使用共模抑制和SSO恢復(fù)的功率和引腳高效的芯片到芯片通信交叉引用以下在先申請(qǐng)通過引用通用地全部結(jié)合于此：-2010年5月20日提交的美國(guó)專利申請(qǐng)12/784,414、發(fā)明人為HarmCronie和AminShokrollahi、題為“OrthogonalDifferentialVectorSignaling(正交差分向量信令)”(本文中稱為“CronieI”)；以及-2010年6月4日提交的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)61/351,845、發(fā)明人為HarmCronie和AminShokrollahi、題為“ErrorControlCodingforDifferentialSignaling(用于差分信令的誤差控制編碼)”(本文中稱為“CronieII”)。以下參考文獻(xiàn)在本申請(qǐng)中是使用括號(hào)中示出的標(biāo)記來引用的。[Slepian]Slepian,D.，“PermutationModulation(置換調(diào)制)”，IEEEProceedings，第53卷，第3篇，第228-236頁(yè)(1965年3月)；[Cornelius]授予WilliamCornelius和WilliamAlthas的美國(guó)專利6,661,355、題為“MethodsandApparatusforConstant-WeightEncoding&Decoding(用于恒定權(quán)重編碼和解碼的方法和裝置)”(2003)；[Stan-Burelson]Stan,M.和Burelson,W.，“Bus-InvertCodingforLow-powerI/O(用于低功率I/O的總線反相編碼)”，《關(guān)于VLSI系統(tǒng)的IEEETransactions》，第3卷第1篇，第49-50頁(yè)(1995年3月)；以及[Tallini]Tallini,L.和Bose,B.，“TransmissionTimeAnalysisfortheParallelAsynchronousCommunicationScheme(并行異步通信方案的傳輸時(shí)間分析)”，《關(guān)于計(jì)算機(jī)的IEEETransactions》，第52卷，第5篇，第558-571頁(yè)(2003)。發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明一般涉及通信，并且具體而言，涉及能夠在集成電路之間傳達(dá)信息的信號(hào)的傳輸。發(fā)明背景在電子設(shè)備包含超過一個(gè)集成電路(“IC”)時(shí)，通常需要通過通信總線將信號(hào)從一個(gè)芯片發(fā)送到另一芯片。通信還可在作為兩個(gè)不同設(shè)備的一部分的兩個(gè)IC之間的通信總線上發(fā)生。在任一情況下，通信總線都可包括一條或多條線路。IC可被安裝在印刷電路板(“PCB”)上，其中線路是帶狀線或微帶狀線。對(duì)于設(shè)備或板之間的通信，線路可以是連接這些設(shè)備/板的電纜的銅線或光纖。如所公知的，通信需要電能并且可生成電噪聲且在通信條件不理想時(shí)會(huì)發(fā)生誤差。對(duì)于數(shù)量日益增長(zhǎng)的應(yīng)用而言，通信總線的速度是一個(gè)限制因素。提高速度的一種方式是增加組成總線的線路的數(shù)量。然而，這也增加了IC的所需引腳的數(shù)量，并且在許多情況下，IC引腳是稀有資源。另一限制因素是總線和驅(qū)動(dòng)該總線的電路的功耗。簡(jiǎn)單地提高發(fā)送功率可能不會(huì)導(dǎo)致更好的總線性能，因?yàn)檫@可能增加噪聲的量和更低的性能。在通信總線上發(fā)送的信號(hào)遭受若干類型的噪聲。一個(gè)噪聲源是可被建模為獨(dú)立高斯噪聲的熱噪聲?？