信道譯碼器和譯碼方法
【專利摘要】提供了信道譯碼器和譯碼方法。該信道譯碼器包含分量譯碼器，且分量譯碼器包括：逆向數(shù)據(jù)計算單元，用于接收逆向數(shù)據(jù)的輸入，以計算第一分支轉(zhuǎn)移概率以及第一狀態(tài)度量值；以及，對數(shù)似然比計算單元，用于基于該逆向數(shù)據(jù)計算單元計算出的第一分支轉(zhuǎn)移概率和第一狀態(tài)度量值，來計算對數(shù)似然比。通過根據(jù)本發(fā)明實施例的信道譯碼器和譯碼方法，可以通過接收逆向數(shù)據(jù)并進(jìn)行逆向數(shù)據(jù)的譯碼，來提高信道譯碼器中分量譯碼器的譯碼速度，從而增強(qiáng)信道譯碼器的整體性能。
【專利說明】信道譯碼器和譯碼方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及信道譯碼器和譯碼方法。
【背景技術(shù)】
[0002]Turbo碼作為一種性能優(yōu)異的信道編碼方式，已在多種移動通信標(biāo)準(zhǔn)中得到廣泛應(yīng)用，高速、低資源消耗的Turbo譯碼也是LTE系統(tǒng)中的一項核心技術(shù)。軟輸入軟輸出處理器(SIS0:Soft In Soft Out)也被稱為分量譯碼器，其作為Turbo碼譯碼器的核心模塊，其性能對Turbo碼譯碼的延時、并行高吞吐量、資源消耗有很大影響。
[0003]Turbo碼譯碼器通常采取迭代譯碼，將軟信息在軟輸入軟輸出處理器(SISO)之間傳遞更新，從而提高譯碼性能。圖1是示出Turbo碼譯碼器的基本結(jié)構(gòu)的示意圖，如圖1所示，Turbo碼譯碼器由兩個分量譯碼器以及交織器和解交織器構(gòu)成，其中一個分量譯碼器通過計算輸出的軟輸出信息進(jìn)行交織，以作為另一分量譯碼器的輸入，并將該另一分量譯碼器通過計算輸出的軟輸出信息進(jìn)行解交織，以作為該分量譯碼器的輸入，這樣的一個操作循環(huán)就是一次迭代，通常為了獲得更好的譯碼性能，可進(jìn)行多次迭代。
[0004]在如圖1所示的Turbo碼譯碼器中，其延時主要由兩部分構(gòu)成:
[0005]I)軟信息在兩級軟輸入軟輸出處理器(SISO)之間迭代交換；和
[0006]2)軟輸入軟輸出處理器(SISO)的狀態(tài)度量值A(chǔ)lpha、Beta的遞歸計算。
[0007]由此可見，對于諸如Turbo譯碼器的信道譯碼器來說，分量譯碼器的延時會對整個信道譯碼器的延時產(chǎn)生很大影響。
[0008]因此，針對上述現(xiàn)有技術(shù)的問題，需要一種新穎的和改進(jìn)的信道譯碼器和譯碼方法，其能夠在分量譯碼器中實現(xiàn)高速譯碼。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]因此，針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題和需求做出本發(fā)明。
[0010]本發(fā)明實施例的目的是提供一種信道譯碼器和譯碼方法，其能夠通過接收逆向數(shù)據(jù)并進(jìn)行逆向數(shù)據(jù)的譯碼，來提高信道譯碼器中分量譯碼器的譯碼速度，從而實現(xiàn)高速譯碼。
[0011]根據(jù)本發(fā)明實施例的一個方面，提供了一種信道譯碼器，其包含分量譯碼器，所述分量譯碼器包括:逆向數(shù)據(jù)計算單元，用于接收逆向數(shù)據(jù)的輸入，以計算第一分支轉(zhuǎn)移概率以及第一狀態(tài)度量值；以及，對數(shù)似然比計算單元，用于基于所述逆向數(shù)據(jù)計算單元計算出的第一分支轉(zhuǎn)移概率和第一狀態(tài)度量值，來計算對數(shù)似然比。
[0012]在上述信道譯碼器中，所述分量譯碼器進(jìn)一步包括:正向數(shù)據(jù)計算單元，用于接收正向數(shù)據(jù)的輸入，以計算第二分支轉(zhuǎn)移概率以及第二狀態(tài)度量值。
[0013]在上述信道譯碼器中，所述對數(shù)似然比計算單元具體用于基于所述逆向數(shù)據(jù)計算單元計算出的第一分支轉(zhuǎn)移概率和/或所述正向數(shù)據(jù)計算單元計算出的第二分支轉(zhuǎn)移概率，所述逆向數(shù)據(jù)計算單元計算出的第一狀態(tài)度量值以及所述正向數(shù)據(jù)計算單元計算出的第二狀態(tài)度量值，來計算對數(shù)似然比。
[0014]在上述信道譯碼器中，所述對數(shù)似然比計算單元具體包括:第一子對數(shù)似然比計算單元，用于基于所述逆向數(shù)據(jù)、所述逆向數(shù)據(jù)計算單元計算出的第一分支轉(zhuǎn)移概率和第一狀態(tài)度量值以及所述正向數(shù)據(jù)計算單元計算出的第二狀態(tài)度量值，來計算第一子對數(shù)似然比；以及，第二子對數(shù)似然比計算單元，用于基于所述正向數(shù)據(jù)、所述正向數(shù)據(jù)計算單元計算出的第二分支轉(zhuǎn)移概率和第二狀態(tài)度量值以及所述逆向數(shù)據(jù)計算單元計算出的第一狀態(tài)度量值，來計算第二子對數(shù)似然比。
[0015]在上述信道譯碼器中，所述逆向數(shù)據(jù)計算單元進(jìn)一步包括:第一存儲器，用于存儲所述逆向數(shù)據(jù)計算單元計算出的第一狀態(tài)度量值。
