包含有多个平行运作的错误更正模块的错误更正装置及方法

摘要

本发明揭露一种包含有多个平行运作的错误更正模块的错误更正装置及方法。该装置包含有：一不可靠位置判断模块，用来判断该输入信号中的不可靠位置，并据以产生一指示信号；一第一错误更正模块，用来对该输入信号进行错误更正以产生一第一候选信号；一第二错误更正模块，耦接于该不可靠位置判断模块，用来参考该指示信号对该输入信号进行错误更正以产生一第二候选信号；以及一选择模块，耦接于该第一与第二错误更正模块，用来自该第一与第二候选信号中选择其一以作为该输出信号。

说明书

技术领域

本发明是相关于错误更正编码(error-correcting coding)，尤指一种包含有多个平行运作的错误更正模块的错误更正装置以及相关方法。

背景技术

在通讯系统之中，各式各样的噪声(noise)、失真(distortion)以及干扰(interference)常常会导致信号品质的劣化，并造成通讯信道所输出的信号不同于输入至通讯信道的信号的现象。错误更正编码是一种可以使用于数字通讯系统中的技术，用来帮助收发机解决信号品质劣化所造成的问题、降低错误产生的机率、并提升所输出的信号的可靠程度(reliability)。

连锁编码(concatenated coding)是错误更正编码技术的其中一种，其是使用了多层的编码方式(multiple levels of coding)。一般而言，连锁编码中常会采用内编码(inner code)与外编码(outer code)来提供两层的编码。举例来说，回旋码(convolutional code)或格状码调变(trellis-coded-modulation，TCM)可用来作为内编码，用以克服散布的随机错误(scattered random errors)，至于李德-所罗门码(Reed-Solomon code，RS code)或是博斯-乔赫里码(Bose-Chaudhuri-Hocquenghem code，BCH code)则可用来作为外编码，用以克服丛发错误(burst errors)。

图1所示为公知技术中用来译码连锁编码的一接收器的功能方块图。图1所示的接收器100包含有一解调器(demodulator)110、一内译码器(innerdecoder)120、一去交错器(deinterleaver)130、以及一外译码器(outerdecoder)140。解调器110可包含有用来将模拟信号转换为数字信号的模拟至数字转换器(analog-to-digital converter，ADC)、用来将信号频率从射频(radio frequency，RF)转换至中频(intermediate frequency，IF)或基频(baseband)的混波器(mixer)、用来提供反锯齿功能(anti-aliasing)的滤波器、用来进行时序恢复(timing recovery)或频率恢复(frequencyrecovery)的同步模块(synchronization means)、以及用来弥补信号黯淡化(fading)或损害信道效应(impairment channel effect)的均衡器(equalizer)。在上述一个或多个内部组件执行完其所负责的工作之后，解调器110即可产生出一已解调信号(demodulated signal)。

取决于所使用的内编码为何，内译码器120可以是一回旋译码器(convolutional decoder，其可依据维特比算法(Viterbi algorithm)进行运作)或一TCM译码器，其可对该已解调信号执行内编码译码的工作以产生出一内编码已译码信号(inner-code decoded signal)。接下来，去交错器130可以对该内编码已译码信号执行去交错化(deinterleave)的程序，以产生一去交错信号(deinterleaved signal)。使用去交错器130的目的之一，是因为去交错器可将某些种类的丛发噪声给分散开来，以分担译码器错误更正的负担。

取决于所使用的外编码为何，外译码器140可以是一RS译码器或一BCH译码器。举例来说，在使用RS码来作为外编码的情形下，外译码器140可以是一RS错误译码器(RS error decoder)。此时，对于每一个(n，k，2t)的RS字码而言，RS错误译码器140可以更正至多t个错误。换句话说，RS错误译码器140是具有可更正t个错误的错误更正能力。然而，在某些通讯系统中，尤其是在地面广播系统(terrestrial broadcasting system)中，复杂的多路信道(multi-path channel)常会导致严重的信号黯淡化或干扰现象，而无法由解调器110中的均衡器完全补偿掉，在此种状况下，过多的丛发噪声可能会导致去交错器130无法有效地分散掉内译码器120的错误，而传播至外译码器140，此时仅具有t个错误的错误更正能力的外译码器140即可能无法负荷。

