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通信信號解碼的制作方法

文檔序號:7510163閱讀:245來源:國知局

專利名稱::通信信號解碼的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
:本發(fā)明涉及通信信號的解碼,特別地而非專門地應(yīng)用于在無線接收機(jī)側(cè)的快速turbo解碼并且可應(yīng)用于在接收機(jī)側(cè)不明確知道所接收的通信信號的格式的情況。
背景技術(shù)
:例如圖1所示,在通信系統(tǒng)中,發(fā)射機(jī)10通過通信信道14發(fā)送信息至接收機(jī)12。當(dāng)然,對于兩個單元之間的雙向通信來說,每個單元交替地起發(fā)射機(jī)10和接收機(jī)12的作用。任何通信系統(tǒng)必須解決的一個問題是由于衰落、噪聲和其它通信信道的缺陷導(dǎo)致的通信信道14中的信息丟失的可能性。為了降低這種信息丟失的可能性,在通信系統(tǒng)的設(shè)計中通常對要發(fā)送的數(shù)字信號進(jìn)行編碼。這種編碼一般包括將包含在數(shù)據(jù)比特中的信息擴(kuò)展到較大數(shù)目的數(shù)據(jù)比特上,以便如果丟失了任何數(shù)據(jù)比特,仍然有可能重新構(gòu)造所述信息。實(shí)踐中,通常使用一種前向糾錯編碼,其中在多個輸入比特的基礎(chǔ)上形成每個二進(jìn)制輸出碼元的值。一旦完成了這種信息擴(kuò)展,一般來說,就將所得到的碼元進(jìn)行交織,以便確保相關(guān)信息碼元在時域中彼此不直接相鄰。通過交織,將噪聲或衰落的短期突發(fā)的影響(在隨后的去交織之后)分散到多個比特上。最終的結(jié)果是大大降低了在接收端不能恢復(fù)任何特殊原始信息比特的可能性,這意味著信息在通信信道的接收側(cè)可更精確的再現(xiàn)。廣為流行的一種前向糾錯編碼是turbo編碼。在圖2中圖示了用于實(shí)現(xiàn)turbo編碼的一個示例的系統(tǒng)20的簡化框圖。如圖2所示,輸入到系統(tǒng)20中的是要傳送的信息比特22的序列。通過時間交織器26將信息比特22直接提供給第一子編碼器24和提供給第二子編碼器28。編碼器24和28是相同的。時間交織器26是塊交織器,這意味著,其將交織固定長度的段(或塊)中的比特,使得與任何其它塊無關(guān)地交織每個這種塊的比特,但是對于所有塊來說,交織方案一般是相同的。對于本發(fā)明來說,交織器26和編碼器24和28的操作的明確的細(xì)節(jié)不重要,因此在此不作討論。然而,每個編碼器24和28對于每個輸入比特輸出兩個碼元。因此,編碼器24輸出碼元Y0和Y1,而編碼器28輸出碼元Y0′和Y1′。輸出碼元X與輸入比特是相同的。因此,對于每個輸入比特產(chǎn)生X、Y0、Y1、Y0′和Y1′碼元(turbo碼)。以前述方式生成的turbo碼首先被提供給信道交織器30,其交織經(jīng)編碼的輸出碼元并且有時將某些碼元穿孔(puncture)以便插入控制信號或其它數(shù)據(jù)。此后,可通過執(zhí)行例如正交相移鍵控調(diào)制來處理所得到的碼元以便進(jìn)行傳送。在圖3中圖示了用于解碼由系統(tǒng)20所生成的碼元的迭代解碼器50。最初,信道去交織器52使被信道交織器30穿孔的任何碼元為0,然后將該碼元去交織以便逆轉(zhuǎn)由信道交織器30執(zhí)行的交織。對于數(shù)據(jù)幀中的每個輸入比特k,將所接收碼元X、Y0和Y1連同反饋信號一起輸入到后驗(yàn)概率(APP,posterioriprobability)解碼器54中。在由解碼器50執(zhí)行的第一次迭代上,對于k的所有值,為0。當(dāng)其解碼操作完成時,APP解碼器54對于k的每個值輸出軟(soft)值然后在交織器56中交織以便提供然后將其連同當(dāng)前塊的Y0′和Y1′一起輸入到APP解碼器58。進(jìn)而在去交織器60中將APP解碼器58的輸出,即去交織。最后,將去交織器60的輸出,即連同當(dāng)前塊的X、Y0和Y1一起反饋給APP解碼器54,以用于由解碼器50執(zhí)行的下一次迭代處理。一般在多重迭代上重復(fù)前述的過程。在這一點(diǎn)上,注意信道去交織器52使所有X、Y0、Y1、Y0′和Y1′可用于當(dāng)前塊中的每個原始輸入比特。如上所述,在每次迭代后,在加法器62中對于每個輸入比特k將軟值和反饋值加在一起。然后將被稱為對數(shù)似然比(LLR)的加法器62的輸出,即輸入到硬判決模塊64中以便提供對每個比特的最終判決。一般來說,硬判決模塊64被實(shí)現(xiàn)為閾值檢測器。如上所述,turbo解碼需要子碼解碼的多重迭代。通常,使用大量的迭代導(dǎo)致較少的解碼錯誤。然而,為了速度和效率,往往期望將迭代的次數(shù)盡量減少。對于正被解碼的數(shù)據(jù)分組來說,當(dāng)解碼器判定通過進(jìn)一步迭代不能再提高其性能時或者當(dāng)作出已經(jīng)達(dá)到無錯誤解碼的判定時,該解碼器停止迭代。已經(jīng)存在很多當(dāng)執(zhí)行迭代解碼時判定適合的停止標(biāo)準(zhǔn)的方法。然而,每個都有其自身的缺點(diǎn)。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明通過使用所接收的通信信號中的嵌入式檢錯碼來判定何時停止迭代解碼來解決此問題。