赏ㄟ^增加信號(hào)擺幅或通過使用設(shè)計(jì)良好的信令方案來改進(jìn)對(duì)高斯噪聲的恢復(fù)力。另一類型的噪聲是可得自通信總線的相鄰線路的干擾。一些噪聲和干擾具有對(duì)總線的若干線路而言相同的分量，并且這一噪聲被稱為共模噪聲。又一噪聲源是由隨時(shí)間變化的總線驅(qū)動(dòng)器電流所造成的同步開關(guān)輸出(“SSO”)噪聲。在現(xiàn)代高速總線通信系統(tǒng)中，SSO噪聲可造成主要問題。還有一噪聲源是串?dāng)_噪聲，這是由同一總線的不同線路上的信號(hào)的干擾造成的。串?dāng)_噪聲是高頻總線的主要噪聲源之一并且難以通過只提高總線上的信號(hào)的能量來消除，因?yàn)槟芰刻岣咧苯訉?dǎo)致對(duì)該總線上的鄰近線路的干擾提高并且將造成甚至更差的串?dāng)_噪聲。存在著可解決以上約束中的一個(gè)或多個(gè)的、用于芯片到芯片通信的信令的若干方法。一種方法是單端信令，其中攜帶信息的信號(hào)相對(duì)于共同基準(zhǔn)在單條線路上發(fā)送。雖然單端信令在使用的線路數(shù)量方面是高效的，但它易受共模噪聲影響并且它引入了SSO噪聲。此外，對(duì)于單端信號(hào)的檢測(cè)，在接收機(jī)處需要基準(zhǔn)。該基準(zhǔn)信號(hào)的生成中的不準(zhǔn)確性導(dǎo)致通信系統(tǒng)的更高的誤碼率。因此，與需要基準(zhǔn)的信令方法相比，不需要基準(zhǔn)的信令方法是更優(yōu)選的。單端信令在達(dá)到特定高斯噪聲恢復(fù)力所需的傳輸功率方面也不是非常高效，并且它在串?dāng)_噪聲方面也不高效。另一信令方法是差分信令。在差分信令中，攜帶信息的信號(hào)在一對(duì)線路上發(fā)送。原始的攜帶信息的信號(hào)被編碼在該對(duì)線路上傳輸?shù)男盘?hào)之差之中。差分線路的優(yōu)點(diǎn)是它抑制了在這兩條線路上共模的噪聲。對(duì)于芯片到芯片通信，攜帶信息的信號(hào)通常是不歸零(“NRZ”)編碼的信號(hào)，并且如此，差分線路不引入SSO。另一優(yōu)點(diǎn)是差分線路對(duì)干擾和串?dāng)_不敏感。其原因是干擾和串?dāng)_主要耦合到共模中并且在接收機(jī)處內(nèi)消除。此外，在對(duì)高斯噪聲的恢復(fù)力方面，差分信令與單端信令相比是更加功率高效的。差分信令的主要缺點(diǎn)是與差分信令相比，它使用兩倍數(shù)量的引腳。在一個(gè)時(shí)間周期T中發(fā)送的位數(shù)與總線線路的數(shù)量之間的比率被稱為該總線的引腳效率。盡管基于差分信令的通信總線提供了良好的噪聲恢復(fù)力，但它們的引腳效率是低的。差分信令比單端信令的更為功率高效，但總線通信系統(tǒng)的功耗中的相當(dāng)大的量被用在了總線線路的驅(qū)動(dòng)器中。解決這一問題的一種方法在CronieI中解釋，它描述了一種用于總線通信的方法，它在使用更少的發(fā)送功率的同時(shí)達(dá)到了比差分信令更高的引腳效率并提供對(duì)共模噪聲和SSO噪聲的恢復(fù)力。在線路的數(shù)量很大時(shí)，本文描述的一種方法，稱為“正交差分向量信令”(即“ODVS”)，達(dá)到接近1的引腳效率。在一些應(yīng)用中，優(yōu)選地如上所述地以引腳效率為代價(jià)來提高通信系統(tǒng)的噪聲恢復(fù)力。CronieII教導(dǎo)了一種稱為“編碼差分向量信令”(即“COVECS”)的方法，它使用前向糾錯(cuò)方法來使用ODVS所節(jié)省的引腳中的一些以提高噪聲恢復(fù)力。盡管CronieI和CronieII的方法與其他方法相比提供了與引腳效率和噪聲恢復(fù)力的折中有關(guān)的顯著改進(jìn)，但存在著其中可能進(jìn)行附加的改進(jìn)的一些應(yīng)用。