專利名稱：部分響應(yīng)最大可能性信道的維特比譯碼器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)于一種光盤系統(tǒng)中的維特比(viterbi)譯碼器，且特別是有關(guān)于一種光盤系統(tǒng)中，具有兩種不同的譯碼模式的維特比譯碼器。
背景技術(shù)：
在光盤，例如數(shù)字多用盤(Digital Versatile Disc，DVD)的部分響應(yīng)最大可能性(Partial Response Maximum Likelihood，PRML)系統(tǒng)中，對(duì)于一個(gè)具有存儲(chǔ)的傳輸信道(transmission channel)可以用框架結(jié)構(gòu)圖(trellisdiagram)來(lái)描述其特性。如圖1A表示公知具有數(shù)字部分響應(yīng)最大可能性均衡器的固定電平維特比譯碼器方塊圖所示由光學(xué)讀取系統(tǒng)(未示出)讀取光盤片的數(shù)據(jù)并送到模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器110，模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器110將讀取到的數(shù)據(jù)由模擬轉(zhuǎn)為數(shù)字后經(jīng)由數(shù)字部分響應(yīng)最大可能性均衡器(equalizer)112送至固定電平維特比譯碼器(fixed level Viterbi decoder)114。而另一種方式如圖1B表示公知具有模擬部分響應(yīng)最大可能性均衡器的固定電平維特比譯碼器方塊圖所示由光學(xué)讀取系統(tǒng)(未示出)讀取光盤片的數(shù)據(jù)，并經(jīng)由模擬部分響應(yīng)最大可能性均衡器120送至模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器122，模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器122將讀取到的數(shù)據(jù)由模擬轉(zhuǎn)為數(shù)字后送至固定電平維特比譯碼器124。
在圖1A與圖1B中，公知的維特比譯碼器是采用固定信號(hào)電平的模式，此模式的缺點(diǎn)是必須要使用到部分響應(yīng)最大可能性自適應(yīng)(adaptiVe)均衡器，而要得到部分響應(yīng)最大可能性均衡器有時(shí)候并不容易設(shè)計(jì)。為了使維特比譯碼器的信號(hào)電平適合于判定反饋(decision feedback)方式，所關(guān)心的是收斂時(shí)間(convergence time)，特別是從收到信號(hào)發(fā)生缺陷到恢復(fù)的能力與速度往往是最大的問(wèn)題。
圖1C表示公知具有自適應(yīng)信號(hào)電平的維特比譯碼器方塊圖。在圖1C中，由光學(xué)讀取系統(tǒng)(未示出)讀取光盤片的數(shù)據(jù)并送到模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器130，模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器130將讀取到的數(shù)據(jù)由模擬轉(zhuǎn)為數(shù)字后同時(shí)送到自適應(yīng)電平(adaptive-level)維特比譯碼器132、估計(jì)單元(estimation unit)134與接收信號(hào)延遲鏈(received signal delay chain)136，而估計(jì)單元134是作為判定機(jī)制之用，信號(hào)電平自適應(yīng)規(guī)則系統(tǒng)(signal level adaptivealgorithm)138接收自適應(yīng)電平維特比譯碼器132所輸出的判定位(decisionbit)、估計(jì)單元134所輸出的估計(jì)數(shù)據(jù)及接收信號(hào)延遲鏈136所輸出的延遲信號(hào)，并輸出信號(hào)電平至自適應(yīng)電平維特比譯碼器132。
如上所述，維特比譯碼器的信號(hào)電平是可自適應(yīng)的，但是要進(jìn)行自適應(yīng)操作是要延遲直到維特比譯碼器譯碼接收的信號(hào)為止。如此，所使用的訓(xùn)鏈周期會(huì)很長(zhǎng)，且要用大量的緩存器來(lái)存儲(chǔ)延遲信號(hào)。而且當(dāng)維特比譯碼器譯碼連續(xù)發(fā)生錯(cuò)誤時(shí)，要耗費(fèi)很多時(shí)間來(lái)恢復(fù)維特比譯碼器內(nèi)部的運(yùn)作秩序。
因此本發(fā)明的目的就是在提供一種部分響應(yīng)最大可能性信道的維特比譯碼器，不需要使用大量的緩存器，并可避免因連續(xù)的譯碼錯(cuò)誤所耗費(fèi)恢復(fù)秩序的時(shí)間。