因此,在一個實(shí)施例中,本發(fā)明目的在于提供一種試圖解碼通信信號的方法,其中接收包括嵌入式檢錯碼的通信信號。該通信信號被輸入至迭代解碼器,其在迭代的基礎(chǔ)上解碼該通信信號,在每次迭代時輸出關(guān)于通信信號的值的判決。此外,在每次迭代時,基于迭代解碼器的參數(shù)來計算錯誤的度量。在錯誤的度量通過指定閾值測試的每次迭代時,在基于嵌入式檢錯碼,對判決中是否存在可檢測的錯誤作出判定。最后,基于出現(xiàn)下列條件二者停止由迭代解碼器執(zhí)行的迭代(i)基于嵌入式檢錯碼判定沒有可檢測的錯誤,和(ii)錯誤的測量通過指定的閾值測試。指定的閾值使用基于該嵌入式檢錯碼以預(yù)定方式計算的閾值。在另一實(shí)施例中,本發(fā)明目的在于提供一種同時試圖解碼通信信號和評估通信信號的所假設(shè)的傳送格式的方法。最初,接收包括嵌入式檢錯碼的通信信號。將通信信號輸入到在迭代基礎(chǔ)上解碼該通信信號的迭代解碼器,基于所假設(shè)的傳送格式,在每次迭代時輸出關(guān)于的通信信號的值的判決。此外,在每次迭代時,基于迭代解碼器的參數(shù)來計算錯誤的度量。在錯誤的度量通過第一指定閾值測試的每次迭代時,基于嵌入式檢錯碼,對判決中是否存在可檢測的錯誤作出判定?;诔霈F(xiàn)下列條件二者停止由迭代解碼器執(zhí)行的迭代和選定所假設(shè)的傳送格式(i)判定沒有可檢測的錯誤,和(ii)錯誤的度量通過第一指定閾值測試。基于出現(xiàn)下列條件停止由迭代解碼器所執(zhí)行的迭代和取消對所假設(shè)的傳送格式的選定錯誤的測量沒有通過第二指定閾值測試。前面的概述僅僅在于提供對本發(fā)明的總體特性的簡要描述。通過對權(quán)利要求和下面結(jié)合附圖的優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述的引用,能夠獲得對本發(fā)明的更全面的理解。圖1提供通信系統(tǒng)的簡化的框圖。圖2是圖示傳統(tǒng)的turbo編碼器的框圖。圖3是圖示傳統(tǒng)的迭代turbo解碼器的框圖。圖4圖示根據(jù)本發(fā)明的代表實(shí)施例的解碼系統(tǒng)的框圖。圖5是根據(jù)本發(fā)明的代表實(shí)施例的用于解釋迭代控制的處理的流程圖,其中所接收的通信信號的傳送格式是已知的。圖6圖示根據(jù)本發(fā)明的代表實(shí)施例的用于計算誤比特率的估值的系統(tǒng)的框圖。圖7是圖示對于三個不同的CRC的誤比特率和未檢出的差錯率之間的關(guān)系的曲線圖。圖8是根據(jù)本發(fā)明的代表實(shí)施例的用于解釋迭代控制處理的流程圖,其中所接收的通信信號的傳送格式不是明確地已知。具體實(shí)施例方式圖4圖示根據(jù)本發(fā)明的代表實(shí)施例的解碼系統(tǒng)80的框圖。如圖4所示,由迭代解碼器82接收并輸入通信信號81。出于本發(fā)明的目的,假設(shè)解碼器82與turbo解碼器50是相同的,如圖3所示。然而,應(yīng)當(dāng)理解,根據(jù)所接收的通信信號81的預(yù)期的編碼類型,可以替代地使用任何其它迭代解碼器。來自解碼器82的輸出判決將提供給錯誤檢測器84。與解碼器82相同,錯誤檢測器84的特性將取決于所接收的通信信號81的預(yù)期的編碼類型。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中,通信信號81包括嵌入式檢錯碼。更優(yōu)選地,檢錯碼是循環(huán)冗余校驗(yàn)(CRC)碼。因此,在本實(shí)施例中,錯誤檢測器84對由解碼器82提供的每幀的解碼器判決進(jìn)行CRC校驗(yàn),以便判定在這樣的幀中是否出現(xiàn)被檢測出的錯誤。注意以術(shù)語“幀”的一般的意義使用它,指預(yù)定長度的數(shù)據(jù)塊、段或分組。如以上提到的,解碼器82在每次迭代時提供判決,通常用每個隨后的迭代提高其判決的質(zhì)量。迭代控制器85進(jìn)而監(jiān)測來自解碼器82和錯誤檢測器84的數(shù)據(jù),從而判定是否需要進(jìn)一步的迭代或者是否能夠停止對當(dāng)前幀的處理,并且相應(yīng)地控制迭代解碼器82。在以下描述的更具體的實(shí)施例中討論關(guān)于由控制器85提供的功能的附加細(xì)節(jié)。在這點(diǎn)上,本發(fā)明的實(shí)施例主要可分為(i)所接收的通信信號81的傳送格式是已知的,使得可能只需要解碼通信信號81;和(ii)傳送格式未知,所以除了解碼通信信號81之外,還必須對已經(jīng)使用了多個可能的傳送格式中的哪一個作出判定。如在此使用的,傳送格式可以是一組形成所傳送的數(shù)據(jù)的參數(shù),其可能包括,碼率或其它編碼參數(shù)、分組數(shù)據(jù)大小、調(diào)制格式和/或交織參數(shù)。當(dāng)根據(jù)本發(fā)明的幀解碼操作開始時,輸入的信息包括以數(shù)據(jù)格式信息(例如,數(shù)據(jù)分組大小、碼率)提供的傳送格式,該輸入信息指示這樣的數(shù)據(jù)格式信息是已知的實(shí)際發(fā)送數(shù)據(jù)的格式還是僅為假設(shè)的格式。如果該傳送格式是已知的,則如在以下的標(biāo)題為“已知傳送格式”的部分中所描述的那樣執(zhí)行迭代控制。