例如，因?yàn)镺DVS的各實(shí)施例可使用2的冪數(shù)量的線路，所以不是方便數(shù)量的線路的應(yīng)用可能需要另一方法。使用CronieII的方法，改進(jìn)系統(tǒng)的噪聲恢復(fù)力可能用盡ODVS所節(jié)省的大量引腳，并且根據(jù)CronieII的教導(dǎo)的編碼和解碼所需的電路可能是復(fù)雜的并且可能不適用于數(shù)據(jù)傳輸是非常高的速率的情況，從而需要另一方法。另一應(yīng)用是引腳效率需要超過1的情況。需要一種方法，該方法提供更廣范圍的可能的引腳效率和噪聲恢復(fù)力對(duì)，允許非常高效的編碼和解碼，并帶來引腳效率與噪聲恢復(fù)力之間的新的折中。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
在根據(jù)本發(fā)明的各方面的用于總線通信的方法和裝置中，提供了表示要通過該總線傳達(dá)的信息的第一組物理信號(hào)并將其映射到球面碼的碼字，其中碼字能表示具有為多個(gè)分量的向量并且該總線至少使用與被使用的向量的分量一樣多的信號(hào)線，將該碼字映射到第二組物理信號(hào)，其中第二組物理信號(hào)的諸個(gè)分量可具有來自一組分量值的值，其中對(duì)于至少一個(gè)分量，該組分量值具有至少三個(gè)不同的值，以及提供該第二組物理信號(hào)以供在該數(shù)據(jù)總線上以物理形式傳輸。在一具體實(shí)施例中，球面碼是稀疏置換調(diào)制碼，并且將第一組物理信號(hào)映射到該置換調(diào)制碼的碼字的操作還包括訪問一存儲(chǔ)位置來尋找生成向量，選擇該置換調(diào)制碼的生成向量的已區(qū)分位置，將第一組物理信號(hào)映射到第一位序列，將第一位序列細(xì)分成第二位序列和第三位序列，將第二序列與第三序列進(jìn)行比較并且如果第二序列和第三序列滿足預(yù)定關(guān)系則將第一預(yù)定值置于生成向量的已區(qū)分位置中且將第二預(yù)定值置于生成向量的與已區(qū)分位置不同的第二位置中，其中第二位置是使用預(yù)定過程從第二序列獲得的，在第二序列和第三序列不滿足預(yù)定關(guān)系時(shí)，將第一預(yù)定值置于生成向量的從第二序列獲得的第一位置中且將第二預(yù)定值置于生成向量的從第三序列獲得的第二位置中，以及將第三預(yù)定值置于生成向量的不等于第一位置或第二位置的所有位置中。以下詳細(xì)描述與附圖一起將提供對(duì)本發(fā)明的特性和優(yōu)點(diǎn)的更好的理解。附圖簡(jiǎn)述圖1示出了其中可使用本發(fā)明的環(huán)境。圖2是更詳細(xì)地示出圖1的通信總線的示意圖。圖3是示出圖1的環(huán)境的示意圖，其中使用了向量信號(hào)編碼器和向量信號(hào)解碼器。圖4是示出可被用在圖3的總線線路上的信令方案的信號(hào)圖。圖5是更詳細(xì)地示出圖3的向量信號(hào)解碼器的框圖。圖6是更詳細(xì)地示出圖3的向量信號(hào)編碼器的框圖。圖7是示出圖6的碼映射單元的功能的框圖。圖8是示出可被用于圖6的向量信號(hào)編碼器中的可替換的碼映射單元的功能的框圖。圖9提供可由圖7的碼映射單元所使用的球面碼的示例；圖9a給出了三維的且大小為8的球面碼的示例；圖9b給出了三維的且大小為16的球面碼的示例。圖10是示出圖6的變換單元的功能的框圖。圖11是可由圖10的傳輸單元使用的示例Hadamard矩陣的圖示。圖12是更詳細(xì)地示出圖3的向量信號(hào)編碼器的實(shí)施例的框圖。圖13是用于將輸入位編碼成可用在通信總線上的向量信號(hào)的示例編碼過程的流程圖。圖14是用于將輸入位編碼成可用在通信總線上的向量信號(hào)的另一示例編碼過程的流程圖。圖15是用于將輸入位編碼成可用在通信總線上的向量信號(hào)的較低引腳效率編碼過程的示例的流程圖。圖16是用于將輸入位編碼成可用在通信總線上的向量信號(hào)的較低引腳效率編碼過程的另一示例的流程圖。