[0016]在上述信道譯碼器中，所述正向數(shù)據(jù)計算單元進(jìn)一步包括:第二存儲器，用于存儲所述正向數(shù)據(jù)計算單元計算出的第二狀態(tài)度量值。
[0017]在上述信道譯碼器中，所述第一分支轉(zhuǎn)移概率和所述第二分支轉(zhuǎn)移概率的計算同步，且所述第一狀態(tài)度量值和所述第二狀態(tài)度量值的計算同步。
[0018]在上述信道譯碼器中，所述第一子對數(shù)似然比計算單元實時接收所述第一分支轉(zhuǎn)移概率，且所述第二子對數(shù)似然比計算單元實時接收所述第二分支轉(zhuǎn)移概率。
[0019]在上述信道譯碼器中，所述信道譯碼器是Turbo碼譯碼器或低密度校驗編解碼器。
[0020]在上述信道譯碼器中，所述第一分支轉(zhuǎn)移概率和所述第二分支轉(zhuǎn)移概率是分支轉(zhuǎn)移概率Gamma，第一狀態(tài)度量值是狀態(tài)度量值Beta，且第二狀態(tài)度量值是狀態(tài)度量值A(chǔ)lpha。
[0021]根據(jù)本發(fā)明實施例的另一方面，提供了一種譯碼方法，應(yīng)用于包含分量譯碼器的信道譯碼器，所述譯碼方法包括:接收逆向數(shù)據(jù)的輸入，以計算第一分支轉(zhuǎn)移概率以及第一狀態(tài)度量值；以及，基于所計算出的第一分支轉(zhuǎn)移概率和第一狀態(tài)度量值，來計算對數(shù)似然比。
[0022]在上述譯碼方法中，進(jìn)一步包括:接收正向數(shù)據(jù)的輸入，以計算第二分支轉(zhuǎn)移概率以及第二狀態(tài)度量值。
[0023]在上述譯碼方法中，計算對數(shù)似然比具體包括:基于所計算出的第一分支轉(zhuǎn)移概率和/或第二分支轉(zhuǎn)移概率，所計算出的第一狀態(tài)度量值以及所計算出的第二狀態(tài)度量值，來計算對數(shù)似然比。
[0024]在上述譯碼方法中，計算對數(shù)似然比具體包括:基于所述逆向數(shù)據(jù)、所計算出的第一分支轉(zhuǎn)移概率和第一狀態(tài)度量值以及第二狀態(tài)度量值，來計算第一子對數(shù)似然比；以及，基于所述正向數(shù)據(jù)、所計算出的第二分支轉(zhuǎn)移概率和第二狀態(tài)度量值以及第一狀態(tài)度量值，來計算第二子對數(shù)似然比。
[0025]在上述譯碼方法中，計算第一分支轉(zhuǎn)移概率以及第一狀態(tài)度量值進(jìn)一步包括:存儲所計算出的第一狀態(tài)度量值。
[0026]在上述譯碼方法中，計算第二分支轉(zhuǎn)移概率以及第二狀態(tài)度量值進(jìn)一步包括:存儲所計算出的第二狀態(tài)度量值。
[0027]在上述譯碼方法中，所述第一分支轉(zhuǎn)移概率和所述第二分支轉(zhuǎn)移概率的計算同步，且所述第一狀態(tài)度量值和所述第二狀態(tài)度量值的計算同步。[0028]在上述譯碼方法中，實時接收所述第一分支轉(zhuǎn)移概率以計算所述第一子對數(shù)似然比，且實時接收所述第二分支轉(zhuǎn)移概率以計算所述第二子對數(shù)似然比。
[0029]在上述譯碼方法中，所述信道譯碼器是Turbo碼譯碼器或低密度校驗編解碼器。
[0030]在上述譯碼方法中，所述第一分支轉(zhuǎn)移概率和所述第二分支轉(zhuǎn)移概率是分支轉(zhuǎn)移概率Gamma，第一狀態(tài)度量值是狀態(tài)度量值Beta，且第二狀態(tài)度量值是狀態(tài)度量值A(chǔ)lpha。
[0031]通過根據(jù)本發(fā)明實施例的信道譯碼器和譯碼方法，可以通過接收逆向數(shù)據(jù)并進(jìn)行逆向數(shù)據(jù)的譯碼，來提高信道譯碼器中分量譯碼器的譯碼速度，從而增強(qiáng)信道譯碼器的整體性能。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0032]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0033]圖1是示出Turbo碼譯碼器的基本結(jié)構(gòu)的示意圖；
[0034]圖2是示出現(xiàn)有的軟輸入軟輸出處理器的基本結(jié)構(gòu)的示意圖；
[0035]圖3是示出現(xiàn)有的軟輸入軟輸出處理器的譯碼流程的示意圖；
[0036]圖4是根據(jù)本發(fā)明實施例的信道譯碼器的示意性框圖；
[0037]圖5是作為本發(fā)明實施例的應(yīng)用示例的Turbo碼譯碼器的分量譯碼器的示意性框圖；
[0038]圖6是作為本發(fā)明實施例的應(yīng)用示例的Turbo碼譯碼器的分量譯碼器的示意性譯碼流程圖；
[0039]圖7是根據(jù)本發(fā)明實施例的信道譯碼器的另一示例的示意圖；以及
[0040]圖8是根據(jù)本發(fā)明實施例的譯碼方法的示意性流程圖。
【具體實施方式】
[0041]下面，將結(jié)合附圖詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明實施例的信道譯碼器和譯碼方法。