若解调器110具有感测丛发噪声的能力，或是内译码器120中具有可以对不可靠符号(unreliable symbol)标示擦写指示符(erasure indicator)的机制，则外译码器140即可升级为一RS错误暨擦写译码器(RSerror-erasure decoder)。对于每一个(n，k，2t)的RS编码而言，不同于前述的RS错误译码器，RS错误暨擦写译码器共可更正x个错误与y个擦写(erasure)(先决条件是2x+y≤2t)。因此，若使用RS错误暨擦写译码器来实现前述的外译码器140，可以达到t个错误或2t个擦写的更正能力。换句话说，只要可以正确地对不可靠的符号标示擦写指示符，RS错误暨擦写译码器140即可具有可以更正t个以上错误的错误更正能力。

然而，对于接收器而言，有时并没有办法非常精确并有效率地进行擦写标示的工作。此外，对于内译码器120而言，其有可能具有记忆效应(memoryeffect)而导致错误传播(error propagation)的情形发生。举例来说，解调器110所输出的几个错误的符号，在一个时间点上可能可以被内译码器120所更正，但却有可能因为错误传播而导致影响到后续正确的符号。对于具有盲目资料路径(blind data path)的收发机而言，其很难可以正确辨识出内译码器120所输出的资料流究竟是正确的、或是已受错误传播所影响。在此种状况下，若发生了严重的丛发噪声、或面临低的信号噪声比(signal-to-noise ratio，SNR)，擦写标示程序的不确定性即会大幅增加。若因而产生出了错误的擦写标示，即会劣化错误暨擦写译码器的错误更正能力。

发明内容

依据本发明的权利要求，是揭露一种用来对一输入信号进行错误更正以产生一输出信号的装置。该装置包含有：一不可靠位置判断模块，用来判断该输入信号中的不可靠位置，并据以产生一指示信号；一第一错误更正模块，用来对该输入信号进行错误更正以产生一第一候选信号；一第二错误更正模块，耦接于该不可靠位置判断模块，用来参考该指示信号对该输入信号进行错误更正以产生一第二候选信号；以及一选择模块，耦接于该第一与第二错误更正模块，用来自该第一与第二候选信号中选择其一以作为该输出信号。

依据本发明的权利要求，还揭露一种用来对一输入信号进行错误更正以产生一输出信号的方法。该方法包含有：判断该输入信号中的不可靠位置，并据以产生一指示信号；对该输入信号进行错误更正以产生一第一候选信号；参考该指示信号对该输入信号进行错误更正以产生一第二候选信号；以及自该第一与第二候选信号中选择其一以作为该输出信号。

附图说明

图1为公知技术中用来译码连锁编码的一接收器的功能方块图。

图2为本发明的装置的一实施例示意图。

符号说明：

100        接收器

110        解调器

120        内译码器

130        去交错器

140        外译码器

200        错误更正装置

210        不可靠位置判断模块

220        第一错误更正模块

230        第二错误更正模块

240        决定模块

250        多任务器

具体实施方式

在以下的说明当中，是使用(n，k，2t)的RS码做为例子以说明本发明的概念。为了避免不正确的擦写标示程序导致少于t个错误的字码被错误地译码，同时为了增加对于多于t个错误的字码的错误更正效能，在本发明的实施例中，是包含有平行地运作的错误译码器以及错误暨擦写译码器，以对RS码进行更有效且可靠的译码工作。

图2所示为本发明用来错误更正一输入信号以产生一输出信号的装置的一实施例示意图。本实施例中所述的输入信号为一(n，k，2t)的RS编码信号。本实施例的装置200包含有一不可靠位置判断模块(unreliable-locationdetermining module)210、一第一错误更正模块220、一第二错误更正模块230、一决定模块240、以及一多任务器250。不可靠位置判断模块210是用来判断出对应于该输入信号的不可靠位置，并据以产生一指示信号，以指示出对应于该输入信号的不可靠位置。若装置200是设置于用以接收连锁编码的接收器中，则不可靠位置判断模块210可以参考该接收器中一解调器所判断出的丛发噪声的位置来进行运作，此外，不可靠位置判断模块210亦可以参考该接收器中一内译码器所采用的维特比算法进行运作。