圖17是示出用于PM碼的編碼過程的流程圖。圖18是針對(duì)各示例輸入的、可被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中、或在圖17中示出的過程的各步驟中所生成的值的圖。圖19是示出用于PM碼的解調(diào)過程的流程圖。圖20是示出用于PM碼的解碼過程的流程圖。圖21是可在圖20的解碼過程期間發(fā)生的值的表。圖22示出用于稀疏PM碼的編碼過程；在圖22a的過程中，數(shù)字n不是2的冪，并且選擇m以使得2m-1<n<2m；在圖22b的過程中，數(shù)字n是2的冪且選擇m以使得n＝2m+1。圖23示出用于稀疏PM碼的解碼過程，其中數(shù)字n被假定不是2的冪，且選擇m以使得2m-1<n<2m。圖24示出用于稀疏PM碼的解碼過程，其中數(shù)字n被假定是2的冪，且選擇m以使得n＝2m+1。圖25是可被用于稀疏PM編碼的值的表。圖26是示出使用多級(jí)PM碼的圖3的向量信號(hào)編碼器的實(shí)施例的框圖。發(fā)明詳細(xì)描述圖1示出了其中可使用本發(fā)明的環(huán)境。如在此所示，信息源110例如以T秒的時(shí)間間隔周期性地提供一系列k個(gè)信息碼元。不失一般性，假定這些信息碼元是諸個(gè)位(bit)。這些位要通過通信總線130由總線發(fā)射機(jī)120發(fā)送到目的地150處的總線接收機(jī)140。通信總線130包括n條物理線路135。在其中容易地允許n條物理線路并且在每一條線路上以每秒k/Tn位的傳輸不會(huì)造成噪聲問題的情況下，不需要特殊電路——每T秒，k/n位將被置于一線路上并從源發(fā)送到目的地。然而，存在著其中需要保持很少的物理線路的數(shù)量和/或簡(jiǎn)單地發(fā)送源處存在的任何位會(huì)造成足以向該特定使用所需的k/T的值引入誤差的噪聲的許多情況。通信總線130的示例可包括處理器與存儲(chǔ)器之間的總線，其中物理線路采取印刷電路板(“PCB”)上的帶狀線或微帶狀線的形式并且處理器是一些信息位的源(同時(shí)存儲(chǔ)器是目的地)且存儲(chǔ)器是其他信息位的源(同時(shí)處理器是目的地)。通信總線130的另一示例是連接兩個(gè)設(shè)備的一組線路。一般而言，本文公開的方法適用于各種各樣的通信總線。一些總線使用通過控制電壓變化而被添加到線路的電子信號(hào)來操作，而其他總線是通過控制電流變化來添加的，并且在又一些實(shí)施例中，線路傳導(dǎo)光(且可能不是電)且信號(hào)是施加在光纖或其他光導(dǎo)介質(zhì)上的光信號(hào)。帶狀線或微帶狀線通常使用電子信號(hào)來操作。在操作中，源110的各信息位被饋送到總線發(fā)射機(jī)120，總線發(fā)射機(jī)承擔(dān)將這些位變換成可在這些130上發(fā)送的一組物理信號(hào)的任務(wù)。在總線130的另一端，總線接收機(jī)140將接收到的信號(hào)映射回信息位以供在目的地150處使用。圖2是更詳細(xì)地示出通信總線130的示意圖。如在此所示，總線130包括l條線路220?？偩€發(fā)射機(jī)120生成一組n個(gè)波形240，被標(biāo)記為x1(t)到xn(t)(且統(tǒng)稱為x(t))且可表示電壓信號(hào)、電流信號(hào)和/或光學(xué)信號(hào)。在該示例中，n是大于5的整數(shù)，但應(yīng)當(dāng)理解，它可以是4、8、64、256或不是2的完整冪的某一整數(shù)，例如3。在總線接收機(jī)140處接收到的波形240可能由于信號(hào)漂移、放大、偏移、噪聲以及其他影響而與波形240并不是完全相同的。接收到的信號(hào)在此被標(biāo)記為y1(t)到y(tǒng)n(t)(且統(tǒng)稱為y(t))。總線接收機(jī)的主任務(wù)是基于波形y1(t)到y(tǒng)n(t)來恢復(fù)原始信息位。