[0042]在目前的Turbo碼譯碼器中，以Max-Log-Map的算法進(jìn)行譯碼為主。圖2是示出現(xiàn)有的軟輸入軟輸出處理器的基本結(jié)構(gòu)的不意圖，如圖2所不,軟輸入軟輸出處理器(SISO)先讀取正向數(shù)據(jù)并存儲，計算分支轉(zhuǎn)移概率Gamma并存儲，計算狀態(tài)度量值A(chǔ)lpha并存儲，再反向讀取數(shù)據(jù)，讀取分支轉(zhuǎn)移概率Gamma，計算狀態(tài)度量值Beta，最后讀取計算狀態(tài)度量值A(chǔ)lpha，計算對數(shù)似然比LLR并輸出。從圖2中可以看出，因為輸入數(shù)據(jù)、分支轉(zhuǎn)移概率和狀態(tài)度量值A(chǔ)lpha都需要進(jìn)行存儲，現(xiàn)有的軟輸入軟輸出處理器占用存儲資源較多，并且，因為需要在正向讀取數(shù)據(jù)并計算狀態(tài)度量值A(chǔ)lpha之后再反響讀取數(shù)據(jù)從而計算狀態(tài)度量值Beta，輸出的對數(shù)似然比LLR的延時較大，影響了整體的譯碼速度。
[0043]圖3是示出現(xiàn)有的軟輸入軟輸出處理器的譯碼流程圖。如圖3所示，假定軟輸入軟輸出處理器所處理的一個數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)長度為L，則在時間t到時間t+L的期間，處理正向數(shù)據(jù)，計算并存儲分支轉(zhuǎn)移概率Gamma,且計算并存儲狀態(tài)度量值A(chǔ)lpha,而在時間t+L到時間t+2L的期間，處理逆向數(shù)據(jù)，讀取分支轉(zhuǎn)移概率Gamma，計算狀態(tài)度量值Beta，并讀取之前所計算的狀態(tài)度量值A(chǔ)lpha，從而計算對數(shù)似然比LLR并輸出。因此，在現(xiàn)有技術(shù)的軟輸入軟輸出處理器中，對于數(shù)據(jù)長度為L的數(shù)據(jù)包，需要t+2L的時間來計算出對數(shù)似然比LLR，從而造成譯碼速度偏慢，這對于諸如LTE系統(tǒng)之類的需要高速譯碼的環(huán)境，將產(chǎn)生不利影響。
[0044]因此，在現(xiàn)有的Turbo碼譯碼器的軟輸入軟輸出處理器中，由于沒有單獨(dú)的單元對逆向數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，無法實現(xiàn)Turbo碼的高速譯碼。
[0045]根據(jù)本發(fā)明實施例的一個方面，提供了一種信道譯碼器，其包含分量譯碼器，所述分量譯碼器包括:逆向數(shù)據(jù)計算單元，用于接收逆向數(shù)據(jù)的輸入，以計算第一分支轉(zhuǎn)移概率以及第一狀態(tài)度量值；以及，對數(shù)似然比計算單元，用于基于所述逆向數(shù)據(jù)計算單元計算出的第一分支轉(zhuǎn)移概率和第一狀態(tài)度量值，來計算對數(shù)似然比。
[0046]在根據(jù)本發(fā)明實施例的信道譯碼器中，包含單獨(dú)的單元以接收逆向數(shù)據(jù)的輸入并計算分支轉(zhuǎn)移概率和狀態(tài)度量值，從而減少了譯碼時間，以實現(xiàn)信道譯碼器的高速譯碼。
[0047]圖4是根據(jù)本發(fā)明實施例的信道譯碼器的示意性框圖。如圖4所示，根據(jù)本發(fā)明實施例的信道譯碼器100包含分量譯碼器101，分量譯碼器101包括:逆向數(shù)據(jù)計算單元102，用于接收逆向數(shù)據(jù)的輸入，以計算第一分支轉(zhuǎn)移概率以及第一狀態(tài)度量值；以及，對數(shù)似然比計算單元103，用于基于所述逆向數(shù)據(jù)計算單元計算出的第一分支轉(zhuǎn)移概率和第一狀態(tài)度量值，來計算對數(shù)似然比。
[0048]在上述信道譯碼器中，所述分量譯碼器進(jìn)一步包括:正向數(shù)據(jù)計算單元，用于接收正向數(shù)據(jù)的輸入，以計算第二分支轉(zhuǎn)移概率以及第二狀態(tài)度量值。
[0049]就是說，在根據(jù)本發(fā)明實施例的信道譯碼器中，可以設(shè)置兩個單獨(dú)的單元以分別進(jìn)行正向數(shù)據(jù)的譯碼和逆向數(shù)據(jù)的譯碼，從而避免了由一個單元串行進(jìn)行正向數(shù)據(jù)的譯碼和逆向數(shù)據(jù)的譯碼，節(jié)省了譯碼時間，從而實現(xiàn)了高速的信道譯碼器。
[0050]在上述信道譯碼器中，所述對數(shù)似然比計算單元具體用于基于所述逆向數(shù)據(jù)計算單元計算出的第一分支轉(zhuǎn)移概率和/或所述正向數(shù)據(jù)計算單元計算出的第二分支轉(zhuǎn)移概率，所述逆向數(shù)據(jù)計算單元計算出的第一狀態(tài)度量值以及所述正向數(shù)據(jù)計算單元計算出的第二狀態(tài)度量值，來計算對數(shù)似然比。