于本实施例中，第一错误更正模块220为一错误译码器。错误译码器220是用来译码该输入信号以产生一第一候选信号。由于错误译码器220在运作时并不会参考该指示信号，因此即使在不可靠位置判断模块210执行了不正确的擦写标示程序的情形下，错误译码器220的运作效能依旧不会受到影响，对于每个字码，错误译码器220最多可以更正t个错误。

至于本实施例中的第二错误更正模块230则为一错误暨擦写译码器。错误暨擦写译码器230是用来参考该指示信号，译码该输入信号以产生一第二候选信号。更明确地说，错误暨擦写译码器230是将被该指示信号所指出的不可靠位置视为擦写位置，以对该输入信号进行错误更正。对于每个字码，错误暨擦写译码器230共可更正x个错误以及y个擦写(先决条件是2x+y2t)，亦即，透过该指示信号额外提供的讯息，错误暨擦写译码器230将可更正最多2t个擦写。换句话说，若不可靠位置判断模块210可以精确地将各字码中所有的错误位置皆标示为擦写位置(且没有任何不正确标示的情形发生)，则错误暨擦写译码器230将可更正最多2t个错误，这相当于是错误译码器220两倍的错误更正能力。

于本实施例中，错误译码器220与错误暨擦写译码器230是平行地运作。对于该输入信号中的每个字码，错误译码器220以及错误暨擦写译码器230皆会同时尝试着对其进行译码，以分别产生前述的第一与第二候选信号。在此种“错误译码器与错误暨擦写译码器平行运作”的架构之下，将可在该输入信号中的字码内的错误数目不大于t时，确保装置200的错误更正能力；并于该输入信号中的字码内的错误数目大于t时，更近一步提升装置200的错误更正能力。

此外，于对该输入信号中的字码进行译码工作时，错误译码器220还会产生一第一旗标信号，以表示错误译码器220是否有正确地错误更正该输入信号中的各个字码。相似地，于参考该指示信号对该输入信号中的字码进行译码工作时，错误暨擦写译码器230则会产生一第二旗标信号，以表示错误暨擦写译码器230是否有正确地错误更正该输入信号中个各个字码。此时，可以将决定模块240与多任务器250想象成是装置200中的一选择模块。依据该第一与第二旗标信号，该选择模块将会在该第一与第二候选信号中选择其一来作为该输出信号。举例来说，由于错误译码器220是一个较为可靠的译码器，其并不会在不可靠位置判断模块210执行了不正确的擦写标示程序的情形下受到不良的影响(亦即其不会因为不正确的擦写标示而执行不正确的错误更正程序)，因而，只要在该第一旗标信号显示出错误译码器220已正确地错误更正该输入信号而产生出该第一候选信号的情形下，决定模块240即可直接控制多任务器250选择该第一候选信号来作为该输出信号。只有在该第一旗标信号显示出错误译码器220并未正确地错误更正该输入信号而产生出该第一候选信号的情形下，决定模块240才会更进一步检视该第二旗标信号，以判断是否可以选择该第二候选信号来作为该输出信号。若该第二旗标信号显示出错误暨擦写译码器230已正确地错误更正该输入信号而产生出该第二候选信号，决定模块240即可控制多任务器250选择该第二候选信号来作为该输出信号。

换句话说，上述实施例中的错误更正装置200同时包含了有错误译码器220与错误暨擦写译码器230，且错误译码器220与错误暨擦写译码器230是平行地运作。对于该输入信号中错误数量少于t的字码而言，错误译码器220将可正确地错误更正该些字码，此时该第一候选信号将会被选为装置200的输出信号。对于该输入信号中错误数量多于t的字码而言，装置200则会更进一步判断是否可以使用错误暨擦写译码器230所产生的第二候选信号来作为装置200的输出信号。

请注意，图2所示仅为本发明一实施例的示意图，若有额外的需求，则在图2的错误译码器220与错误暨擦写译码器230的前端，还可增设一去交错器，用来于该输入信号被输入至错误译码器220与错误暨擦写译码器230之前，以及于该指示信号被输入至错误暨擦写译码器230之前，先对该输入信号与该指示信号执行相关的去交错化程序，以满足系统运作的需求。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。