為便于這一過程，總線發(fā)射機(jī)120和總線接收機(jī)140可執(zhí)行若干任務(wù)，如放大、濾波、解調(diào)、同步、均衡、以及總線終止。噪聲影響如在此解釋的，描述了用于解決共模噪聲抑制、對(duì)SSO噪聲的恢復(fù)、對(duì)高斯噪聲的恢復(fù)、以及對(duì)于串?dāng)_噪聲的有利屬性的問題的新穎技術(shù)。共模噪聲：在存在干擾x(t)使得每一線路被相同地影響的噪聲信號(hào)的情況下，接收到的信號(hào)可被表示為yi(t)＝xi(t)+c(t)，i＝1,2,…,n，其中c(t)表示共模噪聲信號(hào)。當(dāng)然，假定總線接收機(jī)沒有確切地知道c(t)。SSO噪聲：同步開關(guān)輸出(“SSO”噪聲)通常是在驅(qū)動(dòng)總線線路的電路具有隨時(shí)間變化的功耗時(shí)引起的。驅(qū)動(dòng)器電路的瞬時(shí)功耗P(t)通常與每一單獨(dú)線路上的信號(hào)的振幅的平方和成比例。解決共模噪聲和SSO噪聲的向量信號(hào)編碼器的模型如在此解釋的，獲得要傳達(dá)的信息位中的一些并生成用于多條線路的信號(hào)(即，向量信號(hào))的向量信號(hào)編碼器通常可通過使得向量信號(hào)的各分量的總和加起來為零(即，通過滿足方程1)來提供共模噪聲恢復(fù)力。在向量信號(hào)對(duì)SSO噪聲有貢獻(xiàn)時(shí)，這可通過維持總線驅(qū)動(dòng)器的恒定總功耗來降低，這可如方程2所示地表達(dá)的，其中P0是與信號(hào)的能量相關(guān)的常數(shù)。示例向量信號(hào)編碼器圖3是示出對(duì)向量信號(hào)編碼器和向量信號(hào)解碼器的使用的示意圖?？偩€發(fā)射機(jī)120可包括向量信號(hào)編碼器310和總線驅(qū)動(dòng)器320，而總線接收機(jī)140可包括向量信號(hào)解碼器340和總線接收機(jī)330。向量信號(hào)編碼器310優(yōu)選地編碼由源110提供的信息，使得方程1和2成立。在一個(gè)示例中，向量信號(hào)編碼器310使用向量脈沖振幅調(diào)制的形式，其中定義具有T秒有限持續(xù)時(shí)間的基脈沖波形p(t)并且根據(jù)一信令方案來調(diào)制這一脈沖的振幅。脈沖波形的兩個(gè)示例在圖4中示出。圖4的左手側(cè)示出了持續(xù)時(shí)間T的矩形脈沖410。脈沖410通常被用作近似以用于建模目的。更實(shí)際的脈沖420在圖4的右手側(cè)示出。脈沖420具有有限的上升時(shí)間tr。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，向量信號(hào)編碼器310為持續(xù)時(shí)間T的每一第i碼元時(shí)間段生成信號(hào)xi(t)＝cip(t)，其中ci是定義該碼元時(shí)間段的脈沖的實(shí)數(shù)。在此，標(biāo)記“c”指的是包含ci值的向量且所有可能的這樣的c的集合被表示為C。在此，集合C被稱為信號(hào)星群。在使用這一形式的脈沖振幅調(diào)制的實(shí)施例中，方程1和方程2分別簡(jiǎn)化為方程3和方程4。圖5示出了包括共模消除單元510并有效地滿足方程1的向量信號(hào)解碼器340的示例。一組信號(hào)520進(jìn)入向量信號(hào)解碼器340且加法器530計(jì)算它們的和。該和被饋送到一組減法器540(它可以是差分電路)，減法器540從進(jìn)入向量信號(hào)解碼器的信號(hào)520中的每一個(gè)信號(hào)中“減去”該和信號(hào)(或該和信號(hào)的一部分)。結(jié)果，如果共模噪聲在總線的整個(gè)帶寬上是共同的，則它被消除。