為達(dá)上述與其它的目的，本發(fā)明提出一種部分響應(yīng)最大可能性信道的維特比譯碼器，在光盤的部分響應(yīng)最大可能性系統(tǒng)中具有一模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器，此模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器接收一模擬信號(hào)，并輸出一數(shù)字信號(hào)至維特比譯碼器，此維特比譯碼器包括一自適應(yīng)電平維特比譯碼機(jī)構(gòu)，根據(jù)一信號(hào)電平，將所接收的數(shù)字信號(hào)運(yùn)算以得到一判定位與一(殘存度量)殘存度量值，并輸出此判定位與此殘存度量值。一信號(hào)電平對(duì)應(yīng)規(guī)則系統(tǒng)機(jī)構(gòu)，用以接收一延遲信號(hào)與一路徑確定信息，此延遲信號(hào)與此路徑確定信息經(jīng)判定與統(tǒng)計(jì)以得到信號(hào)電平，此信號(hào)電平對(duì)應(yīng)規(guī)則系統(tǒng)機(jī)構(gòu)可輸出此信號(hào)電平。一接收信號(hào)延遲鏈，用以接收數(shù)字信號(hào)，此數(shù)字信號(hào)經(jīng)延遲以得到延遲信號(hào)，此接收信號(hào)延遲鏈可輸出此延遲信號(hào)。一硬譯碼機(jī)構(gòu)，用以接收數(shù)字信號(hào)，將此數(shù)字信號(hào)量化、比較與決定路徑以得到判定位與路徑?jīng)Q定信息，此硬譯碼機(jī)構(gòu)可輸出此判定位與此路徑?jīng)Q定信息。一模式選擇規(guī)則系統(tǒng)機(jī)構(gòu)，用以接收自適應(yīng)電平維特比譯碼機(jī)構(gòu)所輸出的判定位與殘存度量值及硬譯碼機(jī)構(gòu)所輸出的判定位，并經(jīng)計(jì)算與比較以得到一選擇信號(hào)，此模式選擇規(guī)則系統(tǒng)機(jī)構(gòu)可輸出此選擇信號(hào)。以及，一多任務(wù)機(jī)構(gòu)，接收選擇信號(hào)，可決定輸出自適應(yīng)電平維特比譯碼機(jī)構(gòu)所輸出的判定位及硬譯碼機(jī)構(gòu)所輸出的該判定位的二者其中之一。
因此本發(fā)明的目的就是在提供一種部分響應(yīng)最大可能性信道的維特比譯碼器，同時(shí)利用自適應(yīng)電平維特比譯碼器與硬譯碼器以進(jìn)行數(shù)字信號(hào)的譯碼，由模式選擇規(guī)則系統(tǒng)選擇目前譯碼狀況最佳的譯碼器，以輸出最佳的譯碼結(jié)果。如此，維特比譯碼器不需要使用大量的緩存器，并可避免因連續(xù)譯碼的錯(cuò)誤所耗費(fèi)的恢復(fù)時(shí)間。
為讓本發(fā)明的上述目的、特征、和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉較佳實(shí)施例，并配合附圖，詳細(xì)說(shuō)明如下


圖1A表示公知具有數(shù)字部分響應(yīng)最大可能性均衡器的固定電平維特比譯碼器方塊圖；圖1B表示公知具有模擬部分響應(yīng)最大可能性均衡器的固定電平維特比譯碼器方塊圖；圖1C表示公知具有自適應(yīng)信號(hào)電平的維特比譯碼器方塊圖；圖2表示本發(fā)明的維特比譯碼器；圖3B表示維特比譯碼器的框架結(jié)構(gòu)圖；第3B圖表示硬譯碼器的框架結(jié)構(gòu)圖；圖4表示硬譯碼器的方塊簡(jiǎn)圖；圖5表示信號(hào)電平對(duì)應(yīng)規(guī)則系統(tǒng)及接收信號(hào)延遲鏈方塊圖；圖6表示模式選擇規(guī)則系統(tǒng)方塊圖；圖7表示誤碼率計(jì)算單元方塊圖；圖8表示自適應(yīng)電平維特比譯碼器；圖9表示硬譯碼器的方塊圖；以及圖10表示利用殘存度量值進(jìn)行模式選擇的方塊圖。
標(biāo)號(hào)說(shuō)明110，122，130，202模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器112數(shù)字部分響應(yīng)最大可能性均衡器(digi tal partial response maximum likelihood equalizer)114，124固定電平維特比譯碼器(fixed-level維特比decoder)120模擬部分響應(yīng)最大可能性均衡器(analog partial responsemaximum likellhood equalizer)132，204，800自適應(yīng)電平維特比譯碼器(adaptive level維特比decoder)134估算單元(estimatio unit)