否則,如在以下的標(biāo)題為“未知傳送格式”的部分中所描述的那樣執(zhí)行迭代控制。已知傳送格式圖5是根據(jù)本發(fā)明的代表實(shí)施例的用于解釋迭代控制處理的流程圖,其中事先已知所接收的通信信號81的傳送格式。具體來說,在迭代控制器85中執(zhí)行圖5中示出的處理。最初,在步驟102中,控制器85使解碼器82執(zhí)行迭代。因此,對于步驟102的最初執(zhí)行來說,這將是由解碼器82執(zhí)行的第一次解碼迭代。接下來,在步驟103中,控制器85從解碼器82接收一個或多個當(dāng)前迭代的解碼參數(shù),計算那些參數(shù)的函數(shù),然后判定所計算的函數(shù)的值P0是否通過指定的閾值測試。優(yōu)選地,所計算的值P0包含對于數(shù)據(jù)分組中的所有比特的基于對數(shù)似然比(LLR)量級的誤比特率的估值。如以上結(jié)合在圖3中圖示的示例性解碼器50的討論所提到的,LLR是輸入到迭代糾錯解碼器50的硬判決模塊64中的最終的值,即,在本實(shí)施例中,參照以下在標(biāo)題為“數(shù)學(xué)討論”的部分中的討論,最好按如下方式來計算P0P0≈1KΣk=1K{11+e|L(u^k)|=1KΣk=1K{11+eMk},]]>其中,K是數(shù)據(jù)分組中的比特的數(shù)目。在圖6中示出用于計算P0的系統(tǒng)110。輸入到系統(tǒng)110中的是值,其已經(jīng)從加法器62中輸出(如圖3所示)。最初,在部件112中采用被表示為x的量級。然后,在部件113中執(zhí)行函數(shù)并且最好將部件113實(shí)現(xiàn)為查找表。接著,在部件115中,將來自部件113的輸出對所有K求和,然后在部件116中,執(zhí)行除以K的除法。因此,在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中,P0的閾值測試對應(yīng)于所估計的解碼誤比特率的測試。例如,如果P0<Th,則可以預(yù)期誤比特率(biterrordecodingrate)是小于對應(yīng)于閾值Th的比率。優(yōu)選地,在此步驟103中,可應(yīng)用的閾值Th是已經(jīng)使用的CRC的函數(shù),因此,閾值測試是判定是否P0<Th(CRC)。更優(yōu)選地,選擇閾值Th使得其相應(yīng)的誤比特率等于已經(jīng)使用的CRC的指定的未檢出的錯誤率,或者作為已經(jīng)使用的CRC的未檢出的錯誤率的函數(shù)。在此點(diǎn)上,已知給定CRC的未檢出的錯誤率之間的關(guān)系作為潛在的誤比特率的函數(shù)。參見例如J.Wolf,R.Blakeney,“AnexactevaluationoftheprobabilityofundetectederrorforcertainshortenedbinaryCRCcodes,”IEEEMILCOM88,23-26Oct1988。結(jié)果,對于給定的CRC來說,可以將指定的未檢出的錯誤率直接映射成誤比特率。在圖7中分別對于CRC16、CRC14EVDO和CRC24J示出示例性曲線131-133。在圖7中,x軸是分組數(shù)據(jù)的實(shí)際的誤比特率,y軸是雖然實(shí)際存在至少一個錯誤但是指示數(shù)據(jù)分組無錯誤的CRC的概率,并且對象CRC具有下列生成多項(xiàng)式CRC16p(x)=x16+x12+x5+1=(x+1)(x15+x14+x13+x12+x4+x3+x2+x+1)CRC24EVDOp(x)=x24+x23+x6+x5+x+1=(x+1)(x23+x5+1)CRC24Jp(x)=(x+1)(x23+x17+x13+x12+x11+x9+x8+x7+x5+x3+1)因此,可以實(shí)現(xiàn)此步驟103的閾值操作以便達(dá)到以下列方式得到指定的最大未檢出的錯誤率(例如,作為控制參數(shù)87之一的輸入)。首先,例如使用圖7中所示的用于特定CRC的曲線,將指定的最大未檢出的錯誤率映射成誤比特率。然后,將所識別的誤比特率或某個函數(shù)(例如,這樣的誤比特率的某個指定分?jǐn)?shù),以便提供期望的錯誤裕度)用作Th(CRC)。例如,假設(shè)10-8是指定的最大未檢出的錯誤率,還假設(shè)已經(jīng)使用CRC16,并且還假設(shè)一個人希望使誤比特率相等(沒有錯誤的裕度),然后直接從圖7讀取,映射成Th(CRC)≈6*10-4。在本情況中,優(yōu)選地,例如由用戶或者由自動化過程(例如,其在動態(tài)基礎(chǔ)上改變這樣的參數(shù)以試圖在動態(tài)變化的條件之下達(dá)到最佳的性能),將指定的最大未檢出的錯誤率輸入到系統(tǒng)80(如圖4所示)中作為控制參數(shù)87之一。如果迭代滿足步驟103的閾值測試,那么處理前進(jìn)到步驟105。否則處理前進(jìn)到(以下討論的)步驟107。在步驟105中,對嵌入式CRC碼(或其它檢錯碼)是否指示已經(jīng)正確地收到了數(shù)據(jù)塊作出判定。如果判定為是,則結(jié)束處理并且可以停止解碼器82的迭代。否則,即檢測出錯誤,則處理前進(jìn)到步驟107。在步驟107中,對是否已經(jīng)出現(xiàn)了迭代的最大次數(shù)作出判定。如果不是,則處理前進(jìn)至步驟102以執(zhí)行下次迭代。