除共模噪聲和SSO噪聲(這可通過特定電路來解決)之外，還存在著高斯噪聲(它被獨(dú)立地加到總線上的信號(hào))和外部干擾(它被加到穿過該總線的信號(hào))。如在此解釋的，可通過正確地選擇總線上的信令來使得總線對(duì)這些類型的噪聲具有恢復(fù)力。如所公知的，可通過確保向量c的可能的值彼此具有大歐幾里得距離來獲得恢復(fù)力。為此，向量信號(hào)解碼器340可包括將該組接收到的信號(hào)解碼成對(duì)應(yīng)的原始信息位的附加處理單元550，同時(shí)具有帶良好最小距離(同時(shí)滿足方程1和2)的信號(hào)星群C。向量信號(hào)編碼器310的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例在圖6中示出。向量信號(hào)編碼器310的輸入是要在具有l(wèi)條線路的總線上在T秒時(shí)間間隔內(nèi)發(fā)送的k個(gè)源位的序列。向量信號(hào)編碼器310可包括碼映射單元610、變換單元620以及調(diào)制器630。碼映射單元610將這k個(gè)源位作為它的輸入并生成n個(gè)值(它可以是實(shí)數(shù)或復(fù)數(shù))，使得這些數(shù)的絕對(duì)值的平方和是給定常數(shù)、或?qū)儆谝恍〗M可能的值。變換單元620將來自碼映射單元的n個(gè)值作為輸入并將這些值變換成另一組n個(gè)值，其中該變換如下進(jìn)一步解釋。調(diào)制器630對(duì)變換單元620的輸出進(jìn)行調(diào)制以創(chuàng)建用于總線線路的信號(hào)。一個(gè)示例可以是根據(jù)預(yù)定義脈沖波形p(t)的脈沖幅度調(diào)制，它造成與x1(t)到xn(t)相對(duì)應(yīng)的信號(hào)，它們被發(fā)送到總線驅(qū)動(dòng)器320以在總線上發(fā)送。在總線上發(fā)送的值是仔細(xì)選擇的，以便最大化或增加它們對(duì)上述各種類型的噪聲的穩(wěn)健性。這可通過正確地選擇碼映射單元610和變換單元來實(shí)現(xiàn)。例如，碼映射單元610可按如下方式生成各個(gè)值：所生成的向量具有與歐幾里得距離相關(guān)的良好的互距離屬性以提供對(duì)高斯噪聲和熱噪聲的恢復(fù)力。此外，碼映射單元620可被配置成確保每一向量的歐幾里得模是相等的，使得滿足方程2。變換單元620可以是：在變換之后，輸入向量的互距離屬性被保留并且方程1被滿足。現(xiàn)在將參考圖7-12來描述碼映射單元610和變換單元620的示例和優(yōu)選實(shí)施例。碼映射單元示例碼映射單元在圖7中示出，包括用于將二進(jìn)制糾錯(cuò)碼的生成矩陣G應(yīng)用于來自源的輸入位向量s以獲得位向量c的機(jī)制，如方程5所示。c＝Gs(方程5)結(jié)果向量c被提供給單元720，它將映射f應(yīng)用于向量c的各單獨(dú)分量。這一映射有許多選擇，并且取決于底層應(yīng)用，一個(gè)選擇可能優(yōu)選于另一個(gè)。例如，如果在通信總線130上發(fā)送的信號(hào)屬于集合{-1,+1}，則對(duì)于位x，映射f可被定義為f(x)＝(-1)x。如果通信總線130允許傳輸屬于大小大于2的集合的信號(hào)，則映射f可具有不同的形式；例如，它可以取諸個(gè)位對(duì)(pairsofbits)并將它們映射到預(yù)定義的四元素集合的各元素之一，或者它可以取諸個(gè)三個(gè)位(triplesofbits)并將它們映射到預(yù)定義的八元素集合的各元素之一，等等。在f是以上形式的情況下，向量信號(hào)編碼器610的輸出是由v＝f(c)給出的向量v，其中f(c)被理解為以下向量：其第i項(xiàng)是f應(yīng)用于c的第i項(xiàng)。在直接計(jì)算之后，應(yīng)當(dāng)顯而易見的是，v的各分量滿足方程2，其中P0的值等于向量c的項(xiàng)數(shù)。