分量译码方法、译码器及Turbo译码方法、装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种分量译码方法，将译码数据块划分为多个子窗，根据分量译码顺序依次对各子窗实施分量译码，在首次译码迭代时，预设除最后一个子窗外其余各子窗第二分支度量初始值，分别用各子窗最后一个第二分支度量更新该子窗前一个子窗第二分支度量初始值；本发明的技术方案能够有效的减少分量译码过程中的冗余计算量，提高Turbo译码效率。本发明还同时公开了一种与所述方法相适应的分量译码器、Turbo译码方法及Turbo译码装置。
【专利说明】分量译码方法、译码器及Turbo译码方法、装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及到移动通信系统中的信道译码方法，特别涉及到一种分量译码方法、分量译码器以及Turb0译码方法和Turbo译码装置。
【背景技术】
[0002]Turbo码是近年来通信系统纠错编码领域的重大突破，他以其接近香农(SP，shannon)极限的优越性能博得众多学者的青睐。Turbo码的最大特点在于它通过在编译码器中交织器和解交织器的使用，有效地实现了随机性编译码的思想，通过短码的有效结合实现长码，达到了接近香农理论极限的性能。在第三代移动通信系统中，Turbo码在各种标准中被普遍作为高速数据业务的信道编码方式，在长期演进(简称，LTE)系统中依然采用Turbo码作为数据业务的信道编码。Turbo编码器采用3GPP的编码方案，由约束长度为4，码率为1/2的RSC编码器通过一个交织器并行级联而成，为提高性能对2个译码器分别附加3个尾比特使译码器的最终状态为全0，在turbo编码器中交织器的作用是将信息序列中的比特顺序重置。Turbo译码器包括，接口模块、软输入软输出(简称，SIS0)分量译码器SIS01、SIS02、硬判决器、交织/解交织器1、交织/解交织器2、LLR存储器1、LLR存储器2、译码数据块存储器，如图1所示。
[0003]现有技术的Turbo码译码过程包括:
[0004]1、分量译码器SIS01根据输入数据的校验信息Jft和先验信息I' 2k (第一次迭代时先验信息1’ 2k为系统信息允)进行计算输出对数似然比(简称，LLR)信息Ilk;(其中下标k表示输入数据冗，和片;为当前进行译码的译码块中的第k组数据)
[0005]2, SIS01输出的Ilk与输入数据的系统信息夂相加，产生1‘ lk,gp,4=/1A+X.；
[0006]3、将I' lk进行交织，并将交织后的I' lk作为SIS02的先验信息输入SIS02 ；
[0007]4、分量译码器SIS02根据输入数据的校验信IWs和先验信息I' lk进行计算输出对数似然比(简称，LLR)信息I2k ；
[0008]5、将I2k进行解交织，将解交织后的I2k与系统信息相加，产生P 2k，即，4 =Z2fr+3'；,作为SIS01的先验信息输入SIS01 ；
[0009]6、SIS01输出的LLR信息Ilk与SIS01输入的先验信息I' 2k进行加法运算，并对运算结果进行硬判决；
[0010]7、重复迭代执行译码步骤I~6，直至达到最大迭代次数停止迭代，将最后一次迭代的硬判决结果作为译码结果输出。
[0011]其中，步骤I和步骤4为分量译码过程，两个分量译码过程完全相同，区别仅在于步骤I的输入为校验信息和先验信息r 2k，输出为Ilk;而步骤4的输入为校验信肩In和先验信息1’ lk，输出为l2k。
[0012]现有技术的分量译码器SIS01和SIS02如图2所示，包括:
[0013]前向分支度量计算单元，用于计算前向分支度量ak(s)；
[0014]cik(S)存储单元，用于存储计算出的Cik(S)；[0015]后向分支度量计算单元，用于计算后向分支度量Pk(S)；
[0016]β k(s)存储单元,用于保存计算出的@k(s)；
[0017]LLR计算单元，用于计算LLR信息；
[0018]接口控制模块，接收分量译码控制信息、各数据的校验信息和先验信息；
[0019]分量译码过程包括:
[0020]1、计算各分支度量，分支度量包括前向分支度量和后向分支度量；
[0021]根据第一个数据的校验信息、先验信息以及译码软信息前向分支度量初始值a0(s)计算第一个前向分支度量ajs)，根据第二个数据的校验信息、先验信息以及Q1(S)计算第二个前向分支度量a 2(s)，以此类推，利用各数据的校验信息和先验信息以及前一个前向分支度量递推计算译码块的各前向分支度量；
[0022]根据最后一个数据的校验信息、先验信息以及译码块后向分支度量初始值eK+1(s)计算第一个后向分支度量βκω ;根据倒数第二个数据的校验信息、先验信息以及βΚ(8)计算第二个后向分支度量Pih(S);以此类推，利用各数据的校验信息和先验信息以及前一个后向分支度量递推计算译码块的各后向分支度量；
[0023]其中，前向分支度量的顺序与译码块中数据的顺序相同，而后向分支度量的顺序与译码块中数据的顺序相反，即:
[0024]第一个前向分支度量指译码块第一个数据的前向分支度量，前一个前向分支度量指当前计算的前向分支度量对应数据的前一个数据的前向分支度量，后一个前向分支度量指当前计算的前向分支度量对应数据的后一个数据的前向分支度量；
[0025]第一个后向分支度量指译码块最后一个数据的后向分支度量，前一个后向分支度量指当前计算的后向分支度量对应数据的后一个数据的后向分支度量，后一个后向分支度量指当前计算的后向分支度量对应数据的前一个数据的后向分支度量；