136，208，502接收信號(hào)延遲鏈(received signal delay chain)138信號(hào)電平自適應(yīng)規(guī)則系統(tǒng)(signal level adaptive algorithm)200維特比譯碼器(維特比decoder)206，500信號(hào)電平映像規(guī)則系統(tǒng)(signal level mapping algori thm)210，400，900硬譯碼器(hard decoder)212，600模式選擇規(guī)則系統(tǒng)(mode selection algorithm)214，610多路轉(zhuǎn)換器(multiplexer)402量化器(quant izer)404比較及路徑?jīng)Q定單元(compare and determine路徑unit)504延遲信號(hào)判定單元(delay signal decision unit)506，508，510，512，514信號(hào)統(tǒng)計(jì)單元(signal stati stical unit)602最小度量差異計(jì)算單元(minimum度量difference calculat ionunit)604，608，708，902，904，1004比較器(comparator)606，700誤碼率計(jì)算單元(bit error rate calculation unit)702異門(Exclusive OR)704定時(shí)器(t imer)706累加器(accumulator)802分支度量單元(Branch metric unit)804加-比較-選擇單元(add-compare-select unit)806路徑度量單元(路徑度量unit)906NOR 門(NOR gate)908序列存儲(chǔ)及多數(shù)邏輯單元(sequence storage and majority logic)1002減法器(subtractor)具體實(shí)施方式
圖2表示本發(fā)明的維特比譯碼器。在圖2中，在光盤的部分響應(yīng)最大可能性系統(tǒng)中具有模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器202，由光學(xué)讀取系統(tǒng)(未示出)讀取光盤片的數(shù)據(jù)并送到模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器202，模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器202將讀取到的數(shù)據(jù)由模擬轉(zhuǎn)為數(shù)字后送到維特比譯碼器200，其中維特比譯碼器包括自適應(yīng)電平維特比譯碼器204的數(shù)字信號(hào)輸入端接收模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器202所輸出的數(shù)字信號(hào)，自適應(yīng)電平維特比譯碼器204的信號(hào)電平輸入端接收一信號(hào)電平，自適應(yīng)電平維特比譯碼器204根據(jù)一信號(hào)電平，將所接收的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算以得到一判定位與一殘存度量值，并由殘存度量值輸出端輸出一殘存度量值，及由判定位輸出端輸出一判定位。
信號(hào)電平對(duì)應(yīng)規(guī)則系統(tǒng)(signal level mapping a1gorithm)206的延遲信號(hào)輸入端接收一延遲信號(hào)，信號(hào)電平對(duì)應(yīng)規(guī)則系統(tǒng)206的路徑確定信息(路徑confirm information)輸入端接收一路徑確定信息，信號(hào)電平對(duì)應(yīng)規(guī)則系統(tǒng)206將延遲信號(hào)與路徑確定信息進(jìn)行判定與統(tǒng)計(jì)以得到信號(hào)電平，由信號(hào)電平輸出端輸出信號(hào)電平至自適應(yīng)電平維特比譯碼器204的信號(hào)電平輸入端。
接收信號(hào)延遲鏈208的數(shù)字信號(hào)輸入端接收模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器202所輸出的數(shù)字信號(hào)，數(shù)字信號(hào)經(jīng)延遲以得到延遲信號(hào)，接收信號(hào)延遲鏈208的延遲信號(hào)輸出端輸出延遲信號(hào)至信號(hào)電平對(duì)應(yīng)規(guī)則系統(tǒng)206的延遲信號(hào)輸入端。
硬譯碼器(hard decoder)210的數(shù)字信號(hào)輸入端接收模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器202所輸出的數(shù)字信號(hào)，硬譯碼器210接收數(shù)字信號(hào)，將數(shù)字信號(hào)進(jìn)行量化、比較與決定路徑以得到判定位與路徑?jīng)Q定信息，并由路徑確定信息輸出端輸出路徑確定信息至信號(hào)電平對(duì)應(yīng)規(guī)則系統(tǒng)206的路徑確定信息輸入端，及由判定位輸出端輸出判定位。
