一种维特比译码方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于编解码领域，尤其设及一种维特比(Viterbi)译码方法及装置
【背景技术】
[0002] 目前，CDMA2000、WCDMA 和 了0-5〔0魁、0￥1'-1'\(：\5、048、415(：、1508等标准相继采用卷 积码，作为其信道编码标准。同时，LTE等第四代移动通信标准也建议采用卷积码，作为其候 选信道编码标准之一。
[0003] 卷积码是由Elias等人在1955年首次提出的。稍后，Wozencraft提出了一种卷积码 的有效译码算法一序列译码。1963年，梅西提出了一种有效性稍差，但比较容易实现的口限 译码算法。而后在1967年，Viterbi提出了一种最佳最大似然译码算法。
[0004] 卷积码的Viterbi译码算法，W其优异的性能，得到广泛的应用。各种Viterbi译码 的专用硬件，大量的出现。同时，基于软件译码的专用Viterbi译码单元"加比选"也成为各 类DSP处理器的重点模块。然而，运些处理器，均采用串行的译码方法进行Viterbi译码，译 码速率较慢。如何在处理器上并行的实现高速的Viterbi译码的矢量译码指令，实现基于处 理器的软件矢量Viterbi译码，仍然是一个亟待解决的问题。
【发明内容】
[0005] (一)要解决的技术问题
[0006] 本发明的目的在于，提供一种低复杂度矢量化的维特比译码方法及装置。
[0007] (二)技术方案
[000引本发明提供一种维特比译码方法，用于对卷积码进行译码，方法包括：
[0009] Sl，对卷积码的每条支路进行度量，得到支路度量矢量；
[0010] S2,对支路度量矢量进行前向度量，得到前向度量矢量最小值索引；
[0011] S3,对前向度量矢量最小值索引进行回溯，得到译码。
[0012] 本发明还提供一种维特比译码装置，用于对卷积码进行译码，包括：
[0013] 支路度量单元，用于对卷积码的每条支路进行度量，得到支路度量矢量；
[0014] 前向度量单元，用于对支路度量矢量进行前向度量，得到前向度量矢量最小值索 引；
[001引反向回溯单元，用于对前向度量矢量最小值索引进行回溯，得至幡码。
[0016] (;巧益效果
[0017] 采用本发明提供的维特比译码方法，能在处理器上并行执行高速的维特比译码的 矢量译码指令，实现基于处理器的软件矢量维特比译码，解决了现有处理器均采用串行的 译码方法的译码速率较慢问题。
【附图说明】
[0018] 图1是本发明实施例提供的维特比译码方法的流程图。
[0019] 图2是本发明实施例提供的维特比译码装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0020] 本发明提供一种维特比译码方法及装置，用于对卷积码进行译码，方法首先对卷 积码的每条支路进行度量，得到支路度量矢量，然后对支路度量矢量进行前向度量，得到前 向度量矢量最小值索引，最后对前向度量矢量最小值索引进行回溯，得到译码。本发明能在 处理器上并行执行高速的维特比译码的矢量译码指令，实现基于处理器的软件矢量维特比 译码，解决了现有处理器均采用串行的译码方法的译码速率较慢问题。
[0021] 根据本发明的一种实施方式，维特比译码方法包括：
[0022] Sl，对卷积码的每条支路进行度量，得到支路度量矢量；
[0023] S2,对支路度量矢量进行前向度量，得到前向度量矢量最小值索引；
[0024] S3,对前向度量矢量最小值索引进行回溯，得到译码。
[0025] 根据本发明的一种实施方式，步骤Sl中，支路度量的表达式为：
[0026] 色知=caddsub(G,"，if，<。：)，
[0027] 其中，当啤等于加寸，caddsub(6?^,，\；f，皆)等于斬、'畔，否则，caddsub(色、8，巧\皆） 等于持乂 1'，G,、、为所述卷积码第k个符号在编码输入为S时的支路度量矢量，是所述 卷积码第k个符号的第i个输入分量构成的矢量，是卷积码的输入为S时各个状态编码第 i个编码输出比特构成的整数。
[0028] 根据本发明的一种实施方式，步骤S2中，前向度量的表达式为：
[0029] 战;府k] = idmin (舟k 麻W，孩的，是)，
[0030] 其中，舟k是第k个符号在编码输入为S时的支路度量矢量，舟k初始值为〇，dk是前 向度量最小值索引，idmin(网,，两^_1，馬，，4表示：
[00川确k取馬;和诉k-i+Gk，s之间的最小值，并且，当拥占<舟1^_1+0、,时，dk的值不变，否 贝lj，dk等于S。
[0032]根据本发明的一种实施方式，步骤S3中，反向回溯的的表达式为：
[003；3] [bk-i，sk-i] =sback(Fs,dk，sk)，
[0034] 其中，bk-i为译码，Fs是前向状态矢量，恥=[/、；；')，乂。')，...，足;]，3視第1^个符号的 最小路径的状态，sback (Fs, dk，Sk)表示：
[0035] 在dk为S时，选择Fs的第S个元素作为输出，即4__1 =义'1，同时，bk-i等于dk的第Sk个 兀素。
[0036] 根据本发明的一种实施方式，维特比译码装置包括：
[0037] 支路度量单元，用于对所述卷积码的每条支路进行度量，得到支路度量矢量；
[0038] 前向度量单元，用于对所述支路度量矢量进行前向度量，得到前向度量矢量最小 值索引；
[0039] 反向回溯单元，用于对所述前向度量矢量最小值索引进行回溯，得到译码。
[0040] 根据本发明的一种实施方式，支路度量单元执行支路度量的表达式为：
[0041] = caddsub(G,,,, ).
