[其他]用于校正數字音頻信號中錯誤的方法和設備

無效

• 申請號: 86107889
• 申請日: 1986-11-20
• 公開（公告）號: CN86107889A
• 公開（公告）日: 1987-05-27
• 發明（設計）人: 森脅久芳
• 申請（專利權）人: 索尼公司
• 主分類號: G08C25/00
• 分類號: G08C25/00
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 匡少波,黃向陽

本發明一般地與數字數據的傳輸有關，更準確地說，是關于數字音頻信號中的錯誤校正。

利用交叉交錯技術把數字數據信號轉換成錯誤可以校正的碼結構，這是已知的。一種適合于執行這種交叉交錯錯誤校正的已知結構示于圖1，圖中，W₀、W₁、W₂和W₃中的每一個表示一個音頻數據序列。當把包括在各個音頻數據序列中的4個字加到模2加法器（圖1中，以一個空心圓示意地表示每一個模2加法器）時，產生第一奇偶校驗數據序列P。把這個數據序列P送到若干個延時電路上，各個延時電路提供不同的延時時間，以d、2d、3d、4d和5d來表示，此處，d表示延時時間的一個單元。把第一奇偶校驗數據序列P加到若干個提供不同延時時間的延時電路上，其結果是把數據序列W₀-W₃從第一排列狀態重新排成第二排列狀態。然后，在第二組模2加法器（圖1中，以一個空心圓示意地表示每一個模2加法器）中，對引自處于第二排列狀態下數據序列的5個字進行模2加，由此產生第二奇偶校驗數據序列Q。

由于這種交叉交錯技術具有一個特點，即數字音頻信號的每個字包括在兩個奇偶校驗數據序列P和Q中，所以，這種技術具有較高的校正錯誤的能力。但是，在采用這種交叉交錯錯誤校正編碼方法時，如果在一個塊內存在4個有錯誤的字，就必須考慮校正成為不可能的概率。例如，在采用交叉交錯技術而其中數字數據的4個字與兩個奇偶校驗字相加時，由此形成的奇偶校驗序列可以表示成圖2，圖中每個實心圓示意地表示碼符號中的一個字。圖2中，垂直方向上的5個字表示奇偶校驗序列P，對角線方向上的6個字表示奇偶校驗序列Q。以符號S₀-S₅表示的特定字，以中間具有實圓心的空心圓來表示。

假定數據傳輸是隨機的，再假定在譯碼器中分別利用奇偶校驗P和奇偶校驗Q來實現P譯碼和Q譯碼，還假定把這種P譯碼和Q譯碼交替地重復很多次;就可以看出對于特定字S₀-S₅中每一個的錯誤校正成為不可能的范圍。例如，在以符號S₀表示的字的情況下，如果包括符號S₀的4個符號在數據區上排列成圖2所示的一個梯形關系并且同時包括錯誤，P奇偶校驗序列和Q奇偶校驗序列中分別包括兩個錯誤的字，因此，這樣的錯誤不能被校正。如果算出這種梯形圖形的個數，就能確定錯誤校正成為不可能的概率。關于以其它符號S₁-S₅表示的字，如果包括這些符號的4個字排列成為一個平行四邊形并且同時是有錯誤的，在采用這種交叉交錯技術時，這種錯誤校正又被看成是不可能的。

如果把一個字是有錯誤的概率取為P_S，則對于以符號S₀-S₅表示的每一個字來說，錯誤校正成為不可能的概率以下列各式給出：

P₀＝10P⁴_S

P₁＝10P⁴_S

P₂＝13P⁴_S

P₃＝14P⁴_S

P₄＝13P⁴_S

P₅＝10P⁴_S

當然，可以出現多于5個字同時是有錯誤的情況，那時，錯誤校正也成為不可能。但是，在這種狀態下概率小于P⁵_S，因而被忽略。并不限定于4個字，一般在幾個字和兩個奇偶校驗的情況下，顯然也有類似的趨勢。

在這種已知的錯誤校正編碼方法中，錯誤校正成為不可能的概率取決于被考慮的數據信道，因此把奇偶校驗數據定位于S₀、S₁或S₅的位置上，已經證明在這些位置上這種概率相對較小。但是，因為信息數據比用于錯誤校正的奇偶校驗數據重要得多，所以，希望在音頻信號情況下可以是脈沖編碼調制（PCM）的信息數據放在使錯誤校正成為不可能的概率為極小的位置上，也就是說，應該把信息數據放在可以認為使大多數錯誤能夠被校正的位置上。