專利名稱：用于特博碼的解碼方法及其解碼器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及通信領域中的信道編解碼技術，特別涉及無線移動通信移動系統(tǒng)中的用于Turbo碼的解碼方法及其解碼器。
在無線通信系統(tǒng)中，由于傳輸介質的不均勻性和不穩(wěn)定性，傳輸?shù)男盘枙艿綍r間擴散、衰落等干擾影響，造成接收的比特有隨機性的差錯。為了防止信道噪聲的干擾影響，需要采用一定的方式來提高信息的傳送可靠性和有效性。通過增加冗余度來降低誤碼率的糾錯編碼方法，被時間證明是一類有效可靠的重要手段。特別在移動通信和衛(wèi)星通信系統(tǒng)中。糾錯碼得到廣泛的技術應用。
卷積碼是一種糾錯碼，它是將信息在一個字塊內編碼的碼并且前面的字塊信息影響當前字塊。卷積碼是以碼率R和約束長度K為特征的，碼率R是指一個信息位比特經過編碼后由幾個比特來表示；約束長度K是指確定區(qū)段信息比特影響的范圍，同時K=m+1，m是卷積碼內部移位寄存器的個數(shù)。卷積碼內部可以有多個狀態(tài)，狀態(tài)數(shù)為2K-1。編碼器的結構決定了當前比特和前面比特的關系，可以由多項式表示。如

圖1的卷積碼編碼器是cdma2000和WCDMA提案中Turbo碼編碼器采用的卷積碼結構，可以由下面的多項式表示 該圖是cdma2000提案中的Turbo碼編碼器中的子編碼器的結構。它是一個R=1/3碼率的回歸系統(tǒng)卷積碼編碼器，簡寫為RSC。11是移位寄存器，一共有三個移位寄存器，所以m=3,K=4。12是模2加法器，13是尾比特控制結構，當一幀數(shù)據輸入完畢后，需要對11寄存器清零，這是將尾比特控制器開關切換到下方，通過三個節(jié)拍，將三個寄存器內的比特作為輸入依次清零。
卷積碼譯碼器是一種通過最大似然法對用卷積碼編碼的碼字進行譯碼的裝置。維特比譯碼器通過將已知確定的編碼器、編碼狀態(tài)和接收到的碼字狀態(tài)進行比較，選擇最接近的編碼路徑，來對所選路徑傳送的信息進行譯碼。
卷積碼編譯碼對信道干擾造成的誤碼有一定的糾錯能力。由兩個卷積碼編碼器并行級聯(lián)構成的Turbo碼編碼器和解碼方法與卷積碼的糾錯能力相比有很大的提高。1993年，Berrou、Glavieux和Thitimajshima提出了一種接近信息論中著名的香農限的糾錯碼Turbo碼，在碼率為1/2的情況下，能夠在Eb/N0=0.7dB下達到10E-5的誤碼率。由于Turbo碼優(yōu)越的性能，在第三代移動通信系統(tǒng)的cdma2000提案和W-CDMA提案中，都將它作為未來數(shù)據業(yè)務中取代卷積碼的糾錯碼。在衛(wèi)星宇航飛船等深空通信中，Turbo碼也將取代傳統(tǒng)的級聯(lián)碼。
Turbo碼的編碼器由兩個子編碼器并行級聯(lián)或串行級聯(lián)組成，子編碼器可以是卷積碼編碼器、乘積碼等，信息一方面直接輸入子編碼器1，同時經過一個交織器后輸入子編碼器2，子編碼器1和子編碼器2的編碼輸出再經過一個打孔器打孔后輸出。圖2給出了子編碼器采用圖1的并行級聯(lián)Turbo碼編碼器，這也是cdma2000和WCDMA提案中的Turbo碼編碼器結構。
圖2是cdma2000和WCDMA提案中的Turbo碼編碼器的結構。21和22分別是上下兩個子編碼器。23是編碼器內部的交織器，其作用是對輸入數(shù)據的順序進行重新編排，目的是調整權重的分布，使得子編碼器2輸入比特流的權重分布與子編碼器1的不同。24是打孔器，對兩個子編碼器輸出的六路比特進行打孔抽樣和并串轉換。