[0051]在對數(shù)似然比的計算當(dāng)中，需要用到第一狀態(tài)度量值和第二狀態(tài)度量值以及第一分支轉(zhuǎn)移概率和第二分支轉(zhuǎn)移概率中的至少一個。在根據(jù)本發(fā)明實施例的信道譯碼器中，正向數(shù)據(jù)計算單元計算出第二分支轉(zhuǎn)移概率以及第二狀態(tài)度量值，且逆向數(shù)據(jù)計算單元計算出第一分支轉(zhuǎn)移概率以及第一狀態(tài)度量值，在對數(shù)似然比的計算中，可以選擇第一分支轉(zhuǎn)移概率或者第二分支轉(zhuǎn)移概率結(jié)合第一狀態(tài)度量值以及第二狀態(tài)度量值來進(jìn)行計算，也可以利用第一分支轉(zhuǎn)移概率和第二分支轉(zhuǎn)移概率兩者來結(jié)合第一狀態(tài)度量值以及第二狀態(tài)度量值來進(jìn)行計算。這里，由于第一分支轉(zhuǎn)移概率和第二分支轉(zhuǎn)移概率均是基于輸入數(shù)據(jù)計算的，且與輸入數(shù)據(jù)的正向或逆向沒有關(guān)系，因此第一分支轉(zhuǎn)移概率和第二分支轉(zhuǎn)移概率可以互換地使用。此外，第一狀態(tài)度量值是通過之前計算出的第一狀態(tài)度量值按照逆向的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)順序，進(jìn)行逆向遞歸計算出的，而第二狀態(tài)度量值是通過之前計算出的第二狀態(tài)度量值按照正向的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)順序，進(jìn)行正向遞歸計算出的。因此，第一狀態(tài)度量值與第二狀態(tài)度量值之間是無關(guān)的，在根據(jù)本發(fā)明實施例的信道譯碼器中，對數(shù)似然比的計算可以基于第一狀態(tài)度量值與第二狀態(tài)度量值，以及第一分支轉(zhuǎn)移概率和第二分支轉(zhuǎn)移概率中的一個或兩個，這種配置使得可以增加用戶的選擇，從而增加了用戶便利。
[0052]在上述信道譯碼器中，所述對數(shù)似然比計算單元具體包括:第一子對數(shù)似然比計算單元，用于基于所述逆向數(shù)據(jù)、所述逆向數(shù)據(jù)計算單元計算出的第一分支轉(zhuǎn)移概率和第一狀態(tài)度量值以及所述正向數(shù)據(jù)計算單元計算出的第二狀態(tài)度量值，來計算第一子對數(shù)似然比；第二子對數(shù)似然比計算單元，用于基于所述正向數(shù)據(jù)、所述正向數(shù)據(jù)計算單元計算出的第二分支轉(zhuǎn)移概率和第二狀態(tài)度量值以及所述逆向數(shù)據(jù)計算單元計算出的第一狀態(tài)度量值，來計算第二子對數(shù)似然比。
[0053]在根據(jù)本發(fā)明實施例的信道譯碼器中，由于具有單獨(dú)的正向數(shù)據(jù)計算單元和逆向數(shù)據(jù)計算單元以計算分支轉(zhuǎn)移概率和狀態(tài)度量值，可以采用兩個并行的對數(shù)似然比計算單元的配置以進(jìn)一步提高譯碼的速度。即，第一子對數(shù)似然比計算單元基于逆向數(shù)據(jù)、第一分支轉(zhuǎn)移概率和第一狀態(tài)度量值以及第二狀態(tài)度量值來計算第一子對數(shù)似然比，且第二子對數(shù)似然比計算單元基于正向數(shù)據(jù)、第二分支轉(zhuǎn)移概率和第二狀態(tài)度量值以及第一狀態(tài)度量值來計算第二子對數(shù)似然比，根據(jù)本發(fā)明實施例的信道譯碼器可以從正向數(shù)據(jù)和逆向數(shù)據(jù)兩者的輸入同時產(chǎn)生兩路對數(shù)似然比的輸出，從而實現(xiàn)了信道譯碼器的倍速輸出，這更加有利于實現(xiàn)信道譯碼器的高速譯碼。
[0054]在上述信道譯碼器中，所述逆向數(shù)據(jù)計算單元進(jìn)一步包括:第一存儲器，用于存儲所述逆向數(shù)據(jù)計算單元計算出的第一狀態(tài)度量值。
[0055]在上述信道譯碼器中，所述正向數(shù)據(jù)計算單元進(jìn)一步包括:第二存儲器，用于存儲所述正向數(shù)據(jù)計算單元計算出的第二狀態(tài)度量值。
[0056]在根據(jù)本發(fā)明實施例的信道譯碼器中，由于采用了正向數(shù)據(jù)和逆向數(shù)據(jù)的兩路譯碼的方式，并且計算對數(shù)似然比同時需要逆向數(shù)據(jù)計算出的第一狀態(tài)度量值和正向數(shù)據(jù)計算出的第二狀態(tài)度量值。在采用兩個子對數(shù)似然比計算單元的情況下，在計算出第一狀態(tài)度量值和第二狀態(tài)度量值中的某一個的時刻，可能第一狀態(tài)度量值和第二狀態(tài)度量值中的另一個還未計算出來，在這時就需要存儲已經(jīng)計算出的第一狀態(tài)度量值或第二狀態(tài)度量值，以用于接下來的對數(shù)似然比的計算。
[0057]在上述信道譯碼器中，所述第一分支轉(zhuǎn)移概率和所述第二分支轉(zhuǎn)移概率的計算同步，且所述第一狀態(tài)度量值和所述第二狀態(tài)度量值的計算同步。
[0058]優(yōu)選地，由于根據(jù)本發(fā)明實施例的信道譯碼器中，同時接收正向數(shù)據(jù)和逆向數(shù)據(jù)的輸入，并計算相應(yīng)的分支轉(zhuǎn)移概率和狀態(tài)度量值，通過將第一分支轉(zhuǎn)移概率和第二分支轉(zhuǎn)移概率的計算設(shè)置為同步，并且將第一狀態(tài)度量值和第二狀態(tài)度量值的計算設(shè)置為同步，可以更好地實現(xiàn)兩個子對數(shù)似然比計算單元的并行計算，從而實現(xiàn)良好的并行輸出，進(jìn)一步提高信道譯碼器的譯碼速度。
[0059]在上述信道譯碼器中，所述第一子對數(shù)似然比計算單元實時接收所述第一分支轉(zhuǎn)移概率，且所述第二子對數(shù)似然比計算單元實時接收所述第二分支轉(zhuǎn)移概率。