[0026]2、计算各个数据的LLR信息，根据ak(s)和Pk(S)计算第k个数据的LLR信息；
[0027]其中，
【权利要求】
1.一种分量译码方法，将译码数据块划分为多个子窗，根据分量译码顺序依次对各子窗实施分量译码，包括，计算子窗第一分支度量、计算子窗第二分支度量和计算子窗对数似然比LLR信息，其特征在于: 首次译码迭代时，预设除最后一个子窗外其余各子窗第二分支度量初始值； 用在后子窗的最后一个第二分支度量更新在前子窗的第二分支度量初始值； 其中，所述第一分支度量为递推计算顺序与分量译码顺序相同的分支度量；所述第二分支度量为递推计算顺序与分量译码顺序相反的分支度量；各子窗的前后顺序与分量译码顺序相同；所述在后子窗为除第一个子窗外的任意一个子窗，所述在前子窗为所述在后子窗的前一个子窗。
2.根据权利要求1所述的分量译码方法，其特征在于，所述方法还包括: 首次译码迭代时，预设除第一个译码数据块外各译码数据块第一个子窗第一分支度量初始值； 完成译码数据块最后一个子窗的第二分支度量计算后，用在前译码数据块最后一个第一分支度量更新在后译码数据块的第一个子窗的第一分支度量初始值； 其中，各译码数据块的前后顺序与分量译码顺序相同；所述在后译码数据块为除最后一个译码数据块外的任意一个译码数据块，所述在前译码数据块为所述在后译码数据块的前一个译码数据块。
3.根据权利要求1或2所述的分量译码方法，其特征在于: 所述计算子窗第一分支度量包 括，对于每个计算出的第一分支度量，将该第一分支度量中各状态对应的值减去基准状态对应的值得到的结果作为该分支度量各状态对应的值； 所述计算子窗第二分支度量包括，对于每个计算出的第二分支度量，将该第二分支度量中各状态对应的值减去基准状态对应的值得到的结果作为该分支度量各状态对应的值； 其中，所述基准状态为预先选择的任意一个状态。
4.根据权利要求3所述的分量译码方法，其特征在于: 所述计算子窗第二分支度量与所述计算子窗LLR信息并行进行。
5.根据权利要求4所述的分量译码方法，其特征在于； 在所述计算子窗第二分支度量的同时，并行计算后一个子窗的第一分支度量。
6.—种分量译码器,其特征在于,包括: 接口控制模块，接收分量译码控制信息、输入数据和各数据的先验信息； 第一分支度量计算模块，计算各子窗第一分支度量； 第二分支度量计算模块，计算各子窗第二分支度量；将在后子窗中最后一个第二分支度量发送到分支度量初始值存储模块更新在前子窗第二分支度量初始值； 对数似然比LLR计算模块，计算各子窗LLR信息； 分支度量存储模块，保存计算出的第一分支度量； 分支度量初始值存储模块，保存各子窗第二分支度量初始值； 其中，首次迭代时，所述各子窗第二分支度量初始值为预设值； 所述第一分支度量为递推计算顺序与分量译码顺序相同的分支度量；所述第二分支度量为递推计算顺序与分量译码顺序相反的分支度量；各子窗的前后顺序与分量译码顺序相同；所述在后子窗为除第一个子窗外的任意一个子窗，所述在前子窗为所述在后子窗的前一个子窗。
7.根据权利要求6所述的分量译码器，其特征在于: 所述第二分支度量计算模块获取后一个译码数据块第一个子窗的最后一个第二分支度量作为译码数据块最后一个子窗的第二分支度量初始值； 所述分支度量初始值存储模块还用于保存译码数据块第一个子窗第一分支度量初始值；每次译码迭代完成后，用前一个译码数据块的最后一个第一分支度量更新所述分支度量初始值存储模块所保存的第一个子窗的第一分支度量初始值。 其中，各译码数据块的前后顺序与分量译码顺序相同。
8.根据权利要求6或7所述的分量译码器，其特征在于，包括: 输入数据存储模块，保存所述接口控制模块接收的输入数据； 所述第二分支度量计算模块从所述输入数据存储模块获取校验信息。
9.一种Turbo译码方法,其特征在于,包括: 权利要求1~5中任一项所述的分量译码方法； 每次译码迭代获得译码块本次译码迭代的判决结果后，判断译码正确性，如果译码正确，结束译码，将本次译码迭代的判决结果作为Turbo译码结果输出。
10.根据权利要求9所述的Turbo译码方法，其特征在于，所述判断译码正确性包括: 将译码块本次译码迭代的判决结果与上次译码迭代的判决结果进行比较； 如果本次译码迭代的判决结果与上次译码迭代的判决结果的相同率大于校验门限，判定译码正确； 其中，所述相同率为，
11.一种Turbo译码装置，其特征在于，包括: 权利要求6~8中任一项所述的分量译码器； 迭代停止控制模块，判断译码块译码正确性，当译码正确时，控制所述Turbo译码装置停止译码迭代。
12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述迭代停止控制模块包括: 判决结果存储单元，存储译码迭代的判决结果； 比较单元，比较译码块各数据本次译码迭代的判决结果与上次译码迭代得到的该数据的判决结果，得到相同率； 停止控制单元，判断所述相同率是否大于预设的校验门限，如果是，控制Turbo译码装置停止译码迭代；否则，在迭代次数达到最大迭代次数时控制Turbo译码装置停止译码迭代；
【文档编号】H03M13/29GK103595424SQ201210290493
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2012年8月15日 优先权日:2012年8月15日
【发明者】胡均浩, 朱志辉, 岳天天 申请人:重庆重邮信科通信技术有限公司