專利名稱：具有簡單設計的最大后驗概率解碼器及其解碼方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明總體構(gòu)思涉及一種使用在通信系統(tǒng)中的糾錯解碼器，更具體地講，涉及一種MAP(最大后驗概率)解碼器及其解碼方法。
背景技術(shù)：
近來，ITU已經(jīng)采用Turbo(快速)碼作為用于在下一代移動通信協(xié)議如IMT-2000中高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)男诺谰幋a的標準。由Berrou et al.建議的Turbo碼由于在其18次迭代解碼操作期間的0.7dB的低信噪比的劃時代的性能而引起極大的關注和興趣。Turbo碼還在加性高斯白噪聲(AWGN)環(huán)境下具有相對簡單的解碼算法。此外，Turbo碼是公知的即使在衰落信道中仍可靠的強大的編碼技術(shù)。
Turbo碼根據(jù)迭代的數(shù)目和交織器的大小顯示較高性能。因此，關于主要在CDMA200和ARIB中顯著地影響Turbo碼的性能的交織器的研究處于積極進展中。
圖1A和1B示出了Turbo格碼調(diào)制(TTCM)編碼器。具體地講，圖1A示出了16QAM TTCM編碼器的結(jié)構(gòu)，圖1B示出了64QAM TTCM編碼器的結(jié)構(gòu)。
Turbo碼包括由交織器連接的卷積碼。整個TTCM結(jié)構(gòu)與二進制操作Turbo碼相似。這里，TTCM通過比特交織器連接，從而TTCM能夠以比特為單位被迭代地解碼。
各個連接的卷積編碼器具有b/(b+1)的編碼率，并且其輸出b+1由2b+1電平調(diào)制映射。第一編碼器的輸出b+1由其數(shù)目為2b+1的同相(I)電平映射，第二編碼器的輸出比特數(shù)目b+1由其數(shù)目為2b+1的正交(Q)電平映射。因此，兩個編碼器的輸出具有22b+1QAM信號格式。
公知的Turbo碼解碼系統(tǒng)是MAP(最大后驗概率)算法。
在Turbo解碼器中接收的信號R1N由R1N=(R1,R2,...,Rk,...,RN)]]>定義，其中，N是一幀中碼元的數(shù)目。
Rk＝(xk，yk)表示在時間k接收的碼元，并且由xj＝Xk+ikyk＝Y(jié)k+qk定義，其中，Xk和Yk是編碼的碼元，ik和qk是具有方差σ2的加性高斯白噪聲。通過根據(jù)調(diào)制系統(tǒng)來映射編碼輸出比特能夠確定Xk和Yk。
能夠根據(jù)解碼的結(jié)果表示可靠性的對數(shù)似然比(LLR)能夠由下面方程1定義。此時，L(dkq)表示解碼的數(shù)據(jù)比特dkU的LLR。
方程1L(dkq)=logΣi|dkq=1Pr(dk=i|R1N)Σi|dkq=0Pr(dk=i|R1N),d1=(dk,···,1dk,···,qdkn)]]>如果Sk是編碼器的狀態(tài)，并且λki=Pr(dk,Sk=m|R1N),]]>則方程1能夠由以下方程2表示方程2L(dkq)=logΣi|dkq=1ΣmλkiΣi|dkq=1Σmλki]]>作為測量可靠性的結(jié)果，如果LLR為L(dkq)≥0,]]>則確定dk′q=1,]]>而如果LLR為L(dkq)≤0,]]>則確定dk′q=0.]]>同時，能夠由以下方程3定義前向度量(metric)αk(m)、后向度量βk(m)、和分支度量γi(Rk，m′，m)方程3αk(m)=Pr(Sk=m|Rkm),]]>βk(m)=Pr(RK+1N|Sk=m)Pr(Rk+1N|R1N),]]>γi(Rk，m′，m)＝Pr(dk＝i，Sk＝m，Rk｜Sk-1＝m′)將由方程3定義的前向度量αk(m)、后向度量βk(m)、和分支度量γi(Rk，m′，m)用于解碼操作，則能夠由以下方程4定義LLRL(dkq)