[0060]由于分支轉(zhuǎn)移概率的計算與狀態(tài)度量值的計算不同，其不需要用到之前計算出的分支轉(zhuǎn)移概率，因此，其相對于輸入數(shù)據(jù)基本上是實時計算出的。在根據(jù)本發(fā)明實施例的信道譯碼器中，由于同時接收正向數(shù)據(jù)和逆向數(shù)據(jù)的輸入，以并行地進(jìn)行狀態(tài)度量值的計算，不需要存儲之前計算出的分支轉(zhuǎn)移概率以用于逆向上狀態(tài)度量值的計算，這使得第一子對數(shù)似然比計算單元可以實時接收第一分支轉(zhuǎn)移概率，且第二子對數(shù)似然比計算單元實時接收第二分支轉(zhuǎn)移概率。這樣，相對于如圖2所示的現(xiàn)有軟輸入軟輸出處理器的結(jié)構(gòu)，可以節(jié)省用于存儲分支轉(zhuǎn)移概率的存儲器，降低了信道譯碼器的資源消耗，從而促進(jìn)低成本的譯碼。
[0061]在上述信道譯碼器中，所述信道譯碼器是Turbo碼譯碼器或低密度校驗編解碼器。
[0062]這里，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，根據(jù)本發(fā)明實施例的信道譯碼器并不僅限于【背景技術(shù)】中提到的Turbo碼譯碼器，也可以是其它譯碼器，例如低密度校驗編解碼器(LDPC:Low Density Parity Codec)。此外,根據(jù)本發(fā)明實施例的信道譯碼器應(yīng)當(dāng)包含所有需要接收逆向數(shù)據(jù)的輸入以計算結(jié)果數(shù)據(jù)的譯碼器，本發(fā)明實施例并不意在對此進(jìn)行任意限制。
[0063]在上述信道譯碼器中，所述第一分支轉(zhuǎn)移概率和所述第二分支轉(zhuǎn)移概率是分支轉(zhuǎn)移概率Gamma，第一狀態(tài)度量值是狀態(tài)度量值Beta，且第二狀態(tài)度量值是狀態(tài)度量值A(chǔ)lpha。
[0064]S卩，在根據(jù)本發(fā)明實施例的信道譯碼器是Turbo碼譯碼器的情況下，之前描述的第一分支轉(zhuǎn)移概率和所述第二分支轉(zhuǎn)移概率是分支轉(zhuǎn)移概率Gamma，且第一狀態(tài)度量值和第二狀態(tài)度量值分別是狀態(tài)度量值Beta和狀態(tài)度量值A(chǔ)lpha。
[0065]下面，將參考圖5描述根據(jù)本發(fā)明實施例的信道譯碼器是Turbo碼譯碼器的情況下的示意性配置。
[0066]圖5是作為本發(fā)明實施例的應(yīng)用示例的Turbo碼譯碼器的分量譯碼器的示意性框圖。如圖5所示，分量譯碼器同時接收正向數(shù)據(jù)和逆向數(shù)據(jù)的輸入，并根據(jù)正向數(shù)據(jù)和逆向數(shù)據(jù)計算出分支轉(zhuǎn)移概率Ga_al和Ga_a2,并且，由于狀態(tài)度量值A(chǔ)lpha是通過之前計算出的Alpha按照正向的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)順序，進(jìn)行正向遞歸計算出的，基于計算出的分支轉(zhuǎn)移概率Ga_al計算出狀態(tài)度量值A(chǔ)lpha并存儲。此外，由于狀態(tài)度量值Beta是通過之前計算出的Beta按照逆向的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)順序，進(jìn)行逆向遞歸計算出的，基于計算出的分支轉(zhuǎn)移概率Gamma2計算出狀態(tài)度量值Beta并存儲。最后，設(shè)置兩個對數(shù)似然比計算單元LLRl和LLR2，其中，LLRl根據(jù)輸入的正向數(shù)據(jù)、計算出的Gammal和Alpha以及從RAM2讀取的Beta計算出一路輸出，且LLR2根據(jù)輸入的逆向數(shù)據(jù)、計算出的Gamma2和Beta以及從RAMl讀取的Alpha計算出另一路輸出。
[0067]在如圖5所示的分量譯碼器中，分支轉(zhuǎn)移概率Ga_a的計算基本上是與輸入數(shù)據(jù)實時的，即，假設(shè)輸入的數(shù)據(jù)包的長度為40位，則當(dāng)輸入第I位數(shù)據(jù)到第40位數(shù)據(jù)時，基本上可以即時地計算出相對應(yīng)的分支轉(zhuǎn)移概率Ga_a。但是,如前所述,狀態(tài)度量值A(chǔ)lpha和Beta的計算則需要用到之前計算出的數(shù)據(jù)，并且，狀態(tài)度量值A(chǔ)lpha是前向迭代，而狀態(tài)度量值Beta是后向迭代。例如，仍以40位長度的數(shù)據(jù)包為例，正向輸入數(shù)據(jù)從第I位到第20位直接計算Alpha,并分別存儲所計算出的Alpha,而逆向輸入數(shù)據(jù)從第40位到第20位直接計算Beta,并分別存儲所計算出的Beta。這樣，當(dāng)正向輸入的數(shù)據(jù)是第21位,而逆向輸入的數(shù)據(jù)是第20位時，在該時刻，其對應(yīng)的第20位數(shù)據(jù)的Alpha及Beta以及第21位數(shù)據(jù)的Alpha及Beta均已計算出來，從而可以通過第20位輸入數(shù)據(jù)、基于第20位數(shù)據(jù)計算出Gamma，以及第20位數(shù)據(jù)的Alpha和Beta來計算第20位的LLR輸出，同時以第21位輸入數(shù)據(jù)、基于第21位數(shù)據(jù)計算出Gamma,以及第21位數(shù)據(jù)的Alpha和Beta來計算第21位的LLR輸出。