如果是,則結(jié)束處理,并且伴隨這樣的輸出消息,即數(shù)據(jù)塊被錯誤地接收或者不足將其判定為無錯誤的數(shù)據(jù)塊。本發(fā)明的前面的實(shí)施例使用解碼器82的參數(shù)(即,在本情況下turbo解碼LLR的量級)和解碼誤比特率之間的導(dǎo)出關(guān)系,以便估計解碼器82達(dá)到的誤比特率。然后,通過將此估值與CRC檢錯概率和誤比特率之間的導(dǎo)出關(guān)系合并,建立并使用閾值來判斷解碼器82是否處于CRC檢錯概率在指定程度之上的階段。在以下部分的實(shí)施例中使用類似的概念,也可以同時判定特定傳送格式假設(shè)是正確不正確或不確定。在前面的處理中,不需要傳送格式判定算法,并且提前終止迭代是基于P0測量和CRC校驗(yàn)的。如果P0小于指定閾值,例如使得CRC未檢出的錯誤概率足夠小,則CRC的通過將導(dǎo)致turbo解碼的提前終止。另一方面,如果P0校驗(yàn)沒有通過,則處理將繼續(xù)進(jìn)行直到預(yù)定的最大迭代次數(shù),并且在迭代末端的CRC校驗(yàn)將被傳遞到上層,而不考慮P0測試是否通過。在這點(diǎn)上,最初即將CRC校驗(yàn)假設(shè)為假值(false),以便當(dāng)永遠(yuǎn)達(dá)不到步驟105時,則將假值傳遞到上層。未知傳送格式除了提供較快的解碼之外,本發(fā)明的技術(shù)也可以被用來同時識別所接收的數(shù)據(jù)的編碼格式。在CDMA2000高速分組數(shù)據(jù)系統(tǒng)中,例如,接入網(wǎng)(AN,AccessNetwork)可以向接入終端(AT,AccessTerminal)發(fā)送具有幾個可能的傳送格式(分組大小、調(diào)制次序等)之一的數(shù)據(jù)分組。AT需要通過試圖解調(diào)和解碼具有每個假設(shè)的傳送格式的所接收的分組來判斷在傳送期間實(shí)際使用了可能的傳送格式中的哪一個。可以通過由turbo解碼器來執(zhí)行此格式判定任務(wù)。一般來說,如果turbo解碼器可以借助通過內(nèi)置的CRC(循環(huán)冗余校驗(yàn))來解碼假設(shè)的傳送格式的分組,則存在假設(shè)的格式對應(yīng)于實(shí)際的傳送格式的高似然性。然而,單獨(dú)的CRC不總是格式判定的最高效和最可靠的方法,這是因?yàn)镃RC校驗(yàn)具有非0的檢錯概率。另一方面,即使對于已經(jīng)為其假設(shè)了正確的傳送格式的分組來說,由于在所接收的分組中存在噪聲,所以CRC校驗(yàn)仍然可能沒通過。因此,期望turbo解碼器在試圖識別傳送格式時利用至少一個附加的措施。在圖8中示出根據(jù)本發(fā)明的代表實(shí)施例的用于達(dá)到此目的一種技術(shù),一般來說,可以將在圖8中圖示的技術(shù)分成處理部件160、170和180。部件160試圖以結(jié)合圖5所述的處理類似的方式識別何時能夠停止迭代。然而,差別在于如果沒有滿足步驟162的閾值測試(對應(yīng)于圖5的步驟103的閾值測試),則處理部件170試圖判定是否可以快速否決所假設(shè)的格式。此外,即使在已經(jīng)出現(xiàn)了最大次數(shù)的迭代并且CRC校驗(yàn)仍然沒有通過,處理部件180也提供用于確認(rèn)所假設(shè)的格式的閾值測試。更具體來說,步驟161指示解碼器82以與步驟102(圖5中)相同的方式執(zhí)行第一次迭代或者(為了隨后的通過)執(zhí)行下一次迭代。步驟162計算值P0,然后判定其是否通過指定的閾值測試。與施加到以上的步驟103相同的考慮適用于步驟162,因此在此不詳細(xì)描述步驟162。如果步驟162的閾值測試通過,則處理前進(jìn)至步驟163,其對應(yīng)于上述的CRC校驗(yàn)105,因此在此不詳細(xì)描述步驟163。另一方面,如果步驟162的閾值測試沒有通過,而不是立即校驗(yàn)最終的迭代(如圖5的技術(shù)那樣),則處理轉(zhuǎn)變至部分170以便判定是否可以立即否決該傳送格式假設(shè)。更具體來說,在步驟171中,將P0與閾值Th(rate(比率))比較。如果P0>Th(rate),那么處理立即前進(jìn)至步驟172,其中取消對所假設(shè)的格式的選定并且停止對于當(dāng)前所假設(shè)的傳送格式的處理。然后可以用不同的所假設(shè)的傳送格式來運(yùn)行圖8的過程。另一方面,如果在步驟171中不能立即否決所假設(shè)的格式(即,P0≤Th(rate)),那么處理前進(jìn)至步驟191,其中處理前進(jìn)至在步驟161處的下次迭代或者(如果是在最后一次迭代處)前進(jìn)至步驟192。對于步驟171的閾值測試來說,注意,如果傳送格式假設(shè)是不正確的,那么所得到的數(shù)據(jù)將可能相當(dāng)隨機(jī),這意味著可以將閾值Th(rate)設(shè)置為剛好低于0.5的值,例如0.4或0.3的值。返回處理部件160,如果步驟163的CRC校驗(yàn)通過,那么在步驟183中選定所假設(shè)的格式(即被確認(rèn))并且在確信已經(jīng)正確地解碼數(shù)據(jù)塊的情況下停止解碼器82的迭代。另一方面,如果步驟163的CRC校驗(yàn)沒有通過,則處理前進(jìn)至步驟165。在步驟165(其對應(yīng)于圖5的步驟107)中,對當(dāng)前迭代是否是最終的迭代作出判定。