[00创其中，当皆等于0时，caddsub(色野，皆)等于％+巧，否则，caddsub(色峡，帮，xf) 等于乂i>，G|,、为所述卷积码第k个符号在编码输入为S时的支路度量矢量，巧>是所述 卷积码第k个符号的第i个输入分量构成的矢量，xf是卷积码的输入为S时各个状态编码第 i个编码输出比特构成的整数。
[0043] 根据本发明的一种实施方式，前向度量单元执行前向度量的表达式为：
[0044] [dk,MJ = Wmin…Gk，、，'s.)，
[0045] 其中，拥k是第k个符号在编码输入为S时的支路度量矢量，化k初始值为〇，dk是前 向度量最小值索引，idniin;心 1|、,1\、_|，〇|、，、，.、')表示：
[0046] 舟k取抽k和My+石、、之间的最小值，并且，当成<舟,_1+〇、,时，dk的值不变，否 贝lj，dk等于S。
[0047] 根据本发明的一种实施方式，反向回溯单元执行反向回溯的的表达式为：
[004引[bk-i,sk-i] =sback(Fs,dk,sk)，
[0049] 其中，bk-i为译码，Fs是前向状态矢量，肪= k.：：Uf，…，乂;：]>sk是第k个符号的 最小路径的状态，sback (Fs, dk，Sk)表示：
[0050] 在dk为S时，选择Fs的第S个元素作为输出，即同时，bk-1等于dk的第Sk个 兀素。
[0051] 根据本发明的一种实施方式，本发明还提供指令集，用于进行矢量处理，通过执行 相应的指令，W实现支路度量过程、前向度量过程和反向回溯过程，其中，指令集包括:矢量 定向加减指令(caddsub)，矢量含索引最小值指令（idmin)，矢量状态回溯指令(sback)，交 织指令(intlv)，循环指令(loop)和矢量赋值指令(mov)。
[00对具体地，矢量定向加减指令，根据矢量1 = [0。，巧，…，.聲J和矢量_1]:, 实现 caddsub(A, B,d) ==: [。。，L'l,Cp J，其中 ci = (di==0) ?ai+bi: ai-bi，即整数d为定向整 数，其第i比特为0,则Cl为曰1和bi的和，否则的Cl为曰1和bi的差。
[0版3]具体地，矢量含索引最小值指令idmin,根据矢量1 = [(,,,，巧...?，邱_,]和矢量 ;良=[々,，毎，...，去4]，实现[人，5.、]=伽1川(人，.8,(:,8|!)，其中34和3[3为状态矢量4和6的索引， 它的第i位34,1=(曰1化+。0?34,:1:3[3,:1，即当矢量1的第1个变量曰1小于矢量6:的第1个变量131 和矢量C的第i个变量Cl时，SA,1保持不变，否则更新为SB的第i位SB,1;矢量A的第i个变量曰1 为 ai 和 bi+ci 的最小值，即 ai= (ai<bi+Ci)?ai:bi+Ci。
[0054] 具体地，状态回溯指令，执行[bk-i，sk-i] = sback(Fs , dk，Sk)，其根据其状态 恥=[/;.、1，乂、1，...，/、二1]，在选择位比特dk为S时，选择Fs的第S个元素作为输出，即 'Vi = /sf>，同时输出dk的第Sk个元素。
[0055]具体地，交织指令，执行B = Intlv (A,s)，其根据其状态S = Iiso ,SI, ...，Ss, ...， 85-1]，将矢量又=.〇'。，01.,.....馬-1..义织为矢量8 =权。.,〇9，'.'':，功&.，.'.'，'