模式選擇規(guī)則系統(tǒng)(mode selection algorithm)212的殘存度量值輸入端接收自適應(yīng)電平維特比譯碼器204的殘存度量值輸出端所輸出的殘存度量值，模式選擇規(guī)則系統(tǒng)212的第一判定位輸入端接收自適應(yīng)電平維特比譯碼器204的判定位輸出端所輸出的判定位，模式選擇規(guī)則系統(tǒng)212的第二判定位輸入端接收硬譯碼器210的判定位輸出端所輸出的判定位，模式選擇規(guī)則系統(tǒng)212將接收自適應(yīng)電平維特比譯碼器204所輸出的判定位與殘存度量值及硬譯碼器210所輸出的判定位，并經(jīng)計(jì)算與比較以得到一選擇信號(hào)，由選擇信號(hào)輸出端輸出此選擇信號(hào)。
多路轉(zhuǎn)換器(mult iplexer)214輸入端in1接收自適應(yīng)電平維特比譯碼器204的判定位輸出端所輸出的判定位，多路轉(zhuǎn)換器214的輸入端in2接收硬譯碼器210的判定位輸出端所輸出的判定位，多路轉(zhuǎn)換器214的選擇信號(hào)輸入端接收模式選擇規(guī)則系統(tǒng)212的選擇信號(hào)輸出端所輸出的選擇信號(hào)，多路轉(zhuǎn)換器214根據(jù)選擇信號(hào)以決定由輸出端輸出自適應(yīng)電平維特比譯碼器204的判定位或硬譯碼器204所輸出的判定位。
其中，自適應(yīng)電平維特比譯碼器204與硬譯碼器210同時(shí)接收模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器202所輸出的數(shù)字信號(hào)以進(jìn)行譯碼，并由模式選擇規(guī)則系統(tǒng)212決定多路轉(zhuǎn)換器214是輸出自適應(yīng)電平維特比譯碼器204的判定位或是硬譯碼器210的判定位。模式選擇規(guī)則系統(tǒng)212根據(jù)自適應(yīng)電平維特比譯碼器204所輸出的判定位及硬譯碼器210所輸出的判定位進(jìn)行比較，以及使用硬譯碼器210所輸出的判定位來(lái)當(dāng)作參考位以計(jì)算誤碼率(Bit Error Rate，BER)來(lái)決定維特比譯碼器200的譯碼狀況是否良好，以避免連續(xù)的譯碼錯(cuò)誤并且輸出。
圖3B表示維特比譯碼器的框架結(jié)構(gòu)圖，將圖3B量化的結(jié)果如第3B圖表示硬譯碼器的框架結(jié)構(gòu)圖所示，例如圖3B中的虛線對(duì)應(yīng)于第3B圖的虛線，圖3B中的粗黑線對(duì)應(yīng)于第3B圖的粗黑線。因?yàn)閳D3B與第3B圖所對(duì)應(yīng)的信號(hào)是相同的，所以可預(yù)期圖3B的路徑在經(jīng)由譯碼所得到第3B圖的路徑是相對(duì)應(yīng)的，如此的對(duì)應(yīng)稱為路徑確認(rèn)信息(路徑-confirm-information)。
圖4表示硬譯碼器的方塊簡(jiǎn)圖，參考第3B圖，在圖4中，硬譯碼器400包含量化器402與比較及路徑?jīng)Q定單元404。量化器402接收模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器(未示出)所輸出的數(shù)字信號(hào)及一閾值(threshold)，以輸出“正(positive)”、“零(zero)”或“負(fù)(negative)”的信號(hào)至比較及路徑?jīng)Q定單元404，比較及路徑?jīng)Q定單元404接收到這些信號(hào)后輸出路徑確定信息至信號(hào)電平對(duì)應(yīng)規(guī)則系統(tǒng)(未示出)，及輸出判定位至模式選擇規(guī)則系統(tǒng)(未示出)與多路轉(zhuǎn)換器(未示出)。
在圖4中，量化器402將接收到的數(shù)字信號(hào)量化，例如，當(dāng)數(shù)字信號(hào)的絕對(duì)值小于閾值時(shí)，數(shù)字信號(hào)被量化為“零”的電平；當(dāng)數(shù)字信號(hào)的絕對(duì)值大于“DC+閾值”時(shí)，數(shù)字信號(hào)被量化為“正”的電平；當(dāng)數(shù)字信號(hào)的絕對(duì)值小于“DC+閾值”時(shí)，數(shù)字信號(hào)被量化為“負(fù)”的電平。
圖5表示信號(hào)電平對(duì)應(yīng)規(guī)則系統(tǒng)及接收信號(hào)延遲鏈方塊圖。在圖5中，是針對(duì)信道存儲(chǔ)器(channel memory)為3，電平信號(hào)共有四個(gè)位的情況為例，如果信道模型(channel model)變化時(shí)，則信號(hào)電平對(duì)應(yīng)規(guī)則系統(tǒng)500的信號(hào)線數(shù)目也隨之改變。信號(hào)電平對(duì)應(yīng)規(guī)則系統(tǒng)500中的延遲信號(hào)判定單元504的路徑確定信息輸入端接硬譯碼器(未示出)的路徑確定信息輸出端所輸出的路徑確定信息，延遲信號(hào)判定單元504形成延遲與判定以得到一信號(hào)，由信號(hào)輸出端輸出此信號(hào)至信號(hào)統(tǒng)計(jì)單元506、信號(hào)統(tǒng)計(jì)單元508、信號(hào)統(tǒng)計(jì)單元510、信號(hào)統(tǒng)計(jì)單元512及信號(hào)統(tǒng)計(jì)單元514。