如果不是,處理前進(jìn)至步驟161以便開始下次迭代。如果是,則處理在處理部件180中前進(jìn)至步驟181以便判定是否至少可以確認(rèn)所假設(shè)的格式(即使不能以足夠的把握解碼當(dāng)前數(shù)據(jù)塊)。為此,在步驟181中,比較P0與閾值Th(BER),例如1.9*10-5的目標(biāo)解碼錯誤率。如果P0<Th(BER),則處理前進(jìn)至步驟183,其中確認(rèn)所假設(shè)的格式并且停止處理。另一方面,如果P0≥Th(BER),則處理前進(jìn)至步驟192,其中所假設(shè)的格式被標(biāo)記為“不確定”并且停止處理。注意,除了因?yàn)樵诓襟E171中的測試已經(jīng)失敗而沒有必要在步驟191之后執(zhí)行步驟181的測試之外,步驟191與步驟165是相同的。如上所示,前面的技術(shù)可以產(chǎn)生下列任何結(jié)果(i)解碼器82在迭代的最大次數(shù)之前停止,結(jié)果是以足夠高的把握解碼了數(shù)據(jù)塊并且確認(rèn)了所假設(shè)的數(shù)據(jù)傳送格式;(ii)因?yàn)橐呀?jīng)判定該傳送格式的假設(shè)是不正確的而停止解碼器82,在該情況下,可以使用不同的傳送格式假設(shè)和使用圖8的處理來重新處理所接收的數(shù)據(jù)塊;(iii)因?yàn)椴荒芤宰銐虻陌盐战獯a當(dāng)前數(shù)據(jù)塊而停止解碼器82,但是已經(jīng)確認(rèn)該傳送格式,在該情況下,可以使用所確認(rèn)的傳送格式和圖5的技術(shù)處理所接收的其它數(shù)據(jù)塊,并且可以發(fā)出關(guān)于重發(fā)當(dāng)前數(shù)據(jù)塊的請求;或者(iv)不能以足夠的把握解碼當(dāng)前數(shù)據(jù)塊,并且既沒有確認(rèn)也沒有否決該數(shù)據(jù)傳送格式,在該情況下,可以使用其它可能的傳送格式假設(shè)處理當(dāng)前數(shù)據(jù)塊,可以使用當(dāng)前或其它傳送格式假設(shè)(例如,使用圖5的處理或圖8的處理)來處理所接收的其它數(shù)據(jù)塊,并且可以發(fā)出關(guān)于重發(fā)當(dāng)前數(shù)據(jù)塊的請求。關(guān)于這樣的處理,與圖5的技術(shù)相比,圖8的技術(shù)使用兩個附加的閾值。像所指定的最大未檢出的錯誤率一樣,最好將Th(BER)和Th(rate)包括在控制參數(shù)87中,例如由用戶或由另一個在動態(tài)基礎(chǔ)上改變所述控制參數(shù)87,以試圖在動態(tài)變化的條件下達(dá)到最佳的性能的自動化過程輸入到系統(tǒng)80中。在上述實(shí)施例中,具有約等于6*10-4的值的Th(CRC)小于具有0.4或0.3的值的Th(rate),并且,具有1.9*10-5的值的Th(BER)小于Th(CRC)。數(shù)學(xué)討論P(yáng)0估值的推導(dǎo)設(shè)U=(u1,u2,...,uK)為數(shù)據(jù)塊的K個信息比特,C=(c1,c2,...,cN)為根據(jù)信息矢量U編碼的N個編碼碼元。在通過信道傳送之后,所接收的矢量為y=(y1,y2,...,yN)。在接收機(jī)側(cè),施加turbo解碼并且對所傳送的信息比特作出判決,從而得到所估計的信息矢量U^=(u^1,u^2,...,u^K).]]>從turbo編碼器開始,經(jīng)過傳送信道,并在turbo解碼器的輸出結(jié)束的整個turbo碼信道可以被看作具有交叉概率(crossoverprobability)P0(即,所傳送的比特將在接收機(jī)側(cè)被不正確地識別為其反值(inverse)的概率)的二進(jìn)制對稱信道(BSC)。使用最大后驗(yàn)概率(MAP)標(biāo)準(zhǔn)的迭代解碼算法需要根據(jù)所接收的矢量y得到以下變量L(u^k|y)=logP(uk=+1|y)P(uk=-1|y),]]>MAP算法利用其作出如下判決u^k=sign(L(u^k|y)).]]>因此MAP標(biāo)準(zhǔn)隱含著如果作出判決的話,則在每次迭代的末端,存在P(u^k=+1|y)=P(uk=+1|y)]]>P(u^k=-1|y)=P(uk=-1|y).]]>設(shè)觀察值(observation)y基于兩個假設(shè),以uk=+1發(fā)送或以uk=-1發(fā)送。然后,可以由兩個條件概率分布函數(shù)(pdf)的fY(y|uk=+1)和fY(y|uk=-1)來表示y。定義以下兩項(xiàng)EL{P(u^k=+1|y)}≡∫Y∈S+fY(y)P(u^k=+1|y)dy,S+={y:L(u^k|y)>0}]]>EL-{P(u^k=-1|y)}≡∫Y∈S-fY(y)P(u^k=-1|y)dy,S-={y:L(u^k|y)<0}]]>然后,利用相等概率的源(probablesource)的假設(shè)EL+{P(u^k=+1|y)}]]>=∫Y∈S+P(uk=+1)fY(y|uk=+1)P(u^k=+1|y)dy+∫Y∈S+P(uk=-1)fY(y|uk=-1)P(u^k=+1|y)dy]]>=12∫Y∈S+fY(y|uk=+1)P(u^k=+1|y)dy+12∫Y∈S+fY(y|uk=-1)P(u^k=+1|y)dy]]>=12∫YfY(y|uk=+1)P(u^k=+1|y)dy-12∫Y∈S-fY(y|uk=+1)P(u^k=+1|y