Turbo碼的解碼采用遞歸迭代方式。圖3是采用這種方式的Turbo碼解碼器的結構，其中，33,34是指軟輸入軟輸出解碼器SISO。根據譯碼算法的不同主要分為最大后驗概率譯碼和最大似然譯碼。本發(fā)明所涉及的是后一種算法。31是解打孔裝置，對應于編碼器中的打孔器24的逆操作。32是解交織器，對應于編碼器中交織器23的逆操作，還原交織前的順序。35是符號判決器，當輸入數(shù)據大于0時，輸出1；當輸入數(shù)據小于0時，輸出0；輸入的數(shù)據中沒有等于0的情況。
美國專利號US5406570、名稱為“具有判決權重的卷積碼最大似然解碼方法和相關的解碼器”(Method for a Maximum Likelihood Decod-ing of a Convolutional Codewith Decision Weighting,and Corresponding Decoder)公開了一種軟輸出維特比算法(SOVA)譯碼器的結構，在長度為L的第一個網格圖和長度為L’的第二個網格圖維特比回溯的基礎上，從L點開始尋找L點的并行回溯路徑。在長度為L’的第二個網格圖內，幸存路徑的硬判決Sk和并行路徑的硬判決Sk’不相等時，就做公式(2)的運算，llr=min(llr’,Mdiffk)(2)(2)其中l(wèi)lr是這次更新的軟信息值，llr’是上次更新的軟信息值，Mdiffk是節(jié)點k處幸存路徑上判決Sk的累計路徑度量值和判決1-Sk的累計路徑度量值之差。為了使并行回溯的時間不至于太長，通常L’=0.5L。
這種SOVA譯碼器存在這樣三個缺點第一是L’長度不夠大，如同維特比譯碼時回溯的長度必須達到5～10倍的寄存器長度m一樣，L’必須足夠大才能保證譯碼的軟信息正確。
第二是雖然第二個網格圖里只進行了一次并行路徑的回溯，將路徑上每個節(jié)點按公式(2)比較的結果存放在移位寄存器組內，通過一次次滑動比較輸出結果，但是這種方法是基于窗口滑動一個節(jié)點后，輸出一個老的數(shù)據，接收一個新的數(shù)據后，原來網格圖1和網格圖2里的幸存路徑未變化的假設。這種假設只有在一窗的長度等于幀長時才能保證100％的正確，或者在窗長很長和信道情況比較好的情況下才能有比較高的可靠性，而實際情況往往無法滿足以上兩點。
第三是在對應第二個網格圖，需要雖然每次只解出一個節(jié)點的硬判決Sk和相應的軟信息后，但是需要有一組長度等于網格圖2的寄存器組來保留中間軟信息，由于軟信息通常精度要求比較高，所以需要消耗大量的寄存器資源。
為此，本發(fā)明的目的是針對上述美國專利號US5406570所公開的軟輸出維特比算法(SOVA)譯碼器存的缺點，提出另一種用于Turbo碼的解碼方法及其解碼器，以提高基于SOVA算法的Turbo碼解碼器的解碼精度和解碼速度，使之能在低信噪比的惡劣信道環(huán)境下保持良好的解碼效果和進行高速解碼。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案，其解碼方法為該方法基于軟輸出維特比方法，通過將判決的可靠性作為軟信息輸出，其特征在于，采用多條并行路徑回溯，以及一次窗口的回溯輸出多個軟輸出。
其解碼器為該解碼器包括分支度量計算單元、加比選計算單元、路徑存儲單元、差值存儲器單元、狀態(tài)度量存儲器單元、回溯處理器單元、符號調制單元、歸一化單元、控制器單元，其中，
加比選計算單元用來計算分支路徑度量和之前該路徑上的累計路徑度量值之和得到當前某狀態(tài)的兩個累計路徑度量值和它們的絕對差值并加以比較，保留累計路徑度量值大的那條路徑和累計路徑度量值，將其送入路徑存儲器和狀態(tài)度量存儲器，并將該狀態(tài)上計算得到的兩個累計路徑度量值之絕對差值送入差值存儲器；控制器是控制上述各個單元之間的傳輸聯(lián)絡；回溯處理器做維特比回溯和軟信息回溯兩部分的運算；符號調制單元將軟輸出絕對值與硬判決結合起來；歸一化單元是將軟輸出信息歸一化，作為下一次迭代的外賦交織前的信息。