這樣，在該數(shù)據(jù)包的中間時刻，可以同時輸出兩路LLR，使得整體譯碼時間降低一半。之后，當(dāng)正向輸入的數(shù)據(jù)是第22位，而逆向輸入的數(shù)據(jù)是第19位時，同樣，由于第22位數(shù)據(jù)的Alpha以及第19位數(shù)據(jù)的Beta均已計算出來，且第22位數(shù)據(jù)的Beta以及第19位數(shù)據(jù)的Alpha已分別存儲在RAM2和RAMl中，可以通過讀取RAM2中的第22位數(shù)據(jù)的Beta和RAMl中的第19位數(shù)據(jù)的Alpha來分別計算出第22位和第19位的LLR輸出。依次類推，直到輸出第40位和第I位的LLR輸出，完成該40位的數(shù)據(jù)包的譯碼。
[0068]這樣，在如圖5所示的根據(jù)本發(fā)明實施例的Turbo碼譯碼器的分量譯碼器中，通過采用正向數(shù)據(jù)、逆向數(shù)據(jù)兩路同時處理的方式，可以使正逆向的分支轉(zhuǎn)移概率Gamma分別和與之相對應(yīng)的狀態(tài)度量值A(chǔ)lpha和Beta同步，優(yōu)化掉用來存儲分支轉(zhuǎn)移概率Gamma的存儲資源，而需要存儲的只有前一半時刻的狀態(tài)度量值A(chǔ)lpha和Beta，而在中間時刻之后，兩路對數(shù)似然比LLR同時計算并輸出直到譯碼結(jié)束。這樣，根據(jù)本發(fā)明實施例的Turbo碼譯碼器的分量譯碼器在提高譯碼速率的同時，減少了存儲資源，從而實現(xiàn)了高速和低資源消耗的Turbo碼譯碼。
[0069]另外，在如圖5所示的配置中，由于狀態(tài)變量值A(chǔ)lpha和Beta可以分別存儲在RAMl和RAM2中，也可以進(jìn)一步設(shè)置控制模塊來控制對數(shù)似然比計算單元LLRl和LLR2，這樣，可以根據(jù)具體的譯碼需要來控制對數(shù)似然比LLR的輸出。
[0070]如上所述，相對于現(xiàn)有的Turbo碼譯碼器的分量譯碼器，由于節(jié)省了存儲分支轉(zhuǎn)移概率Ga_a的RAM,節(jié)省了大約1/2的存儲資源。具體地說，在圖5所示的Turbo碼譯碼器的分量譯碼器中，僅需要存儲第I位到第20位數(shù)據(jù)的狀態(tài)度量值A(chǔ)lpha以及第21位到第40位數(shù)據(jù)的狀態(tài)度量值Beta，而在圖2所示的Turbo碼譯碼器的分量譯碼器中，則需要存儲第I位到第40位數(shù)據(jù)的分支轉(zhuǎn)移概率Gamma以及第I位到第40位數(shù)據(jù)的狀態(tài)度量值A(chǔ)lpha，從而將存儲資源的消耗降低了一倍。
[0071]圖6是作為本發(fā)明實施例的應(yīng)用示例的Turbo碼譯碼器的分量譯碼器的示意性譯碼流程圖。如圖6所示，同樣假定分量處理器所處理的一個數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)長度為L，則在時間t到時間t+L/2的期間，處理正向數(shù)據(jù),計算分支轉(zhuǎn)移概率Gammal,且計算并存儲狀態(tài)度量值A(chǔ)lpha，同時處理逆向數(shù)據(jù)，計算分支轉(zhuǎn)移概率Gamma2，且計算并存儲狀態(tài)度量值Beta，隨后，在時間t+L/2到時間t+L的期間，繼續(xù)處理正向數(shù)據(jù)，計算分支轉(zhuǎn)移概率Ga_al，計算狀態(tài)度量值A(chǔ)lpha并讀取狀態(tài)度量值Beta，從而計算并輸出LLRl，同時繼續(xù)處理逆向數(shù)據(jù)，計算分支轉(zhuǎn)移概率Gamma2，計算狀態(tài)度量值Beta并讀取狀態(tài)度量值A(chǔ)lpha，從而計算并輸出LLR2。這樣，到時間t+L，就已經(jīng)完成了長度為L的整個數(shù)據(jù)包的譯碼處理。
[0072]綜上所述，在根據(jù)本發(fā)明實施例的信道譯碼器的分量譯碼器中，可以采用優(yōu)化的譯碼算法，通過正、逆向數(shù)據(jù)同時處理的方式，同時完成狀態(tài)度量值，例如Alpha和Beta的計算，這樣，在到達(dá)中間時刻后，可以同時從中間位置向兩端計算兩部分的對數(shù)似然比LLR。通過上述譯碼算法，可以將分支轉(zhuǎn)移概率的計算簡化，并使其與狀態(tài)度量值的計算同步，使得不需要存儲分支轉(zhuǎn)移概率，而可以實時參與狀態(tài)度量值以及對數(shù)似然比的計算。
[0073]另外，在根據(jù)本發(fā)明實施例的信道譯碼器中，可以采用N個分量譯碼器并行譯碼連接的配置，從而使整個信道譯碼器的數(shù)據(jù)吞吐量增加到N倍，以滿足可能的并行高吞吐量的信道譯碼器的結(jié)構(gòu)設(shè)計。圖7是根據(jù)本發(fā)明實施例的信道譯碼器的另一示例的示意圖。如圖7所示，在根據(jù)本發(fā)明實施例的信道譯碼器中，采用可擴(kuò)展的N個分量譯碼器的并行譯碼連接，當(dāng)其用在未來的高速并行的系統(tǒng)，例如高速LTE系統(tǒng)中時，信道譯碼器中的N個分量譯碼器可以并行處理數(shù)據(jù)，同時輸出2N組對數(shù)似然比LLR信息，從而獲得更高的譯碼速率。