而且，信號(hào)統(tǒng)計(jì)單元506、信號(hào)統(tǒng)計(jì)單元508、信號(hào)統(tǒng)計(jì)單元510、信號(hào)統(tǒng)計(jì)單元512及信號(hào)統(tǒng)計(jì)單元514的第一統(tǒng)計(jì)信號(hào)輸入端接收延遲信號(hào)判定單元504的信號(hào)輸出端所輸出的信號(hào)，信號(hào)統(tǒng)計(jì)單元506、信號(hào)統(tǒng)計(jì)單元508、信號(hào)統(tǒng)計(jì)單元510、信號(hào)統(tǒng)計(jì)單元512及信號(hào)統(tǒng)計(jì)單元514的第二統(tǒng)計(jì)信號(hào)輸入端接收接收信號(hào)延遲鏈502所輸出的延遲信號(hào)，信號(hào)統(tǒng)計(jì)單元506、信號(hào)統(tǒng)計(jì)單元508、信號(hào)統(tǒng)計(jì)單元510、信號(hào)統(tǒng)計(jì)單元512及信號(hào)統(tǒng)計(jì)單元514將信號(hào)與延遲信號(hào)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)以得到信號(hào)電平，由統(tǒng)計(jì)信號(hào)輸出端輸出信號(hào)電平至自適應(yīng)電平維特比譯碼器(未示出)。
在圖5中，由接收信號(hào)延遲鏈502所輸出的延遲信號(hào)會(huì)傳輸?shù)竭m當(dāng)?shù)男盘?hào)組(即信號(hào)統(tǒng)計(jì)單元506-514)，則所有的信號(hào)電平在每一個(gè)信號(hào)組中統(tǒng)計(jì)其次數(shù)，在信號(hào)電平對(duì)應(yīng)規(guī)則系統(tǒng)500中“目前延遲信號(hào)屬于那一個(gè)信號(hào)組”是一套簡(jiǎn)單的對(duì)應(yīng)表(用ROM可輕易完成)。
圖6表示模式選擇規(guī)則系統(tǒng)方塊圖。在圖6中，模式選擇規(guī)則系統(tǒng)600中的最小度量差異計(jì)算單元602的輸入端接收自適應(yīng)電平維特比譯碼器(未示出)所輸出的殘存度量值值，并經(jīng)計(jì)算以得到一差異信號(hào)，最小度量差異計(jì)算單元602的輸出端輸出此差異信號(hào)。
比較器604的第一比較輸入端接收最小度量差異計(jì)算單元602的輸出端所輸出的差異信號(hào)，比較器604的第二比較輸入端接收一臨界度量值，并經(jīng)比較以得到一比較信號(hào)，比較器604的比較輸出端輸出此比較信號(hào)。
誤碼率計(jì)算單元606的第一輸入端接收自適應(yīng)電平維特比譯碼器(未示出)所輸出的判定位，誤碼率計(jì)算單元606的第二輸入端接收硬譯碼器(未示出)所輸出的判定位，并經(jīng)計(jì)算以得到一誤碼率信號(hào)，由誤碼率計(jì)算單元606的輸出端輸出此誤碼率信號(hào)。
比較器608的第一比較輸入端接收誤碼率計(jì)算單元606所輸出的誤碼率信號(hào)，比較器608的第二比較輸入端接收一臨界誤碼率，并經(jīng)比較以得到一比較信號(hào)，比較器608的比較輸出端輸出此比較信號(hào)。
多路轉(zhuǎn)換器610的第一輸入端接收比較器604的比較輸出端所輸出的比較信號(hào)，多路轉(zhuǎn)換器610的第二輸入端接收比較器608的比較輸出端所輸出的比較信號(hào)，多路轉(zhuǎn)換器610的控制端接收一控制信號(hào)，以決定多路轉(zhuǎn)換器610的輸出端所輸出的選擇信號(hào)。
在圖6中，在框架結(jié)構(gòu)圖(參考圖3B)的任何一級(jí)(stage)，如果最佳的殘存度量值與任何一個(gè)殘存度量值的差異很小時(shí)，則信道條件(即維特比譯碼器的操作條件)是不好的，如果會(huì)造成系統(tǒng)混淆的現(xiàn)象。判定信道條件是否好的，可以根據(jù)維特比譯碼器(未示出)輸出的判定位與硬譯碼器(未示出)輸出的判定位比較而得到的誤碼率。所以當(dāng)維特比譯碼器(未示出)連續(xù)的譯碼錯(cuò)誤時(shí)，表示維特比譯碼器(未示出)的操作條件不好，而由硬譯碼器(未示出)輸出判定位，反之，則由維特比譯碼器(未示出)輸出判定位。
圖7表示誤碼率計(jì)算單元方塊圖。在圖7中，誤碼率計(jì)算單元700中的異門702的第一輸入端接收自適應(yīng)電平維特比譯碼器(未示出)所輸出的判定位，異門702的第二輸入端接收硬譯碼器(未示出)所輸出的判定位，經(jīng)邏輯運(yùn)算以得到一異邏輯信號(hào)，由異門702的輸出端輸出此異邏輯信號(hào)。
定時(shí)器704計(jì)時(shí)一段預(yù)定的時(shí)間后輸出一重置信號(hào)reset。累加器706的輸入端接收異門702的輸出端所輸出的異邏輯信號(hào)，累加器706的重置輸入端接收定時(shí)器704所輸出的重置信號(hào)，經(jīng)累加以得到一累加信號(hào)，由累加器706的輸出端輸出此累加信號(hào)。
