信號。舉例來說，由于錯誤譯碼器220是一個較為可靠的譯碼器，其并不會在不可靠位置判斷模塊210執行了不正確的擦寫標示程序的情形下受到不良的影響(亦即其不會因為不正確的擦寫標示而執行不正確的錯誤更正程序)，因而，只要在該第一旗標信號顯示出錯誤譯碼器220已正確地錯誤更正該輸入信號而產生出該第一候選信號的情形下，決定模塊240即可直接控制多任務器250選擇該第一候選信號來作為該輸出信號。只有在該第一旗標信號顯示出錯誤譯碼器220并未正確地錯誤更正該輸入信號而產生出該第一候選信號的情形下，決定模塊240才會更進一步檢視該第二旗標信號，以判斷是否可以選擇該第二候選信號來作為該輸出信號。若該第二旗標信號顯示出錯誤暨擦寫譯碼器230已正確地錯誤更正該輸入信號而產生出該第二候選信號，決定模塊240即可控制多任務器250選擇該第二候選信號來作為該輸出信號。
換句話說，上述實施例中的錯誤更正裝置200同時包含了有錯誤譯碼器220與錯誤暨擦寫譯碼器230，且錯誤譯碼器220與錯誤暨擦寫譯碼器230是平行地運作。對于該輸入信號中錯誤數量少于t的字碼而言，錯誤譯碼器220將可正確地錯誤更正該些字碼，此時該第一候選信號將會被選為裝置200的輸出信號。對于該輸入信號中錯誤數量多于t的字碼而言，裝置200則會更進一步判斷是否可以使用錯誤暨擦寫譯碼器230所產生的第二候選信號來作為裝置200的輸出信號。
請注意，圖2所示僅為本發明一實施例的示意圖，若有額外的需求，則在圖2的錯誤譯碼器220與錯誤暨擦寫譯碼器230的前端，還可增設一去交錯器，用來于該輸入信號被輸入至錯誤譯碼器220與錯誤暨擦寫譯碼器230之前，以及于該指示信號被輸入至錯誤暨擦寫譯碼器230之前，先對該輸入信號與該指示信號執行相關的去交錯化程序，以滿足系統運作的需求。
以上所述僅為本發明的較佳實施例，凡依本發明權利要求所做的均等變化與修飾，皆應屬本發明的涵蓋范圍。
權利要求
1.一種包含有多個平行運作的錯誤更正模塊的錯誤更正裝置，其特征在于，該裝置包含有一不可靠位置判斷模塊，用來判斷對應于該輸入信號的不可靠位置，并據以產生一指示信號；一第一錯誤更正模塊，用來對該輸入信號進行錯誤更正以產生一第一候選信號；一第二錯誤更正模塊，耦接于該不可靠位置判斷模塊，用來參考該指示信號，對該輸入信號進行錯誤更正以產生一第二候選信號；以及一選擇模塊，耦接于該第一與第二錯誤更正模塊，用來自該第一與第二候選信號中選擇其一以作為該輸出信號。
2.如權利要求1所述的裝置，其中該輸入信號為一李德-所羅門編碼信號。
3.如權利要求1所述的裝置，其中該第一錯誤更正模塊為一錯誤譯碼器，該第二錯誤更正模塊為一錯誤暨擦寫譯碼器。
4.如權利要求1所述的裝置，其中該第一與第二錯誤更正模塊是平行地運作。
5.如權利要求1所述的裝置，其中該第二錯誤更正模塊是將被該指示信號所指出的不可靠位置視為擦寫位置，以對該輸入信號進行錯誤更正。
6.如權利要求1所述的裝置，其中該第一錯誤更正模塊另產生一第一旗標信號以表示該第一錯誤更正模塊是否已正確地錯誤更正該輸入信號而產生出該第一候選信號，該選擇模塊則依據該第一旗標信號來決定選擇該第一或第二候選信號以作為該輸出信號。
7.如權利要求6所述的裝置，其中若該第一旗標信號的狀態表示該第一錯誤更正模塊已正確地錯誤更正該輸入信號而產生出該第一候選信號，該選擇模塊即選擇該第一候選信號以作為該輸出信號；若該第一旗標信號的狀態表示該第一錯誤更正模塊并未正確地錯誤更正該輸入信號而產生出該第一候選信號，該選擇模塊則更進一步判斷是否選擇該第二候選信號以作為該輸出信號。
8.一種包含有多個平行運作的錯誤更正模塊的錯誤更正方法，該方法包含有判斷對應于該輸入信號的不可靠位置，并據以產生一指示信號；對該輸入信號進行錯誤更正以產生一第一候選信號；參考該指示信號對該輸入信號進行錯誤更正以產生一第二候選信號；以及自該第一與第二候選信號中選擇其一以作為該輸出信號。
9.如權利要求8所述的方法，其中該輸入信號為一李德-所羅門編碼信號。
10.如權利要求8所述的方法，其另包含有提供一錯誤譯碼器，該錯誤譯碼器是用來對該輸入信號進行錯誤更正以產生該第一候選信號；以及提供一錯誤暨擦寫譯碼器，該錯誤暨擦寫譯碼器是用來參考該指示信號對該輸入信號進行錯誤更正以產生該第二候選信號。
11.如權利要求8所述的方法，其中該方法是平行地執行產生該第一候選信號以及產生該第二候選信號的步驟。
12.如權利要求8所述的方法，其中該方法是將被該指示信號所指出的不可靠位置視為擦寫位置，以執行對該輸入信號進行錯誤更正以產生該第二候選信號的步驟。
13.如權利要求8所述的方法，其另包含有產生一第一旗標信號以表示是否已正確地錯誤更正該輸入信號而產生出該第一候選信號；其中，決定選擇該第一或第二候選信號以作為該輸出信號的步驟是依據該第一旗標信號的狀態據以執行。
14.如權利要求13所述的方法，其中自該第一與第二候選信號中選擇其一以作為該輸出信號的步驟是包含有若該第一旗標信號的狀態表示已正確地錯誤更正該輸入信號而產生出該第一候選信號，即選擇該第一候選信號以作為該輸出信號；以及若該第一旗標信號的狀態表示并未正確地錯誤更正該輸入信號而產生出該第一候選信號，則更進一步判斷是否選擇該第二候選信號以作為該輸出信號。
全文摘要
本發明揭露一種包含有多個平行運作的錯誤更正模塊的錯誤更正裝置及方法。該裝置包含有一不可靠位置判斷模塊，用來判斷該輸入信號中的不可靠位置，并據以產生一指示信號；一第一錯誤更正模塊，用來對該輸入信號進行錯誤更正以產生一第一候選信號；一第二錯誤更正模塊，耦接于該不可靠位置判斷模塊，用來參考該指示信號對該輸入信號進行錯誤更正以產生一第二候選信號；以及一選擇模塊，耦接于該第一與第二錯誤更正模塊，用來自該第一與第二候選信號中選擇其一以作為該輸出信號。
文檔編號H03M13/00GK1897510SQ20051010563
公開日2007年1月17日 申請日期2005年9月28日 優先權日2005年7月15日
發明者邱榮梁 申請人:聯發科技股份有限公司