由于本發(fā)明的方法基于軟輸出維特比方法，通過將判決的可靠性作為軟信息輸出，還采用了多條并行路徑回溯，以及一次窗口的回溯輸出多個軟輸出；在解碼器的結構上，采用加比選計算單元來計算分支路徑度量和之前該路徑上的累計路徑度量值之和得到當前某狀態(tài)的兩個累計路徑度量值和它們的絕對差值并加以比較，將其送入路徑存儲器和狀態(tài)度量存儲器，并將該狀態(tài)上計算得到的兩個累計路徑度量值之絕對差值送入差值存儲器；回溯處理器做維特比回溯和軟信息回溯兩部分的運算；符號調制單元將軟輸出絕對值與硬判決結合起來。因此本發(fā)明能有效地克服現(xiàn)有的SOVA譯碼器存在的L’長度不夠大、不能保證譯碼的軟信息正確，只有在假設理想的條件、以及要消耗大量的寄存器資源的下才能保證解碼的精度和可靠性缺點。本發(fā)明可在低信噪比的惡劣信道環(huán)境下保持良好的解碼效果和較高速地進行解碼。
下面結合附圖和實施例，對本發(fā)明的解碼方法和解碼器作進一步地詳細說明圖1為cdma2000和WCDMA提案中的Turbo碼編碼器中的子編碼器的結構示意圖。
圖2為cdma2000和WCDMA提案中的Turbo碼編碼器的結構示意圖。
圖3為現(xiàn)有的Turbo碼解碼器原理方框示意圖。
圖4為圖3中的SISO單元原理結構方框示意圖。
圖5為圖3中分支度量計算單元電路原理方框示意圖。
圖6為本發(fā)明的解碼方法原理示意圖。
圖7為本發(fā)明的解碼器中的回溯處理器單元的電路原理圖。
圖8為本發(fā)明的解碼器中的符號調制單元的電路原理圖。
根據Turbo碼實施要求，作為Turbo碼解碼的關鍵SISO必須具有高精度和高速解碼的特點。因此，該軟輸入軟輸出解碼器SISO應具有第一，并行回溯路徑的長度足夠大，也就是L’/(L+L’)→1，極端情況下L=0。在這種情況下，(L’+L)的長度約在10m左右，太小回溯長度不夠，軟信息準確度不夠高，太大浪費存儲資源。
第二，并行路徑的回溯方法。在US5406570的專利中描述的并行回溯是從L點起在第二個網格圖里回溯，長度是L’，只回溯一次。這樣做的缺點是假設幸存路徑在整個窗口滑動的過程中不變，而實際情況不滿足這種假設，造成的后果是維特比硬判決發(fā)生錯誤。
本發(fā)明所要采用的方法是在第二個網格圖內幸存路徑上每一節(jié)點都進行并行路徑的回溯，在并行路徑回溯到L+L’點時，如果并行回溯的硬判決S’L+L’與幸存路徑的硬判決SL+L’不同，就做公式(2)的更新。與前面現(xiàn)有的方法相比，本發(fā)明的方法計算量會增加，但是帶來了準確性，可用于Turbo碼的多次迭代譯碼。對于增加的計算量，可以通過下面第三點來予以解決。
第三，通過增加有限規(guī)模存儲器的開銷，來達到一次第一個網格圖和第二個網格圖的窗口回溯輸出n個軟信息值和硬判決。其中第一個網格圖的窗口長度仍然為L，第二個網格圖的窗口長度為n+L’-1，只要保證L+L’在10m左右即可。對于這樣的方法，窗口維特比回溯的長度是L+L’-1+n，并行回溯的長度是(L’-1+n)*(L’+n)/2；而如果用現(xiàn)有的方法，輸出n個節(jié)點的軟信息和硬判決值，需要n*(L+L’)次維特比回溯和n*(L’*(L’+1)/2)次并行回溯。如果n比較大，則可以大大減少運算量。在具體的應用中，考慮具體電路實施器件的資源，可以選取合適的n。
正如在
背景技術：
中所描述的，圖1和圖2構成了符合cdma2000和WCDMA提案中的Turbo的子編碼器和編碼器的結構。相應地，Turbo碼解碼器結構如圖3所示。在圖3中的軟輸入軟輸出解碼器(SISO)33、34的具體結構如圖4所示，41是分支路徑度量計算單元BMU，計算從某個節(jié)點的某個狀態(tài)到達下個節(jié)點的某個狀態(tài)的路徑度量值?？梢杂霉?a、3b來表示Ms0=x·trellis_xs0+y0·trellis_y00s+y1·trellis_y10s-z/2;(3a)]]>Ms1=x·trellis_xs1+y0·trellis_y01s+y1·trellis_y11s+z/2;(3b)]]>