)dy]]>+12∫Y∈S+fY(y|uk=-1)P(u^k=+1|y)dy---(1.1)]]>類似地EL-{P(u^k=-1|y)}]]>=∫Y∈S-P(uk=-1)fY(y|uk=+1)P(u^k=-1|y)dy+∫Y∈S-P(uk=-1)fY(y|uk=-1)P(u^k=-1|y)dy]]>=12∫Y∈S-fY(y|uk=+1)P(u^k=-1|y)dy+12∫Y∈S-fY(y|uk=-1)P(u^k=-1|y)dy]]>=12∫YfY(y|uk=-1)P(u^k=-1|y)dy-12∫Y∈S+fY(y|uk=-1)P(u^k=-1|y)dy]]>+12∫Y∈S-fY(y|uk=+1)P(u^k=-1|y)dy---(1.2)]]>將(1.1)和(1.2)相加,我們得到EL+{P(u^k=+1|y)}+EL-{P(u^k=-1|y)}]]>=(1-P0)+12∫Y∈S+fY(y|uk=-1)[P(u^k=+1|y)-P(u^k=-1|y)]dy]]>-12∫Y∈S-fY(y|uk=+1)[P(u^k=+1|y)-P(u^k=-1|y)]dy]]>=1-P0---(1.3)]]>根據(jù)信道和解碼器的對稱特性得到最終的結(jié)果。而且,因?yàn)镻(u^k=±1|y)=11+e+-L(u^k|y),]]>所以等式(1.3)可以寫成EL+{P(u^k=+1|y)}+EL-{P(u^k=-1|y)}]]>=EL+{11+e-L(u^k|y)}+EL-{11+eL(u^k|y)}]]>=EL{11+e-|L(u^k|y)|}]]>即,P0=1-EL{11+e-|L|}=EL{11+e|L|}.]]>這是誤比特率P0和LLR之間的閉合形式關(guān)系。因?yàn)楫?dāng)數(shù)據(jù)塊大小接近無限時,LLR是遍歷過程,所以對于具有足夠大的尺寸K的經(jīng)編碼的數(shù)據(jù)塊來說,可以根據(jù)下面的近似得到誤比特率P0≈1KΣk=1K{11+e|L(u^k)|}.]]>特定代表實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)和特征如以上的詳述,本發(fā)明提供改進(jìn)的解碼器。本發(fā)明的特定代表實(shí)施例的一些特征和優(yōu)點(diǎn)如下·解碼器,其能夠識別正被解碼的數(shù)據(jù)是否是用所假設(shè)的參數(shù)編碼的。·解碼器,其中通過使用內(nèi)置的CRC(或其它內(nèi)置的檢錯碼)和通過對某個解碼度量(metrics)的量值的函數(shù)求平均,來達(dá)到關(guān)于所假設(shè)的傳送格式是否正確的判決。·利用使解碼器能夠基于一個或多個解碼度量的量值來判定錯誤概率的特定關(guān)系?!だ肔LR值的量值的函數(shù)(例如,這樣的函數(shù)值的平均)來獲得對解碼錯誤率的估計,并使用此估計來提供停止判決,例如,從而產(chǎn)生可控制的解碼錯誤率和CRC檢錯率。此外,當(dāng)需要時,可以使用同一解碼錯誤率估計來提供關(guān)于所假設(shè)的編碼參數(shù)是正確、不正確還是不確定的判斷?!そ獯a器,其在執(zhí)行解碼的同時,也可以提供關(guān)于所假設(shè)的傳送格式是正確、不正確還是不確定的判斷?!だ没诮獯a器是否已經(jīng)達(dá)到具有指定的精確程度的無錯誤解碼(而不是例如基于進(jìn)一步的迭代是否將改變LLR分布)的解碼停止標(biāo)準(zhǔn),從而減少不必要的迭代。系統(tǒng)環(huán)境一般來說,除了另外明確指出,在此描述的所有系統(tǒng)、方法和技術(shù)可以用一個或多個可編程通用計算設(shè)備來實(shí)施。這樣的設(shè)備一般將包括,例如,下列例如通過共同的總線彼此互連的組件中的至少一些一個或多個中央處理單元(CPU);只讀存儲器(ROM);隨機(jī)存取存儲器(RAM);輸入/輸出軟件和電路,用于與其它設(shè)備接口(例如,使用硬連線連接、例如,串行端口、并行端口、USB連接或火線(firewire)連接,或使用無線協(xié)議,例如,藍(lán)牙或802.11協(xié)議);用于連接至一個或多個網(wǎng)絡(luò)的軟件和電路(例如,使用諸如以太網(wǎng)卡那樣的硬連線連接或諸如碼分多址(CDMA)、用于移動通信的全球系統(tǒng)(GSM)、藍(lán)牙、802.11協(xié)議或任何其它基于蜂窩或基于非蜂窩的系統(tǒng)那樣的無線協(xié)議),在本發(fā)明的很多實(shí)施例中,那些網(wǎng)絡(luò)進(jìn)而連接至因特網(wǎng)或任何其它網(wǎng)絡(luò);顯示器(例如陰極射線管顯示器、液晶顯示器、有機(jī)發(fā)光顯示器、聚合物發(fā)光顯示器或任何其它薄膜顯示器);其它輸出設(shè)備(例如一個或多個揚(yáng)聲器、耳機(jī)或打印機(jī));一個或多個輸入設(shè)備(例如鼠標(biāo)、觸摸板(touchpad)、輸入板(tablet)、觸敏顯示器或其它定點(diǎn)設(shè)備、鍵盤、鍵區(qū)、麥克風(fēng)和掃描儀);大容量存儲單元(例如硬盤驅(qū)動器);實(shí)時時鐘;可移動存儲讀取/寫入設(shè)備(例如從RAM中讀取和向RAM中寫入、磁盤、磁帶、磁光盤、光盤等);調(diào)制器(例如,用于發(fā)送傳真或用于經(jīng)撥號連接而連接至互聯(lián)網(wǎng)或任何其它計算機(jī)網(wǎng)絡(luò))。