方程4L(dkq)=logΣi|dkq=1ΣmΣm′γi(Rk,m′,m)αk-1(m′)βk(m)Σi|dkq=1ΣmΣm1γi(Rk,m′,m)αk-1(m′)βk(m)]]>另外，能夠由以下方程5定義前向度量αk(m)和后向度量βk(m)方程5αk=Σm′Σiγi(Rk,m′,m)αk-1(m′),]]>βk=Σm′Σiγi(Rk+1,m′,m)βk+1(m′)]]>如果由編s碼器輸入dk＝i和狀態(tài)Sk＝m確定的先前狀態(tài)值為Sbi(m)，則由以下方程6能夠定義方程5的分支度量γi(Rk，m′，m)方程6 此時，δi(Rk，m)＝Pr(dk＝i，Sk＝m)/2，并且由以下方程7能夠表示γi(Rk+1，m，m′)方程7 此時，Sni(m)是由狀態(tài)Sk＝m和編碼器輸入dk+1＝i確定的下一個狀態(tài)值。
因此，如果σ2是AWGN信道環(huán)境的方差，則由以下方程8能夠定義分支度量δi(Rk，m)方程8δi(Rk,m)=122πσexp(-12σ2(xk-Xk)2)]]>通過基于由方程8定義的分支度量δi(Rk，m)的前向度量和后向度量的計算來執(zhí)行Turbo解碼。
為了獲得后向度量值，使用傳統(tǒng)MAP算法的Turbo解碼器應該對全部接收的幀執(zhí)行反跟蹤，然后使用該值來執(zhí)行前向LLR計算，導致需要用于存儲分支度量和后向度量的存儲器。
因此，使用傳統(tǒng)MAP算法的Turbo解碼器具有需要大容量的存儲器來以幀為單位執(zhí)行計算的缺點。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明總體構(gòu)思的一方面在于解決與傳統(tǒng)裝置相關的以上和/或其它缺點和問題。
本發(fā)明總體構(gòu)思的另一方面在于提供一種MAP(最大后驗概率)解碼器及其解碼方法，其通過使用建議的MAP算法能夠減少操作單元的數(shù)目和操作量，并且還能夠有效地減少操作所需的存儲器空間。
將在接下來的描述中部分闡述本發(fā)明總體構(gòu)思的另外的方面和優(yōu)點，還有一部分通過描述將是清楚的，或者可以經(jīng)過本發(fā)明的實施而得知。
通過提供一種MAP解碼器能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明總體構(gòu)思的上述和/或其它方面及特性，該MAP解碼器包括固有信息存儲單元，用于存儲輸入的固有信息；分支度量操作單元，用于計算接收的信號的分支度量；分支度量存儲單元，用于存儲對接收的信號計算的分支度量；前向度量操作單元，用于通過分別從固有信息存儲單元和分支度量存儲單元讀出與接收的信號相應的固有信息和分支度量來計算前向度量；后向度量操作單元，用于通過分別從固有信息存儲單元和分支度量存儲單元讀出與接收的信號相應的固有信息和分支度量來計算后向度量；和對數(shù)似然比(LLR)單元，用于使用與接收的信號相應的固有信息、分支度量和后向度量來計算LLR。
在本發(fā)明總體構(gòu)思的一方面中，MAP解碼器還能夠包括用于存儲由后向度量操作單元計算的后向度量的后向度量存儲單元。
在本發(fā)明總體構(gòu)思的另一方面中，分支度量存儲單元能夠包括用于存儲其數(shù)目在接收的信號的幀長度為N并且編碼器的輸入比特的數(shù)目為2b的條件下是N2b+1的分支度量的存儲器空間，并且響應于接收的信號，前向度量操作單元、后向度量操作單元和LLR單元以預定次數(shù)迭代地讀出其數(shù)目是N2b+1的分支度量，以使用分支度量。
在本發(fā)明總體構(gòu)思的一方面中，固有信息存儲單元能夠包括用于存儲其數(shù)目在接收的信號的幀長度為N并且編碼器的輸入比特的數(shù)目為2b的條件下是N22b的固有信息度量的存儲器空間。