比較器708的第一輸入端接收累加器706的輸出端所輸出的累加信號(hào)，比較器708的第二輸入端接收一參考值，經(jīng)比較以得到該誤碼率信號(hào)，由比較器708的輸出端輸出該誤碼率信號(hào)至比較器608(參考圖6)。
在圖7中，誤碼率計(jì)算單元700通常會(huì)一段時(shí)間內(nèi)去比較自適應(yīng)電平維特比譯碼器(未示出)所輸出的判定位與硬譯碼器(未示出)所輸出的判定位，假設(shè)定時(shí)器704為11位計(jì)數(shù)次數(shù)為2048，而比較自適應(yīng)電平維特比譯碼器(未示出)所輸出的判定位與硬譯碼器(未示出)所輸出的判定位經(jīng)由異門702與累加器704的計(jì)算，其判定位不同的數(shù)目假設(shè)有512，則誤碼率為0.25。在算出誤碼率之后，比較器708會(huì)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)的參考值與誤碼率進(jìn)行比較，來(lái)判定目前的信道狀況是否良好。例如，當(dāng)信道狀況不好時(shí)，誤碼率會(huì)在0.5左右；反之，當(dāng)維特比譯碼器(未示出)漸漸能發(fā)揮功效時(shí)，誤碼率會(huì)快速下降至0.01-0.001附近。
圖8表示自適應(yīng)電平維特比譯碼器。在圖8中，自適應(yīng)電平維特比譯碼器800中的分支度量單元802的數(shù)字輸入端接收模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器(未示出)所輸出的數(shù)字信號(hào)，分支度量單元802的信號(hào)電平輸入端接收信號(hào)電平對(duì)應(yīng)規(guī)則系統(tǒng)(未示出)所輸出的信號(hào)電平，分支度量單元802根據(jù)此信號(hào)電平，將所接收的數(shù)字信號(hào)計(jì)算以得到一分支度量值，由分支度量輸出端輸出此分支度量值。
加-比較-選擇單元804的分支度量輸入端接收分支度量單元802的分支度量輸出端所輸出的分支度量，加-比較-選擇單元804進(jìn)行加、比較與選擇以得到一殘存度量值，由殘存度量值揄出端輸出此殘存度量值。
路徑度量單元806的殘存度量值揄入端接收加-比較-選擇單元804的殘存度量值揄出端所輸出的殘存度量值，路徑度量單元806運(yùn)算以得到判定位，由判定位輸出端輸出判定位至模式選擇規(guī)則系統(tǒng)(未示出)與多路轉(zhuǎn)換器(未示出)。
圖9表示硬譯碼器的方塊圖。在圖9中，硬譯碼器900中的比較器902的第一比較輸入端接收模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器(未示出)所輸出的數(shù)字信號(hào)，比較器902的第二比較輸入端接收已乘上一默認(rèn)值(本實(shí)施例是乘上負(fù)一)的閾值，比較器902比較數(shù)字信號(hào)與閾值的結(jié)果由比較輸出端輸出一比較信號(hào)。
比較器904的第一比較輸入端接收模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器(未示出)所輸出的數(shù)字信號(hào)，比較器904的第二比較輸入端接收此閾值，比較器904比較數(shù)字信號(hào)與閾值的結(jié)果由比較輸出端輸出另一比較信號(hào)。
NOR門906的第一邏輯輸入端接收比較器902的比較輸出端所輸出的比較信號(hào)，NOR門906的第二邏輯輸入端接收比較器904的比較輸出端所輸出的比較信號(hào)，NOR門906將兩個(gè)比較信號(hào)進(jìn)行邏輯運(yùn)算以得到一邏輯信號(hào)，由邏輯輸出端輸出此邏輯信號(hào)。
序列存儲(chǔ)及多數(shù)邏輯單元908的第一輸入端接收比較器902的比較輸出端所輸出的比較信號(hào)，序列存儲(chǔ)及多數(shù)邏輯單元908的第二輸入端接收NOR門906的邏輯輸出端所輸出的邏輯信號(hào)，序列存儲(chǔ)及多數(shù)邏輯單元908的第三輸入端接收比較器904的比較輸出端所輸出的比較信號(hào)，序列存儲(chǔ)及多數(shù)邏輯單元908進(jìn)行存儲(chǔ)及邏輯運(yùn)算以得到判定位與路徑確定信息，由序列存儲(chǔ)及多數(shù)邏輯單元908的判定位輸出端輸出判定位至模式選擇規(guī)則系統(tǒng)(未示出)與多路轉(zhuǎn)換器(未示出)，序列存儲(chǔ)及多數(shù)邏輯單元908的路徑確定信息輸出端輸出路徑確定信息至信號(hào)電平對(duì)應(yīng)規(guī)則系統(tǒng)(未示出)。
在圖9中，模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器(未示出)輸出的數(shù)字信號(hào)在比較器902及比較器904與閾值比較，以決定狀態(tài)(state)是屬于“正”、“零”或“負(fù)”，經(jīng)由序列存儲(chǔ)及多數(shù)邏輯單元908存儲(chǔ)并判定，以輸出判定位至模式選擇規(guī)則系統(tǒng)(未示出)與多路轉(zhuǎn)換器(未示出)，及輸出路徑確定信息至信號(hào)電平對(duì)應(yīng)規(guī)則系統(tǒng)(未示出)。