[0074]根據(jù)本發(fā)明實施例的另一方面，提供了一種譯碼方法，應(yīng)用于包含分量譯碼器的信道譯碼器，所述譯碼方法包括:接收逆向數(shù)據(jù)的輸入，以計算第一分支轉(zhuǎn)移概率以及第一狀態(tài)度量值；以及，基于所計算出的第一分支轉(zhuǎn)移概率和第一狀態(tài)度量值，來計算對數(shù)似然比。
[0075]圖8是根據(jù)本發(fā)明實施例的譯碼方法的示意性流程圖。如圖8所示，根據(jù)本發(fā)明實施例的譯碼方法應(yīng)用于包含分量譯碼器的信道譯碼器，包括:S1，接收逆向數(shù)據(jù)的輸入，以計算第一分支轉(zhuǎn)移概率以及第一狀態(tài)度量值；以及，S2，基于所計算出的第一分支轉(zhuǎn)移概率和第一狀態(tài)度量值，來計算對數(shù)似然比。
[0076]在上述譯碼方法中，進(jìn)一步包括:接收正向數(shù)據(jù)的輸入，以計算第二分支轉(zhuǎn)移概率以及第二狀態(tài)度量值。
[0077]在上述譯碼方法中，計算對數(shù)似然比具體包括:基于所計算出的第一分支轉(zhuǎn)移概率和/或第二分支轉(zhuǎn)移概率，所計算出的第一狀態(tài)度量值以及所計算出的第二狀態(tài)度量值，來計算對數(shù)似然比。
[0078]在上述譯碼方法中，計算對數(shù)似然比具體包括:基于所述逆向數(shù)據(jù)、所計算出的第一分支轉(zhuǎn)移概率和第一狀態(tài)度量值以及第二狀態(tài)度量值，來計算第一子對數(shù)似然比；以及，基于所述正向數(shù)據(jù)、所計算出的第二分支轉(zhuǎn)移概率和第二狀態(tài)度量值以及第一狀態(tài)度量值，來計算第二子對數(shù)似然比。
[0079]在上述譯碼方法中，計算第一分支轉(zhuǎn)移概率以及第一狀態(tài)度量值進(jìn)一步包括:存儲所計算出的第一狀態(tài)度量值。
[0080]在上述譯碼方法中，計算第二分支轉(zhuǎn)移概率以及第二狀態(tài)度量值進(jìn)一步包括:存儲所計算出的第二狀態(tài)度量值。
[0081]在上述譯碼方法中，所述第一分支轉(zhuǎn)移概率和所述第二分支轉(zhuǎn)移概率的計算同步，且所述第一狀態(tài)度量值和所述第二狀態(tài)度量值的計算同步。
[0082]在上述譯碼方法中，實時接收所述第一分支轉(zhuǎn)移概率以計算所述第一子對數(shù)似然t匕，且實時接收所述第二分支轉(zhuǎn)移概率以計算所述第二子對數(shù)似然比。
[0083]在上述譯碼方法中，所述信道譯碼器是Turbo碼譯碼器或低密度校驗編解碼器。
[0084]在上述譯碼方法中，所述第一分支轉(zhuǎn)移概率和所述第二分支轉(zhuǎn)移概率是分支轉(zhuǎn)移概率Gamma，第一狀態(tài)度量值是狀態(tài)度量值Beta，且第二狀態(tài)度量值是狀態(tài)度量值A(chǔ)lpha。
[0085]這里，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，根據(jù)本發(fā)明實施例的譯碼方法的其它細(xì)節(jié)與之前描述的根據(jù)本發(fā)明實施例的信道譯碼器中的相應(yīng)部分相同，在此便不再贅述。
[0086]并且，如前所述，根據(jù)本發(fā)明實施例的譯碼方法也可以應(yīng)用于信道譯碼器之外的其它類型的譯碼器，只要該譯碼器需要接收逆向數(shù)據(jù)的輸入并基于逆向數(shù)據(jù)計算產(chǎn)生輸出結(jié)果。
[0087]通過根據(jù)本發(fā)明實施例的信道譯碼器和譯碼方法，可以通過接收逆向數(shù)據(jù)并進(jìn)行逆向數(shù)據(jù)的譯碼，來提高信道譯碼器中分量譯碼器的譯碼速度，從而增強(qiáng)信道譯碼器的整體性能。
[0088]本發(fā)明已經(jīng)參考具體實施例進(jìn)行了詳細(xì)說明。然而，很明顯，在不背離本發(fā)明的精神的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)嵤├龍?zhí)行更改和替換。換句話說，本發(fā)明用說明的形式公開，而不是被限制地解釋。要判斷本發(fā)明的要旨，應(yīng)該考慮所附的權(quán)利要求。
【權(quán)利要求】
1.一種信道譯碼器，其包含分量譯碼器，所述分量譯碼器包括: 逆向數(shù)據(jù)計算單元，用于接收逆向數(shù)據(jù)的輸入，以計算第一分支轉(zhuǎn)移概率以及第一狀態(tài)度量值； 對數(shù)似然比計算單元，用于基于所述逆向數(shù)據(jù)計算單元計算出的第一分支轉(zhuǎn)移概率和第一狀態(tài)度量值，來計算對數(shù)似然比。
2.如權(quán)利要求1所述的信道譯碼器，其中，所述分量譯碼器進(jìn)一步包括: 正向數(shù)據(jù)計算單元，用于接收正向數(shù)據(jù)的輸入，以計算第二分支轉(zhuǎn)移概率以及第二狀態(tài)度量值。
3.如權(quán)利要求2所述的信道譯碼器，其中，所述對數(shù)似然比計算單元具體用于基于所述逆向數(shù)據(jù)計算單元計算出的第一分支轉(zhuǎn)移概率和/或所述正向數(shù)據(jù)計算單元計算出的第二分支轉(zhuǎn)移概率，所述逆向數(shù)據(jù)計算單元計算出的第一狀態(tài)度量值以及所述正向數(shù)據(jù)計算單元計算出的第二狀態(tài)度量值，來計算對數(shù)似然比。