在本發(fā)明總體構(gòu)思的另一方面中，在Xki(m)為由狀態(tài)Sk-1＝m和編碼器輸入dk＝i確定的編碼器的輸出并且Rk＝(xk，yk)是在時間k接收的信號的條件下，由下面方程能夠表達分支度量Bki(m)
Bki(m)=σi(Rk,m)=Kexp(22σ2Xki(m)(xk-Xki(m)+(2b+1-1)))]]>其中，k表示常量，b表示編碼器輸入比特的數(shù)目的一半。
在本發(fā)明總體構(gòu)思的另一方面中，由下面方程能夠表達使用分支度量Bki(m)計算的前向度量αk(m)αk(m)=ΣiBki(m)Intrkiαk-1(Sbi(m))]]>其中，Sbi(m)表示由編碼器輸入dk＝i和狀態(tài)Sk＝m確定的先前狀態(tài)，Intrki表示固有信息。
在本發(fā)明總體構(gòu)思的另一方面中，由下面方程能夠表達使用分支度量Bki(m)計算的后向度量βk(m)βk(m)=ΣiBk+1i(m)-1Intrk+1iβk-1(Sni(m))]]>其中，Sni(m)表示由編碼器輸入dk+1＝i和狀態(tài)Sk＝m確定的下一個狀態(tài)，Intrki表示固有信息。
由下面方程能夠表達使用分支度量Bki(m)、前向度量αk(m)、和后向度量βk(m)計算的LLRL(dkq)L(dkq)=logΣi|dkq=1ΣmBki(m)Intrkiαk-1(Sbi(m))βk(m)Σi|dkq=0ΣmBki(m)Inrtkiαk-1(Sbi(m))βk(m)]]>通過提供一種隨MAP解碼器使用的解碼方法也能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明總體構(gòu)思的上述和/或其它方面，該解碼方法包括操作步驟存儲輸入的固有信息；計算接收的信號的分支度量；存儲對接收的信號計算的分支度量；通過讀出與接收的信號相應的固有信息和分支度量來計算前向度量；通過讀出與接收的信號相應的固有信息和分支度量來計算后向度量；和使用與接收的信號相應的固有信息、分支度量和后向度量來計算對數(shù)似然比(LLR)。
在本發(fā)明總體構(gòu)思的一方面中，在接收的信號的幀長度為N并且編碼器的輸入比特的數(shù)目為2b的條件下存儲的分支度量的數(shù)目為N2b+1，當計算前向度量、后向度量和LLR時并且存儲的固有信息的數(shù)目為N2b，響應于接收的信號，其數(shù)目為N2b+1的分支度量以預定次數(shù)被迭代地讀出，以使用分支度量。
因此，可以提供一種能夠減少操作單元的數(shù)目和操作量并且還能夠有效地減少用于執(zhí)行操作的存儲器空間的MAP解碼器及其解碼方法。


通過結(jié)合附圖對實施例進行下面的描述，本發(fā)明總體構(gòu)思的這些和/或其它方面和優(yōu)點將會變得清楚和更易于理解，其中圖1A是示出一般16QAM TTCM編碼器的結(jié)構(gòu)的視圖；圖1B是示出一般64QAM TTCM編碼器的結(jié)構(gòu)的視圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明總體構(gòu)思的實施例的Turbo解碼器的示意方框圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明總體構(gòu)思的另一個實施例的將MAP算法應用到其上的MAP解碼器的示意方框圖；和圖4是示出與圖3中的MAP解碼器使用的解碼方法的流程圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在將詳細地描述本發(fā)明總體構(gòu)思的實施例，其例子顯示在附圖中，其中，相同的標號始終表示相同的部件。以下，通過參考附圖來描述實施例以解釋本發(fā)明總體構(gòu)思。