圖10表示利用殘存度量進(jìn)行模式選擇的方塊圖。模式選擇規(guī)則系統(tǒng)(未示出)可以另外根據(jù)自適應(yīng)電平維特比譯碼器(未示出)所輸出的殘存度量值來(lái)進(jìn)行模式的選擇。如圖10所示，對(duì)于N-state維特比譯碼器(未示出)先用(N-1)個(gè)減法器1002將最佳的殘存度量值與自適應(yīng)電平維特比譯碼器(未示出)所輸出的殘存度量值(如圖10中的“00”、“01”、“10”與“11”)的差算出，然后將此(N-1)組差值輸入至比較器1004，比較器1004將此(N-1)組差值與經(jīng)驗(yàn)值進(jìn)行比較，如果有任何一組的差值小于經(jīng)驗(yàn)值，則表示信道狀況不佳，而采用硬譯碼器(未示出)譯碼。
因此，本發(fā)明其特征在提供一種部分響應(yīng)最大可能性信道的維特比譯碼器，同時(shí)利用自適應(yīng)電平維特比譯碼器與硬譯碼器以進(jìn)行數(shù)字信號(hào)的譯碼，由模式選擇規(guī)則系統(tǒng)選擇目前譯碼狀況最佳的譯碼器，以輸出最佳的譯碼結(jié)果。如此，維特比譯碼器不需要使用大量的緩存器，并可避免因連續(xù)譯碼的錯(cuò)誤所耗費(fèi)的恢復(fù)時(shí)間。
綜上所述，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例公開(kāi)如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的構(gòu)思和范圍的情況下，可進(jìn)行各種更動(dòng)與改進(jìn)，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)以提出的權(quán)利要求所限定的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種部分響應(yīng)最大可能性信道的維特比譯碼器，在一光盤的一部分響應(yīng)最大可能性系統(tǒng)中具有一模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器，該模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器接收一模擬信號(hào)，并輸出一數(shù)字信號(hào)至該維特比譯碼器，該維特比譯碼器包括一自適應(yīng)電平維特比譯碼機(jī)構(gòu)，根據(jù)一信號(hào)電平，將所接收的該數(shù)字信號(hào)運(yùn)算以得到一判定位與一殘存度量值，并輸出該判定位與該殘存度量值；一信號(hào)電平對(duì)應(yīng)規(guī)則系統(tǒng)機(jī)構(gòu)，用以接收一延遲信號(hào)與一路徑確定信息，該延遲信號(hào)與該路徑確定信息經(jīng)判定與統(tǒng)計(jì)以得到該信號(hào)電平，該信號(hào)電平對(duì)應(yīng)規(guī)則系統(tǒng)機(jī)構(gòu)可輸出該信號(hào)電平；一接收信號(hào)延遲鏈，用以接收該數(shù)字信號(hào)，該數(shù)字信號(hào)經(jīng)延遲以得到該延遲信號(hào)，該接收信號(hào)延遲鏈可輸出該延遲信號(hào)；一硬譯碼機(jī)構(gòu)，用以接收該數(shù)字信號(hào)，將該數(shù)字信號(hào)量化、比較與決定路徑以得到該判定位與該路徑?jīng)Q定信息，該硬譯碼機(jī)構(gòu)可輸出該判定位與該路徑?jīng)Q定信息；一模式選擇規(guī)則系統(tǒng)機(jī)構(gòu)，用以接收該自適應(yīng)電平維特比譯碼機(jī)構(gòu)所輸出的該判定位與該殘存度量值及該硬譯碼機(jī)構(gòu)所輸出的該判定位，并經(jīng)計(jì)算與比較以得到一選擇信號(hào)，該模式選擇規(guī)則系統(tǒng)機(jī)構(gòu)可輸出該選擇信號(hào)；以及一多任務(wù)機(jī)構(gòu)，接收該選擇信號(hào)，可決定輸出該自適應(yīng)電平維特比譯碼機(jī)構(gòu)所輸出的該判定位及該硬譯碼機(jī)構(gòu)所輸出的該判定位的二者其中之一。
2.如權(quán)利要求1所述的部分響應(yīng)最大可能性信道的維特比譯碼器，其中該自適應(yīng)電平維特比譯碼機(jī)構(gòu)還包括一分支度量單元，根據(jù)一信號(hào)電平，將所接收的該數(shù)字信號(hào)計(jì)算以得到一分支度量值，該分支度量單元可輸出該分支度量值；一加-比較-選擇單元，接收該分支度量值，并進(jìn)行加、比較與選擇以得到該殘存度量值，該加-比較-選擇單元可輸出該殘存度量值；以及一路徑度量單元，接收該殘存度量值，并經(jīng)運(yùn)算以得到該判定位，該路徑度量單元可輸出該判定位。