4.如權(quán)利要求3所述的信道譯碼器，其中，所述對數(shù)似然比計算單元具體包括: 第一子對數(shù)似然比計算單元，用于基于所述逆向數(shù)據(jù)、所述逆向數(shù)據(jù)計算單元計算出的第一分支轉(zhuǎn)移概率和第一狀態(tài)度量值以及所述正向數(shù)據(jù)計算單元計算出的第二狀態(tài)度量值，來計算第一子對數(shù)似然比； 第二子對數(shù)似然比計算單元，用于基于所述正向數(shù)據(jù)、所述正向數(shù)據(jù)計算單元計算出的第二分支轉(zhuǎn)移概率和第二狀態(tài)度量值以及所述逆向數(shù)據(jù)計算單元計算出的第一狀態(tài)度量值，來計算第二子對數(shù)似然比。
5.如權(quán)利要求4所述的信道譯碼器，其中，所述逆向數(shù)據(jù)計算單元進(jìn)一步包括: 第一存儲器，用于存儲所述逆向數(shù)據(jù)計算單元計算出的第一狀態(tài)度量值。
6.如權(quán)利要求5所述的信道譯碼器，其中，所述正向數(shù)據(jù)計算單元進(jìn)一步包括: 第二存儲器，用于存儲所述正向數(shù)據(jù)計算單元計算出的第二狀態(tài)度量值。
7.如權(quán)利要求6所述的信道譯碼器，其中，所述第一分支轉(zhuǎn)移概率和所述第二分支轉(zhuǎn)移概率的計算同步，且所述第一狀態(tài)度量值和所述第二狀態(tài)度量值的計算同步。
8.如權(quán)利要求6所述的信道譯碼器，其中，所述第一子對數(shù)似然比計算單元實時接收所述第一分支轉(zhuǎn)移概率，且所述第二子對數(shù)似然比計算單元實時接收所述第二分支轉(zhuǎn)移概率。
9.如權(quán)利要求1到8中任意一項所述的信道譯碼器，其中，所述信道譯碼器是Turbo碼譯碼器或低密度校驗編解碼器。
10.如權(quán)利要求1到8中任意一項所述的信道譯碼器，其中，所述第一分支轉(zhuǎn)移概率和所述第二分支轉(zhuǎn)移概率是分支轉(zhuǎn)移概率Gamma，第一狀態(tài)度量值是狀態(tài)度量值Beta，且第二狀態(tài)度量值是狀態(tài)度量值A(chǔ)lpha。
11.一種譯碼方法，應(yīng)用于包含分量譯碼器的信道譯碼器，所述譯碼方法包括: 接收逆向數(shù)據(jù)的輸入，以計算第一分支轉(zhuǎn)移概率以及第一狀態(tài)度量值； 基于所計算出的第一分支轉(zhuǎn)移概率和第一狀態(tài)度量值，來計算對數(shù)似然比。
12.如權(quán)利要求11所述的譯碼方法，進(jìn)一步包括: 接收正向數(shù)據(jù)的輸入，以計算第二分支轉(zhuǎn)移概率以及第二狀態(tài)度量值。
13.如權(quán)利要求12所述的譯碼方法，其中，計算對數(shù)似然比具體包括:基于所計算出的第一分支轉(zhuǎn)移概率和/或第二分支轉(zhuǎn)移概率，所計算出的第一狀態(tài)度量值以及所計算出的第二狀態(tài)度量值，來計算對數(shù)似然比。
14.如權(quán)利要求13所述的譯碼方法，其中，計算對數(shù)似然比具體包括: 基于所述逆向數(shù)據(jù)、所計算出的第一分支轉(zhuǎn)移概率和第一狀態(tài)度量值以及第二狀態(tài)度量值，來計算第一子對數(shù)似然比； 基于所述正向數(shù)據(jù)、所計算出的第二分支轉(zhuǎn)移概率和第二狀態(tài)度量值以及第一狀態(tài)度量值，來計算第二子對數(shù)似然比。
15.如權(quán)利要求14所述的譯碼方法，其中，計算第一分支轉(zhuǎn)移概率以及第一狀態(tài)度量值進(jìn)一步包括: 存儲所計算出的第一狀態(tài)度量值。
16.如權(quán)利要求15所述的譯碼方法，其中，計算第二分支轉(zhuǎn)移概率以及第二狀態(tài)度量值進(jìn)一步包括: 存儲所計算出的第二狀態(tài)度量值。
17.如權(quán)利要求16所述的譯碼方法，其中，所述第一分支轉(zhuǎn)移概率和所述第二分支轉(zhuǎn)移概率的計算同步，且所述第一狀態(tài)度量值和所述第二狀態(tài)度量值的計算同步。
18.如權(quán)利要求16所述的譯碼方法，其中，實時接收所述第一分支轉(zhuǎn)移概率以計算所述第一子對數(shù)似然比，且實時接收所述第二分支轉(zhuǎn)移概率以計算所述第二子對數(shù)似然比。
19.如權(quán)利要求11到18中任意一項所述的譯碼方法，其中，所述信道譯碼器是Turbo碼譯碼器或低密度校驗編解碼器。
20.如權(quán)利要求11到18中任意一項所述的譯碼方法，其中，所述第一分支轉(zhuǎn)移概率和所述第二分支轉(zhuǎn)移概率是分支轉(zhuǎn)移概率Gamma，第一狀態(tài)度量值是狀態(tài)度量值Beta，且第二狀態(tài)度量值是狀態(tài)度量值A(chǔ)lpha。
【文檔編號】H03M13/29GK103916142SQ201310000912
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2013年1月4日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月4日
【發(fā)明者】嚴(yán)小平, 李蒙 申請人:聯(lián)想(北京)有限公司