首先，參考以下幾個方程，將詳細地解釋根據(jù)本發(fā)明總體構(gòu)思的實施例提出的MAP算法。
以下，可以計算定義在方程8中的分支度量δ(Rk，m)(也如上所述)方程8δi(Rk,m)=122πσexp(-12σ2(xk-Xk)2)]]>例如，如果具有2/3編碼率的64QAM TTCM編碼器的輸出比特是I0、I1和I2，則以下，由方程9來給定映射的符號Xk方程9Xk＝4(2I0-1)+2(2I1-1)+(2I2-1)使用Xk，以下，能夠由方程10來表達由方程8定義的分支度量方程10δi(Rk,m)=122πσexp(-12σ2(xk-Xk)2)]]>=Kaexp(12σ22x(4(2I0-1)+2(2I1-1)+(2I2-1))-12σ2(4(2I0-1)+2(2I1-1)+(2I2-1))2)]]>=Kaexp(12σ2(2xk(2(4I0+2I1+I2)-7)-(2(4I0+2I1+I2)-7)2))]]>從方程10減去接收的信號和常量能夠?qū)С鋈缫韵绿峁┑姆匠?1
方程11σi(Rk,m)=Kbexp(12σ2(2xk(2(4I0+2I1+I2))-12σ2((2(4I0+2I1+I2))2-28(4I0+2I1+I2)))]]>=Kbexp(22σ2(4I0+2I1+I2)(xk-(4I0+2I1+I2)+7))]]>如果(4I0+2I1+I2)被定義為Xki(m)，則Xki(m)變成由狀態(tài)Sk-1＝m和編碼器輸入dk＝i確定的編碼器的輸出。使用Xki(m)，以下，如方程12示出能夠簡單地簡化方程11的分支度量方程12σi(Rk,m)=Kbexp(22σ2Xki(m)(xk-Xki(m)+7))]]>其間，如果具有1/2編碼率的16QAM TTCM編碼器的輸出比特是I0和I1，則映射的符號Xk為Xk＝2(2I0-1)+(2I1-1)，并且使用其，以下，由下面的方程13能夠簡化分支度量方程13δi(Rk,m)=Kbexp(22σ2(2I0+I1)(xk-(2I0+I1)+3)))]]>=Kbexp(22σ2Xki(m)(xk-Xki(m)+3))]]>如上所述，按照根據(jù)本發(fā)明總體構(gòu)思的實施例的MAP算法，如在方程12和13中能夠簡單地設置分支度量。
例如，如果對于具有2/3編碼率的64QAM TTCM編碼器的Xki(m)的比特的數(shù)目是3，并且在編碼器中接收到信號xk的比特的數(shù)目是8，則根據(jù)本發(fā)明總體構(gòu)思的建議的MAP算法通常需要3×8乘法器，而根據(jù)傳統(tǒng)的MAP算法則需要8×8乘法器(見方程8)。
因此，以下，通過將本發(fā)明總體構(gòu)思的MAP算法應用到將參考圖2和圖3討論的解碼器，能夠簡化用于基于分支度量計算出的前向度量、后向度量和LLR的操作單元的實現(xiàn)。
以下，按照根據(jù)本發(fā)明的實施例的MAP算法的分支度量可以定義為Bki(m)，并且將詳細地解釋使用以上算法的16QAM TTCM解碼器。
圖2是根據(jù)本發(fā)明總體構(gòu)思的實施例的Turbo解碼器的示意方框圖。
圖2中的Turbo解碼器包括第一和第二MAP解碼器210和250、第一和第二減法器220和240、交織器230和去交織器270。
第一和第二MAP解碼器210和250串聯(lián)地聯(lián)接在交織器230和去交織器270之間，并且能夠執(zhí)行迭代解碼。此時，第一和第二MAP解碼器210和250能夠通過應用根據(jù)先前描述的實施例的MAP算法來執(zhí)行解碼，以下，提供了各個MAP解碼器的解釋。
第一MAP解碼器210能夠接收X信號和固有信息，第二MAP解碼器250能夠使用Y信號和從先前輸出信號提供的固有信號來執(zhí)行解碼。