在操作中,一般來說,最初將以上方法和功能實(shí)現(xiàn)到由這樣的通用計算機(jī)所執(zhí)行的程度的過程步驟存儲在大容量存儲器(例如,硬盤)中,下載到RAM中,然后由CPU借助于RAM執(zhí)行。然而,在一些情況下,該過程步驟最初被存儲在RAM或ROM中??梢詮母鞣N賣主那里得到用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的適合的設(shè)備。在各種實(shí)施例中,根據(jù)任務(wù)的大小和復(fù)雜度來使用不同類型的設(shè)備。適合的設(shè)備包括大型計算機(jī)、多處理器計算機(jī)、工作站、個人計算機(jī)和甚至更小的計算機(jī)(例如PDA)、無線電話或任何其它電器和設(shè)備,無論是單獨(dú)的、硬連線至網(wǎng)絡(luò)還是無線連接至網(wǎng)絡(luò)。此外,盡管上面已經(jīng)描述了通用可編程設(shè)備,但是在替換實(shí)施例中替代地(或另外地)使用一個或多個專用處理器或計算機(jī)。一般來說,應(yīng)當(dāng)注意,除了另外明確提出之外,可以軟件、硬件、固件或這些的組合來實(shí)現(xiàn)上述的功能中的任何一個,并且基于已知的工程折衷(tradeoff)來選擇特殊的實(shí)現(xiàn)。更具體來說,在以固定的、預(yù)定的或邏輯方式實(shí)現(xiàn)上述的功能的情況下,正如本領(lǐng)域的那些技術(shù)人員將容易理解的那樣,可以通過編程(例如軟件或固件)、適當(dāng)?shù)倪壿嫿M件(硬件)的布置或二者的任何組合來完成它。應(yīng)當(dāng)理解,本發(fā)明也涉及機(jī)器可讀的介質(zhì),在其上存儲了用于執(zhí)行本發(fā)明的方法和功能的程序指令。這樣的介質(zhì)包括,例如,磁盤、磁帶、諸如CDROM和DVDROM的光可讀介質(zhì),或諸如PCMCIA卡、各種類型的存儲卡、USB存儲設(shè)備的半導(dǎo)體存儲器等。在每種情況下,介質(zhì)可以采用便攜式物品的形式,例如迷你盤驅(qū)動器或小盤、軟盤、卡帶(cassette)、盒式磁帶(catridge)、卡、棒等,或其也可以采用相對較大或不可移動的物品,例如設(shè)在計算機(jī)或其它設(shè)備中的硬盤驅(qū)動器、ROM或RAM。前面的描述主要強(qiáng)調(diào)電子計算機(jī)和設(shè)備。然而,應(yīng)當(dāng)理解,可以替代地使用任何其它計算設(shè)備或其它類型的設(shè)備,例如使用電子、光學(xué)、生物和化學(xué)處理的任何組合的設(shè)備。額外的者慮以上描述了本發(fā)明的幾個不同的實(shí)施例,每個這樣的實(shí)施例被表述為包括特定特征。然而,意欲使結(jié)合任何單個實(shí)施例的討論所描述的特征不限于那個實(shí)施例,而是正如本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解的那樣,也可以被包括在和/或以各種組合布置在任何其它實(shí)施例中。類似地,在以上的討論中,功能有時歸因于特定的模塊或組件。然而,一般來說,可以按照需要將功能重新分布在任何不同的模塊或組件中,在一些情況下,完全排除對特定組件或模塊的需要和/或需要增加新組件或模塊。參照本發(fā)明的特定實(shí)施例,正如本領(lǐng)域的那些技術(shù)人員將理解的那樣,最好根據(jù)已知的工程折衷來進(jìn)行精確的功能分布。因此,盡管與本發(fā)明的示例性實(shí)施例和附圖相關(guān)地詳細(xì)描述了本發(fā)明,但是對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員顯然,在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下,可以完成對本發(fā)明的各種改變和修改。因此,本發(fā)明不限于附圖中示出的和上述的精確實(shí)施例。而是意欲使不背離本發(fā)明的精神的所有這樣的變化都被認(rèn)為落在由所附權(quán)利要求書唯一限定的它的范圍之內(nèi)。權(quán)利要求1.一種試圖解碼包括嵌入式檢錯碼的通信信號的方法,包括(a)在迭代的基礎(chǔ)上解碼通信信號以便在每次迭代時輸出關(guān)于通信信號的值的判決;(b)在每次迭代時,基于迭代解碼的參數(shù)計算錯誤的度量;(c)在錯誤的度量通過指定閾值測試的每次迭代時,基于嵌入式檢錯碼對判決中是否存在可檢測的錯誤作出判定;以及(d)基于出現(xiàn)下列條件二者時,停止迭代解碼的迭代(i)嵌入式檢錯碼判定沒有可檢測的錯誤,和(ii)錯誤的度量通過指定的閾值測試,其中指定的閾值測試使用基于該嵌入式檢錯碼以預(yù)定方式計算的指定閾值。2.如權(quán)利要求1所述的方法,其中迭代解碼的參數(shù)包括輸入到硬判決步驟的最終值,其中硬判決步驟用于在每次迭代時輸出關(guān)于通信信號的值的判決。3.