此外，由各種可能性來選擇G，使得結(jié)果向量具有良好的互距離屬性。對(duì)于k＝4且n＝7，矩陣G的示例由方程6示出，它是二進(jìn)制[7,4,3]漢明碼的生成矩陣。其他選項(xiàng)是可能的。一般而言，如果使用長(zhǎng)度為n、維度為k且最小漢明距離為d的碼的生成矩陣，則信號(hào)編碼器610所生成的任何兩個(gè)不同向量之間的最小歐幾里得距離是漢明距離的平方根的兩倍，而所生成的每一向量的能量(即，歐幾里得模)是n的平方根，并且因此，所生成的向量的最小距離與歐幾里得模之間的比率如方程7所示。因此，如果需要很小的最小距離，則所選碼應(yīng)當(dāng)具有與n相比較大的最小漢明距離。圖8是示出可被用于向量信號(hào)編碼器中的可替換的碼映射單元的功能的框圖。它包括球面碼單元820和球面編碼器L。輸入位的向量被給到球面編碼器810，球面編碼器基于輸入向量和球面碼820來輸出球面碼的各元素之一。如本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的，球面碼是n維歐幾里得空間中相等模的向量的有限集。通常，球面碼的各元素之間的最小歐幾里得距離需要較大，使得所述元素的微擾不會(huì)造成將一個(gè)碼混淆成另一個(gè)碼。本領(lǐng)域技術(shù)人員公知有許多球面碼的示例。例如，三維單位球面上的正四面體的四個(gè)頂點(diǎn)(vertices)是方程8給出的球面碼。這些向量之間的最小歐幾里得距離是8的平方根，它被認(rèn)為是非常大的。圖9a和9b分別給出大小為8和16的三維球面碼的進(jìn)一步示例。圖9a中的元素全部具有大約等于1.16342285的模。圖9b中的那些具有大約等于0.942858的模。這些球面碼具有向量之間的最小歐幾里得距離相對(duì)大的屬性。這些球面碼對(duì)與在有噪聲信道(如無線通信、衛(wèi)星通信、調(diào)制解調(diào)器線路上的通信，等等)上傳輸信息相關(guān)的領(lǐng)域中的研究人員而言是公知的。其他球面碼是可能的。當(dāng)將球面碼用在各應(yīng)用中時(shí)，對(duì)于所使用的各個(gè)位的每一給定向量，一個(gè)過程需要確定與各位的該特定向量相關(guān)聯(lián)的唯一球面碼元素。在此，“球面碼編碼過程”被用于指該過程。球面編碼是圖7的編碼器所執(zhí)行的編碼的一般情況。在該情況下，函數(shù)f的可能的輸出形成了球面碼。在圖7的情況下，球面碼編碼過程使用用于底層碼的編碼過程。在一般球面碼的情況下，編碼過程可更精致并且可依賴于所使用的特定球面碼。這樣的過程可包括將指定長(zhǎng)度的各個(gè)位的每一可能的數(shù)組與球面碼的各元素之一相匹配的表。例如，對(duì)于以上正四面體，映射可如表1所示(其中“s”表示3的平方根)。表1.使用在此的教導(dǎo)，也可為其他球面碼(如圖9a和9b所示的那些)創(chuàng)建表。一些編碼方法的缺點(diǎn)之一是它們用來儲(chǔ)存輸入位的每一可能序列的球面碼元素的指示的存儲(chǔ)器量。在球面碼中的元素的數(shù)量很小時(shí)，例如4、8、或16，可能使用這樣的編碼方法，而不犧牲諸如區(qū)域、存儲(chǔ)、或速度等資源。在其他情況下，使用配備有快速編碼器以及快速解碼器的球面碼是明智的。如下所述，置換調(diào)制碼提供這樣一類，并且可被用在根據(jù)本發(fā)明的總線系統(tǒng)的各實(shí)施例中。差分信令、單端信令以及球面碼差分信令和單端信令是公知的并且可被看做使用球面碼的信令的特殊情況，如下所述。在n條線路上單端信令的情況下，在這些線路上發(fā)送的信號(hào)是(a1,…,al)的形式，其中這一向量的各個(gè)項(xiàng)獨(dú)立地取兩個(gè)可能的值之一。這些元素的集合構(gòu)成了根據(jù)以上定義的球面碼，并且在此，這一特定球面碼被稱為“超立方”碼。在2n條線路上的差分信令的情況下，在這些線路...