交織器230能夠操縱在圖1A和1B中示出的編碼器，并且當固有信息從第一MAP解碼器210發(fā)送到第二MAP解碼器250時，能夠執(zhí)行交織操作。
相反，當固有信息從第二MAP解碼器250發(fā)送到第一解碼器210時，去交織器270執(zhí)行去交織。
第一和第二減法器220和240分別從第一MAP解碼器210和去交織器270、及交織器230和第二MAP解碼器250接收信息，并且為了當?shù)谝缓偷诙﨧AP解碼器210和250互相地傳遞固有信息時防止溢出，能夠減去各個接收到的固有信息。
圖3是根據(jù)本發(fā)明總體構(gòu)思的另一個實施例的MAP解碼器210的示意方框圖。圖4是示出由圖3中示出的MAP解碼器執(zhí)行的相應的解碼方法的流程圖。由第一和第二MAP解碼器210和250執(zhí)行圖4示出和上述的解碼方法，現(xiàn)在將詳細地描述該解碼器。
圖3中的MAP解碼器能夠包括固有信息存儲單元211、分支度量操作單元212、分支度量存儲單元213、前向度量操作單元214、后向度量操作單元215、后向度量存儲單元216、和LLR單元217。
固有信息存儲單元211能夠存儲與接收到的信號相應的固有信息Intrki(操作S411)。因此，固有信息存儲單元211的大小可為N22b。因此，在16QAM的情況下，由于b＝1，所以該大小變?yōu)镹22。這里，‘N’表示幀長度，‘2b’表示在某時間k輸入到編碼器的信號的比特的數(shù)目。
分支度量操作單元212能夠計算接收到的信號(X或Y信號)的分支度量Bki(m)(操作S412)，從而，方程12和13能夠應用到下面的方程14方程14Bki(m)=σi(Rk,m)=Kexp(22σ2Xki(m)(xk-Xki(m)+(2b+1-1)))]]>這里，‘K’表示常量，‘b’表示編碼器的輸入比特的數(shù)目的一半。例如，在16QAM情況下，b＝1，而在64QAM情況下，b＝2。
分支度量存儲單元213能夠存儲由分支度量操作單元212計算出的分支度量Bki(m)，并且其大小為N2b+1(操作S413)。這里，N’表示幀長度，‘2b’表示在某時間k輸入到編碼器的信號的比特的數(shù)目。因此，‘b’變成輸入信號的比特的數(shù)目的1/2。
具體地講，在編碼器的存儲器的數(shù)目為v，并且輸入信號的比特的數(shù)目為2b的情況下，編碼器的輸出信號的數(shù)目變成2v×22b。在2v×22b個輸出信號中，考慮到編碼器的輸出電平的數(shù)目2b+1，一個輸出電平被迭代 次。
以下，表1顯示了由具有三個存儲器的16QAM TTCM編碼器的輸出信號映射的輸入信號(in)、狀態(tài)(s)和信號(out)。
表1insoutinsoutinsoutinsOut0 0-3 0 2-3 0 4-3 0 6-31 1 1 1 1 1 1 12 -1 2 -1 2 -1 2 -13 3 3 3 3 3 3 30 1-1 0 3-1 0 5-1 0 7-11 3 1 3 1 3 1 32 -3 2 -3 2 -3 2 -33 1 3 1 3 1 3 1如表1所示，在輸入信號(in)的數(shù)目為22，并且狀態(tài)的數(shù)目為23的情況下，映射的信號(out)的總數(shù)目為22×23。映射信號(out)的一個電平被迭代 次，即23次。
因此，分支度量存儲單元213能夠具有與編碼器的輸出信號的比特的數(shù)目相應的N2b+1的存儲器大小，因此對迭代分支度量可以執(zhí)行僅僅一個存儲操作。使用分支度量的前向度量操作單元214、后向分支度量操作單元215、和LLR單元217能夠以預定次數(shù)迭代地讀出與接收的信號相應的預存儲的分支度量。