其中M0s,M1s分別是從前一節(jié)點到達當前節(jié)點狀態(tài)s輸入為0和輸入為1的分支路徑度量值，其中trells_x0s對應的是到達狀態(tài)s的輸入為0的相應的x的輸出值，依次可知其它變量的含義。
42是加比選計算單元ACS，用來計算分支路徑度量和以前該路徑上的累計路徑度量值之和得到當前某狀態(tài)的兩個累計路徑度量值和它們的絕對差值，并加以比較，保留累計路徑度量值大的那條路徑和累計路徑度量值，將其送入路徑存儲器43和狀態(tài)度量存儲器(SMM)45，并將該狀態(tài)上計算得到的兩個累計路徑度量值之絕對差值送入差值存儲器46。
控制器44是控制各個單元之間的傳輸聯(lián)絡?；厮萏幚砥?7做維特比回溯和軟信息回溯兩部分的運算(內部詳細結構見圖6和圖7)。符號調制單元48將軟輸出絕對值與硬判決結合起來，即按公式(4)Soft_Output=(2*Hard_Output-1)*llr(4)符號調制單元48的電路結構見圖8。歸一化單元49是將軟輸出信息歸一化，作為下一次迭代的外賦交織前的信息，其算法如公式(5)Z=Soft_Output-X-Z’ (5)其中X和Z’是前一級的信息元輸入和外賦信息輸入，公式(5)的歸一化運算是為了防止多次迭代產生正反饋。
請參閱圖5所示，分支度量計算單元(BMU)41，二輸入加法器51，52是二選一的選通器MUX，因為公式(3)中與x,y0,y1相乘的項的值是+1或-1，所以根據不同的情況選通帶上正負號調制的信號經過加法器運算即可完成公式(3a)、(3b),53均為反向器。
如圖6所示，該圖是維特比回溯和軟信息并行回溯的原理示意圖。61是維特比回溯路徑，即由此產生的最大路徑，又名幸存路徑。62虛線表示的是從每個節(jié)點開始的并行回溯路徑，并行回溯的目的是為了求解公式(2)中的軟信息。63是長度尺標n，表明該長度內的軟信息和硬判決可以一次性輸出n個點；64是最小軟信息回溯的長度L’，65是長度L，在這段內的節(jié)點只有維特比回溯。三段長度必須滿足L’+L在10m左右，并且L’＞＞L；n越大越好，并且與L和L’無關，但是n的大小受限制于硬件實現(xiàn)的規(guī)模，整個窗口的長度為n+L’+L，一次所有的運算完畢后輸出n點的硬判決和軟信息，內存釋放掉n個節(jié)點的信息，在再輸入新的n個節(jié)點的信息，進行加比選和回溯。
鑒于上述所考慮，本發(fā)明所采用的方法可歸結如下基于軟輸出維特比算法，通過將判決的可靠性作為軟信息輸出，采用多條并行路徑回溯，以及一次窗口的回溯輸出多個軟輸出。
該方法的具體步驟為a，對于一窗口內的所有節(jié)點的每個狀態(tài)都計算分支度量值、每個狀態(tài)的狀態(tài)度量值、以及狀態(tài)度量值之差。
b，通過加比選計算出維特比回溯起點的具有最大狀態(tài)度量值的狀態(tài)。
c，從所述的狀態(tài)開始維特比回溯，找到幸存路徑和每個節(jié)點上的硬判決。
d，從某一點開始軟信息的回溯。
e，在回溯長度達到一定的值時，開始輸出該節(jié)點到窗尾這段長度內的軟信息和硬判決，其中回溯長度必須滿足等于10倍左右的Turbo碼內卷積碼編碼器的寄存器長度。
f，某節(jié)點軟信息回溯結束后，如果并行路徑上的硬判決與幸存路徑上的硬判決不相同，作軟信息更新，然后再從下個節(jié)點開始下一次軟信息回溯和更新。即n個軟信息寄存器內的信息按公式llr=min(1lr’,Mdiffi)更新，然后再從下個節(jié)點開始軟信息回溯，并按上式再次更新，依此重復進行軟信息回溯，一直到窗尾。