一種同時試圖解碼包括嵌入式檢錯碼的通信信號和評估通信信號的所假設(shè)的傳送格式的方法,包括(a)基于所假設(shè)的傳送格式,在迭代基礎(chǔ)上解碼該通信信號并且在每次迭代時輸出關(guān)于通信信號的值的判決;(b)在每次迭代時,基于迭代解碼的參數(shù)計算錯誤的度量;(c)在錯誤的量通過第一指定閾值測試的每次迭代時,基于嵌入式檢錯碼判定該判決中是否存在可檢測的錯誤;(d)基于出現(xiàn)下列條件二者時,停止由迭代解碼執(zhí)行的迭代和選定所假設(shè)的傳送格式(i)判定沒有可檢測的錯誤,和(ii)錯誤的度量通過第一指定閾值測試;以及(e)基于出現(xiàn)下列條件停止由迭代解碼所執(zhí)行的迭代和取消對所假設(shè)的傳送格式的選定錯誤的度量沒有通過第二指定閾值測試。4.如權(quán)利要求3所述的方法,還包括在由迭代解碼執(zhí)行了指定的最大次數(shù)的迭代之后執(zhí)行的步驟(g)停止由迭代解碼執(zhí)行的迭代;(h)如果錯誤的度量通過第三指定閾值測試,則選定所假設(shè)的傳送格式;以及(i)如果錯誤的度量沒有通過第三指定閾值測試,則將所假設(shè)的傳送格式標(biāo)記為不確定。5.如權(quán)利要求4所述的方法,其中在第一指定閾值測試中使用的第一閾值對應(yīng)于比在第二指定閾值測試中使用的第二閾值低的誤比特率,其中在第三閾值測試中使用的第三閾值對應(yīng)于比第一閾值低的誤比特率。6.如權(quán)利要求5所述的方法,還包括在由迭代解碼已經(jīng)執(zhí)行了指定的最大次數(shù)的迭代之后執(zhí)行的步驟(g)停止由迭代解碼執(zhí)行的迭代;(h)如果出現(xiàn)下面兩種情況中的任何一個,則將所假設(shè)的傳送格式標(biāo)記為不確定,所述兩種情況為(i)錯誤的度量沒有通過第二指定閾值測試,但是當(dāng)與來自前一次迭代的錯誤的度量相比時,當(dāng)前迭代的錯誤的度量確實(shí)示出了超出指定增量閾值的改善,以及(ii)錯誤的度量沒有通過第一指定閾值測試,但是通過第二指定閾值測試。7.如權(quán)利要求1-6所述的方法,其中迭代解碼是turbo解碼。8.如權(quán)利要求3所述的方法,其中迭代解碼的參數(shù)包括輸入到硬判決步驟的最終值,其中硬判決步驟用于在每次迭代時輸出關(guān)于通信信號的值的判決。9.如權(quán)利要求2或8所述的方法,其中錯誤的度量包括最終的值的多個實(shí)例的平均。10.如權(quán)利要求3所述的方法,其中在第一指定閾值測試中使用的閾值對應(yīng)于與嵌入式檢錯碼的檢測能力相關(guān)聯(lián)的可接受的不可檢測的錯誤率。11.如權(quán)利要求1或3所述的方法,其中按照下式計算錯誤的度量P0=1KΣk=1K{11+E|L(u^k)|}]]>其中P0是錯誤的度量,K是所接收的數(shù)據(jù)分組中的比特的數(shù)目,并且對于所接收的數(shù)據(jù)分組中的每個比特k來說,是迭代解碼的參數(shù)。12.一種試圖解碼通信信號的系統(tǒng),包括(a)迭代解碼器,被配置為接收通信信號,在迭代基礎(chǔ)上解碼該通信信號,和在每次迭代時輸出關(guān)于通信信號的值的判決;(b)錯誤檢測器,被配置為基于嵌入在通信信號中的檢錯碼,判定通信信號中是否存在可檢測的錯誤;以及(c)迭代控制器,被配置為(i)在每次迭代時,基于迭代解碼器的參數(shù)計算錯誤的度量;以及(ii)基于出現(xiàn)下列條件二者停止由迭代解碼器執(zhí)行的迭代(1)錯誤檢測器判定沒有可檢測的錯誤,和(2)錯誤的度量通過指定閾值測試,其中,指定的閾值測試使用基于嵌入式檢錯碼以預(yù)定方式計算的閾值。13.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng),其中由迭代控制器使用的迭代解碼器的參數(shù)包括輸入到迭代解碼器的硬判決閾值中的最終的值。14.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng),其中閾值對應(yīng)于與嵌入式檢錯碼的檢測能力相關(guān)聯(lián)的可接受的不可檢測的錯誤率。15.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng),其中按照下式計算錯誤的度量P0=1KΣk=1K{11+E|L(u^k)|}]]>其中P0是錯誤的度量,K是所接收的數(shù)據(jù)分組中的比特的數(shù)目,并且對于所接收的數(shù)據(jù)分組中的每個比特k來說,是迭代解碼器的參數(shù)。全文摘要提供使用所接收的通信信號中的嵌入式檢錯碼來判定何時停止該通信信號的迭代解碼的系統(tǒng)、方法和技術(shù)。提供一種試圖解碼通信信號的方法,其中接收包括嵌入式檢錯碼的通信信號。該通信信號被輸入至迭代解碼器,其在迭代的基礎(chǔ)上解碼該通信信號,在每次迭代時輸出關(guān)于通信信號的值的判決。在每次迭代時,基于迭代解碼器的參數(shù)來計算錯誤的度量。在錯誤的度量通過指定閾值測試的每次迭代時,在基于嵌入式檢錯碼,對判決中是否存在可檢測的錯誤作出判定。最后,基于出現(xiàn)下列條件二者停止由迭代解碼器執(zhí)行的迭代(i)基于嵌入式檢錯碼判定沒有可檢測的錯誤,和(ii)錯誤的測量通過指定的閾值測試。指定的閾值使用基于該嵌入式檢錯碼以預(yù)定方式計算的閾值。文檔編號H03M13/00GK101083513SQ20071000537公開日2007年12月5日申請日期2007年2月14日優(yōu)先權(quán)日2006年11月14日發(fā)明者沈強(qiáng)申請人:開曼群島威睿電通股份有限公司
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