前向度量操作單元2 14能夠使用分別存儲在固有信息存儲單元211和分支度量存儲單元213中的固有信息和分支度量信息來計算前向度量αk(m)(操作S414)。此時，固有信息和分支度量信息讀出與接收到的信號相應的固有信息Intrki和分支度量Bki(m)。以下，由方程15定義前向度量αk(m)方程15αk(m)=ΣiBki(m)Intrkiαk-1(Sbi(m))]]>后向度量操作單元215能夠使用分別存儲在固有信息存儲單元211和分支度量存儲單元213中的固有信息和分支度量信息來計算前向度量Bk(m)(操作S415)。固有信息和分支度量信息讀出與接收到的信號相應的固有信息Intrki和分支度量Bki(m)。以下，由方程16定義后向度量βk(m)方程16βk(m)=ΣiBk+1i(m)-1Intrk+1iβk-1(Sni(m))]]>后向度量存儲單元216能夠以幀為單位存儲計算出的后向度量βk(m)(操作S416)。因此，當計算LLR時，后向度量與分支度量和前向度量被同步讀出。
LLR單元217能夠使用分支度量Bki(m)、前向度量αk(m)、后向度量βk(m)和固有信息Intrki來計算LLRL(dkq)(操作S417)。當然，固有信息Intrki和分支度量Bki(m)相應于接收到的信號。以下，由方程17能夠定義LLRL(dkq)方程17L(dkq)=logΣi|dkq=1ΣmBki(m)Intrkiαk-1(Sbi(m))βk(m)Σi|dkq=0ΣmBki(m)Intrkiαk-1(Sbi(m)βk(m)]]>由LLR單元217計算出的LLRL(dkq)能夠輸入到下一個MAP解碼器作為固有信息。
因此，通過將根據(jù)本發(fā)明總體構(gòu)思的實施例的MAP算法應用到解碼器，能夠簡化用于計算分支度量、前向度量、后向度量、和LLR的操作單元的實現(xiàn)。
同時，圖2和圖3示出的解碼器需要用于存儲分支度量的N2b+1的存儲器空間、和用于存儲固有信息的N22b的存儲器空間，即，N2b+1+N22b的全部存儲器空間。
相比之下，傳統(tǒng)解碼器需要用于存儲分支度量和固有信號的N2v22b的全部存儲器空間，其中，v是解碼器的存儲器的數(shù)目。
因此，本發(fā)明總體構(gòu)思的實施例能夠有效地減少解碼器的存儲器空間。
如上所述，在本發(fā)明總體構(gòu)思的某些實施例中，通過應用建議的MAP算法，也能夠簡化用于計算分支度量、前向度量、后向度量、和LLR的操作單元的實現(xiàn)。
另外，通過分別準備用于分支度量的存儲器空間和用于固有信息的存儲器空間，并且減少分支度量的存儲器空間，能夠有效地減少解碼器的全部存儲器空間。
在此描述的MAP算法可以不需要全部使用，但是可以在很多實施例中使用，包括于此描述的公式的任何組合。
盡管顯示和描述本發(fā)明某些實施例，但本領域的技術(shù)人員應該理解，在不脫離由所附權(quán)利要求和等同物限定其范圍的本發(fā)明的原則和精神的情況下，可以在實施例中做出改變。
權(quán)利要求
1.一種MAP解碼器，包括固有信息存儲單元，用于存儲輸入的固有信息；分支度量操作單元，用于計算接收的信號的分支度量；分支度量存儲單元，用于存儲對接收的信號計算的分支度量；前向度量操作單元，用于通過分別從固有信息存儲單元和分支度量存儲單元讀出與接收的信號相應的固有信息和分支度量來計算前向度量；后向度量操作單元，用于通過分別從固有信息存儲單元和分支度量存儲單元讀出與接收的信號相應的固有信息和分支度量來計算后向度量；和對數(shù)似然比(LLR)單元，用于使用與接收的信號相應的固有信息、分支度量和后向度量來計算LLR。
2.如權(quán)利要求1所述的MAP解碼器，還包括用于存儲由后向度量操作單元計算的后向度量的后向度量存儲單元。