g，將軟信息經過與硬判決調制后作為軟輸出，即Soft_Output=(2*Hard_Output-1)*llr。
或經過歸一化Z=Soft_Output-X-Z’后，作為下一次迭代輸入的外賦信息。
在本發(fā)明的方法中，前端接收的編碼信息和輸出的解碼信息都是軟信息。
依本發(fā)明的解碼方法，其解碼器包括分支度量計算單元、加比選計算單元、路徑存儲單元、差值存儲器單元、狀態(tài)度量存儲器單元、回溯處理器單元、符號調制單元、歸一化單元、控制器單元，其中，加比選計算單元用來計算分支路徑度量和之前該路徑上的累計路徑度量值之和得到當前某狀態(tài)的兩個累計路徑度量值和它們的絕對差值并加以比較，保留累計路徑度量值大的那條路徑和累計路徑度量值，將其送入路徑存儲器和狀態(tài)度量存儲器，并將該狀態(tài)上計算得到的兩個累計路徑度量值之絕對差值送入差值存儲器；
控制器是控制上述各個單元之間的傳輸聯(lián)絡；回溯處理器做維特比回溯和軟信息回溯兩部分的運算；符號調制單元將軟輸出絕對值與硬判決結合起來；歸一化單元49是將軟輸出信息歸一化，作為下一次迭代的外賦交織前的信息。
請繼續(xù)參閱圖7所示，該圖示意了圖4中的回溯處理器47的電路結構。該回溯處理器單元47包括限狀態(tài)機(FSM,Finite State Machine)77、軟信息寄存組78、軟信息更新與控制部分79(圖7中的三個虛框分別表示77、78、79)，有限狀態(tài)機77產生并行路徑上的狀態(tài)并送入軟信息更新與控制部分79，軟信息更新與控制部分79輸出控制軟信息更新和輸出命令到軟信息寄存組78。
圖7中，軟信息寄存器組78進一步包括一個兩輸入比較器72、n個是用來作寄存器的D觸發(fā)器78n-1至780；軟信息更新與控制部分79進一步包括n個與門74n-1到740、一個八選一選通器731、一個非門75、一個二選一選通器76；限狀態(tài)機77進一步包括有可構成八種狀態(tài)轉移的三個移位寄存器771、772、773。圖7中的71、以及軟信息寄存器組78中的78n-1至780均是用來作寄存器的D觸發(fā)器，72是兩輸入比較器，選擇小的輸出。軟信息更新與控制部分79中的73是異或門。74n-1至740均是與門，75是非門，76是二選一的選通器，731是八選一的選通器。有限狀態(tài)機77是由三個移位寄存器771、772、773構成，三個移位寄存器771、772、773中分別存儲著三個bit位，構成可能的八種狀態(tài)轉移，用來產生對應輸入的狀態(tài)轉移，774為一地址譯碼器。
該回溯處理器47的工作原理為回溯開始時由幸存路徑上的pre_bit通過非門75求反來得到并行路徑的上一個狀態(tài)，此時選通器76是選通上一條通路。到第二節(jié)拍時，通過有限態(tài)機77和路徑信息PB
-PB[7]可以在并行路徑上回溯，選通器731輸出的是對應并行路徑上的判決比特，此時選通器76一直是選通下一條路徑，通過的信息是并行路徑上的硬判決，該硬判決與幸存路徑的硬判決通過異或門73異或后送到與門74i(0≤i≤n-1)的一個輸入端。Out_en_0～Out_en_n信號是一種使能信號，平時為0，一旦回溯進入了輸出區(qū)域，也就是回溯的節(jié)點在圖6中63的范圍時，相應節(jié)點i的使能信號Out_en_i變?yōu)?，與門74i(0≤i≤n-1)的另一個輸入端為1，若異或門73的輸出也為1，也就是并行路徑的硬判決和幸存路徑的硬判決不同時，與門74i(0≤i≤n-1)的輸出為1，使得相應的寄存器78i(0≤i≤n-1)的使能端置為1。寄存器71在回溯到每個節(jié)點時通過load_en使能信號載入該節(jié)點的Mdiff值，n個寄存器78n-1～780的在回溯開始時都被置為最大值，通過比較器72將小的值送到寄存器78i的D端，當滿足公式(2)的條件時，新的llr值被寄存器74i保留。當下一個回溯開始時，滿足公式(2)的條件發(fā)生時，新的llr又被保留在78i中，一直到一窗內的L*(L’+1)/2次軟回溯全部結束，寄存器780～78n-1中的值就是n個軟輸出值的絕對值。最后通過圖4中的符號調制單元48后可作為軟輸出，再經過歸一化單元49可作為下次迭代的外賦信息。