3.如權(quán)利要求1所述的部分響應(yīng)最大可能性信道的維特比譯碼器，其中該硬譯碼機(jī)構(gòu)還包括一第一比較器，用以比較該數(shù)字信號(hào)與一閾值，并輸出一第一比較信號(hào)；一第二比較器，用以比較該數(shù)字信號(hào)與該閾值，并輸出一第二比較信號(hào)；一邏輯組件，接收該第一比較信號(hào)與該第二比較信號(hào)，并經(jīng)邏輯運(yùn)算以得到一邏輯信號(hào)，該邏輯組件可輸出該邏輯信號(hào)；以及一序列存儲(chǔ)及多數(shù)邏輯單元，接收該第一比較信號(hào)、該邏輯信號(hào)與該第二比較信號(hào)，并經(jīng)存儲(chǔ)及邏輯運(yùn)算以得到該判定位與該路徑確定信息，該序列存儲(chǔ)及多數(shù)邏輯單元可輸出該判定位與該路徑確定信息。
4.如權(quán)利要求3所述的部分響應(yīng)最大可能性信道的維特比譯碼器，其中該邏輯組件是一NOR門。
5.如權(quán)利要求1所述的部分響應(yīng)最大可能性信道的維特比譯碼器，其中該信號(hào)電平對(duì)應(yīng)規(guī)則系統(tǒng)機(jī)構(gòu)還包括一延遲信號(hào)判定單元，接收該路徑確定信息，并經(jīng)延遲與判定以得到一信號(hào)，該延遲信號(hào)判定單元可輸出該信號(hào)；以及多個(gè)信號(hào)統(tǒng)計(jì)單元，接收該信號(hào)與該延遲信號(hào)，并經(jīng)統(tǒng)計(jì)以得到該信號(hào)電平，該些信號(hào)統(tǒng)計(jì)單元可輸出該信號(hào)電平。
6.如權(quán)利要求1所述的部分響應(yīng)最大可能性信道的維特比譯碼器，其中該模式選擇規(guī)則系統(tǒng)機(jī)構(gòu)還包括一最小度量差異計(jì)算單元，接收該殘存度量值，并經(jīng)計(jì)算以得到一差異信號(hào)，該最小度量差異計(jì)算單元可輸出該差異信號(hào)；一第三比較器，接收該差異信號(hào)與一臨界度量值，并經(jīng)比較以得到一第三比較信號(hào)，該第三比較器可輸出該第三比較信號(hào)；一誤碼率計(jì)算單元，接收該自適應(yīng)電平維特比譯碼機(jī)構(gòu)所輸出的該判定位與該硬譯碼機(jī)構(gòu)所輸出的該判定位，并經(jīng)計(jì)算以得到一誤碼率信號(hào)，該誤碼率計(jì)算單元可輸出該誤碼率信號(hào)；該第四比較器，接收該誤碼率信號(hào)與一臨界誤碼率，并經(jīng)比較以得到一第四比較信號(hào)，該第四比較器可輸出該第四比較信號(hào)；以及一第一多路轉(zhuǎn)換器，接收該第三比較信號(hào)、該第四比較信號(hào)與一控制信號(hào)以決定輸出的該選擇信號(hào)。
7.如權(quán)利要求6所述的部分響應(yīng)最大可能性信道的維特比譯碼器，其中該誤碼率計(jì)算單元還包括一異門，接收該自適應(yīng)電平維特比譯碼機(jī)構(gòu)所輸出的該判定位與該硬譯碼機(jī)構(gòu)所輸出的該判定位，并經(jīng)邏輯運(yùn)算以得到一異邏輯信號(hào)，該異門可輸出該異邏輯信號(hào)；一定時(shí)器，計(jì)時(shí)一段預(yù)定的時(shí)間后輸出一重置信號(hào)；一累加器，接收該異邏輯信號(hào)與該重置信號(hào)，并經(jīng)累加以得到一累加信號(hào)，該累加器可輸出該累加信號(hào)；以及一第五比較器，接收該累加信號(hào)與一參考值，并經(jīng)比較以得到該誤碼率信號(hào)，該第五比較器可輸出該誤碼率信號(hào)。
全文摘要
一種部分響應(yīng)最大可能性信道的維特比譯碼器，在光盤的部分響應(yīng)最大可能性系統(tǒng)中具有一模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器，此模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器接收一模擬信號(hào)，并輸出一數(shù)字信號(hào)至維特比譯碼器，此維特比譯碼器包括一自適應(yīng)電平維特比譯碼器、一信號(hào)電平對(duì)應(yīng)規(guī)則系統(tǒng)、一接收信號(hào)延遲鏈、一硬譯碼器、及一多路轉(zhuǎn)換器。其中，自適應(yīng)電平維特比譯碼器與硬譯碼器同時(shí)接收模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器所輸出的數(shù)字信號(hào)以進(jìn)行譯碼，并由模式選擇規(guī)則系統(tǒng)決定多路轉(zhuǎn)換器是輸出自適應(yīng)電平維特比譯碼器的判定位或是硬譯碼器的判定位。
文檔編號(hào)H03M13/00GK1476175SQ02130528
公開(kāi)日2004年2月18日 申請(qǐng)日期2002年8月14日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月14日
發(fā)明者郭弘政, 蔡明憲 申請(qǐng)人:聯(lián)發(fā)科技股份有限公司