3.如權(quán)利要求1所述的MAP解碼器，其中，分支度量存儲單元具有存儲器空間以存儲其數(shù)目在接收的信號的幀長度為N并且編碼器的輸入比特的數(shù)目為2b的條件下是N2b+1的分支度量，并且其中，響應于接收的信號，前向度量操作單元、后向度量操作單元和LLR單元以預定次數(shù)迭代地讀出其數(shù)目是N2b+1的分支度量，以使用分支度量。
4.如權(quán)利要求1所述的MAP解碼器，其中，固有信息存儲單元具有存儲器空間，以存儲其數(shù)目在接收的信號的幀長度為N并且編碼器的輸入比特的數(shù)目為2b的條件下是N22b的固有信息度量。
5.如權(quán)利要求1所述的MAP解碼器，其中，在Xki(m)為由狀態(tài)Sk-1＝m和編碼器輸入dk＝i確定的編碼器的輸出并且Rk＝(xk，yk)是在時間k接收的信號的條件下，由下面方程表達分支度量Bki(m)Bki(m)=σi(Rk,m)=Kexp(22σ2Xki(m)(xk-Xki(m)+(2b+1-1))),]]>其中，k表示常量，b表示編碼器輸入比特的數(shù)目的1/2。
6.如權(quán)利要求1所述的MAP解碼器，其中，由下面方程表達使用分支度量Bki(m)計算的前向度量αk(m)αk(m)=ΣiBki(m)Intrkiαk-1(Sbi(m))]]>其中，Sbi(m)表示由編碼器輸入dk＝i和狀態(tài)Sk＝m確定的先前狀態(tài)，Intrki表示固有信息。
7.如權(quán)利要求1所述的MAP解碼器，其中，由下面方程表達使用分支度量Bki(m)計算的后向度量βk(m)βk(m)=ΣiBk+1i(m)-1Intrk+1iβk-1(Sni(m))]]>其中，Sni(m)表示由編碼器輸入dk+1＝i和狀態(tài)Sk＝m確定的下一個狀態(tài)，Intrki表示固有信息。
8.如權(quán)利要求1所述的MAP解碼器，其中，由下面方程表達使用分支度量Bki(m)、前向度量αk(m)、和后向度量βk(m)計算的LLRL(dkq)L(dkq)=logΣi|dkq=1ΣmBki(m)Intrkiαk-1(Sbi(m))βk(m)Σi|dkq=0ΣmBki(m)Intrkiαk-1(Sbi(m))βk(m)]]>其中，Sbi(m)表示由編碼器輸入dk＝i和狀態(tài)Sk＝m確定的先前狀態(tài)，Sni(m)表示由在時間k-1編碼器輸入dk+1＝i和狀態(tài)Sk＝m確定的下一個狀態(tài)，并且Intrki表示固有信息。
9.一種用于計算接收的信號的解碼操作的結(jié)果的可靠性的裝置，該裝置包括接收單元，用于接收有關固有信息、有關分支度量、和有關后向度量；和可靠性計算單元，用于使用與接收的信號相應的固有信息、分支度量和后向度量來計算可靠性的量度(measure)。
10.如權(quán)利要求9所述的裝置，其中，可靠性的量度是對數(shù)似然比。
11.如權(quán)利要求9所述的裝置，還包括用于基于固有信息和分支度量來計算前向度量的前向度量操作單元。
12.如權(quán)利要求11所述的裝置，其中，接收單元還接收前向度量，并且可靠性計算單元還使用該前向度量來計算可靠性的量度。
13.一種用于MAP解碼器的解碼方法，包括操作存儲輸入的固有信息；計算接收的信號的分支度量；存儲對接收的信號計算的分支度量；通過讀出與接收的信號相應的固有信息和分支度量來計算前向度量；通過讀出與接收的信號相應的固有信息和分支度量來計算后向度量；和使用與接收的信號相應的固有信息、分支度量和后向度量來計算對數(shù)似然比(LLR)。
14.如權(quán)利要求13所述的解碼方法，還包括存儲計算的后向度量的操作。
15.如權(quán)利要求13所述的解碼方法，其中，在接收的信號的幀長度為N并且編碼器的輸入比特的數(shù)目為2b的條件下存儲的分支度量的數(shù)目為N2b+1，并且其中，當計算前向度量、后向度量、和LLR時，其數(shù)目是N2b+1的分支度量以預定次數(shù)被迭代地讀出，以響應接收的信號。
16.如權(quán)利要求13所述的解碼方法，其中，固有信息的數(shù)目在接收的信號的幀長度為N并且編碼器的輸入比特的數(shù)目為2b的條件下是N22b。
17.如權(quán)利要求13所述的解碼方法，其中，在Xki(m)為由狀態(tài)Sk-1＝m和編碼器輸入dk＝i確定的編碼器的輸出并且Rk＝(xk，yk)是在時間k接收的信號的條件下，由下面方程表達分支度量Bki(m)Bki(m)=σi(Rk,m)=Kexp(22σ2Xki(m)(xk-Xki(m)+(2b+1-1)))]]>其中，k表示常量，b表示編碼器輸入比特的數(shù)目的1/2。
18.如權(quán)利要求13所述的解碼方法，其中，由下面方程表達使用分支度量Bki(m)計算的前向度量αk(m)αk(m)=ΣiBki(m)Intrkiαk-1(Sbi(m))]]>其中，Sbi(m)表示由編碼器輸入dk＝i和狀態(tài)Sk＝m確定的先前狀態(tài)，Intrki表示固有信息。
19.如權(quán)利要求13所述的解碼方法，其中，由下面方程表達使用分支度量Bki(m)計算的后向度量βk(m)βk(m)=ΣiBk+1i(m)-1Intrk+1iβk-1(Sni(m))]]>其中，Sni(m)表示由編碼器輸入dk+1＝i和狀態(tài)Sk＝m確定的下一個狀態(tài)，Intrki表示固有信息。
20.如權(quán)利要求13所述的解碼方法，其中，由下面方程表達使用分支度量Bki(m)、前向度量αk(m)、和后向度量βk(m)計算的LLRL(dkq)L(dkq)=logΣi|dkq=1ΣmBki(m)Intrkiαk-1(Sbi(m))βk(m)Σi|dkq=0ΣmBki(m)Intrkiαk-1(Sbi(m))βk(m)]]>其中，Sbi(m)表示由編碼器輸入dk＝i和狀態(tài)Sk＝m確定的先前狀態(tài)，Sni(m)表示由編碼器輸入dk+1＝i和狀態(tài)Sk＝m確定的下一個狀態(tài)，并且Intrki表示固有信息。
21.一種用于計算接收的信號的解碼操作的結(jié)果的可靠性的方法，該方法包括接收有關固有信息、有關分支度量、和有關后向度量；和使用與接收的信號相應的固有信息、分支度量和后向度量來計算可靠性的量度。
22.如權(quán)利要求21所述的方法，其中，可靠性的量度是對數(shù)似然比。
23.如權(quán)利要求21所述的方法，還包括基于固有信息和分支度量來計算前向度量。
24.如權(quán)利要求23所述的方法，其中，在接收操作中，還接收前向度量，并且在可靠性計算操作中，前向度量還被用于計算可靠性的量度。
全文摘要
一種具有簡單設計的MAP解碼器及其解碼方法。該MAP解碼器包括固有信息存儲單元，用于存儲輸入的固有信息；分支度量操作單元，用于計算接收的信號的分支度量；分支度量存儲單元，用于存儲對接收的信號計算的分支度量；前向度量操作單元，用于通過讀出與接收的信號相應的固有信息和分支度量來計算前向度量；后向度量操作單元，用于通過讀出與接收的信號相應的固有信息和分支度量來計算后向度量；和對數(shù)似然比(LLR)單元，用于使用與接收的信號相應的固有信息、分支度量和后向度量來計算LLR。根據(jù)采用建議的MAP算法的MAP解碼器，能夠簡化操作單元的實現(xiàn)，并能夠有效地減少存儲器空間。
文檔編號H03M13/27GK1614897SQ20041008042
公開日2005年5月11日 申請日期2004年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月4日
發(fā)明者樸義俊 申請人:三星電子株式會社