通過調制單元48的軟輸出經過圖3中的符號判決器35得到的硬判決即為最終的Turbo碼譯碼結果。
請再參閱圖8所示，圖8是公式(4)的電路實現(xiàn)。81是非門，82是加法器，831和832是二選一選通器。輸入信號Mdiff_min送入選通器831的一個輸入端，選通器831的另一個輸入端來自加法器82的輸出，加法器82的一個輸入是輸入信號Mdiff_min經過非門81，另一個輸入是1，選通器832的兩個輸入是1和0，輸出為llr的最高位，選通器831的輸出是llr的低n位，選通器831、832的選通控制均與硬判決比特輸入連接。當選通器的當硬判決比特為1時，Mdiff_min的n有效位不加修改成為llr的低n位，llr的最高位為0；當硬判決為0時，Mdiff_min通過非門81求反后再通過加法器82加1成為Mdiff_min的n位補碼，經選通器831選通后成為llr的低n位，llr的最高位經硬判決比特選通器832為1，這樣最終的llr為Mdiff_min的負數(shù)。
本發(fā)明在WCDMA和cdma2000提案下，m=3，對于多點輸出的回溯處理單元的規(guī)模約為單點輸出的回溯處理單元的29倍。在回溯處理單元的運算量上，減小約7倍左右。
權利要求
1．一種用于Turbo碼的解碼方法，該方法基于軟輸出維特比算法，通過將判決的可靠性作為軟信息輸出，其特征在于采用多條并行路徑回溯，以及一次窗口的回溯輸出多個軟輸出。
2．如權利要求1所述的用于Turbo碼的解碼方法，其特征在于，該方法進一步包括如下步驟a，對于一次窗口內的所有節(jié)點的每個狀態(tài)都計算分支度量值、每個狀態(tài)的狀態(tài)度量值、以及狀態(tài)度量值之差；b，通過加比選計算出維特比回溯起點的具有最大狀態(tài)度量值的狀態(tài)；c，從所述的狀態(tài)開始維特比回溯，找到幸存路徑和每個節(jié)點上的硬判決；d，從某一點開始軟信息的回溯；e，在回溯長度達到一定的值時，開始輸出該節(jié)點到窗尾這段長度內的軟信息和硬判決；f，某節(jié)點軟信息回溯結束后，如果并行路徑上的硬判決與幸存路徑上的硬判決不同，作軟信息更新，然后再從下個節(jié)點開始下一次軟信息回溯和更新，依此重復進行軟信息回溯，一直到窗尾；g，將軟信息經過與硬判決調制后作為軟輸出。
3.如權利要求2所述的用于Turbo碼的解碼方法，其特征在于所述的步驟e中，回溯長度必須滿足等于10倍左右的Turbo碼內卷積碼編碼器的寄存器長度；在所述的步驟g后，也可將硬判決調制后的軟輸出經過歸一化后，作為下一次迭代輸入的外賦信息。
4.如權利要求1或2或3所述的用于Turbo碼的解碼方法，其特征在于所述前端的接收的編碼信息和輸出的解碼信息都是軟信息。
5．一種用于Turbo碼的解碼器，其特征在于該解碼器包括分支度量計算單元、加比選計算單元、路徑存儲單元、差值存儲器單元、狀態(tài)度量存儲器單元、回溯處理器單元、符號調制單元、歸一化單元、控制器單元，其中，加比選計算單元用來計算分支路徑度量和之前該路徑上的累計路徑度量值之和，得到當前某狀態(tài)的兩個累計路徑度量值和它們的絕對差值并加以比較，保留累計路徑度量值大的那條路徑和累計路徑度量值，將其送入路徑存儲器和狀態(tài)度量存儲器，并將該狀態(tài)上計算得到的兩個累計路徑度量值之絕對差值送入差值存儲器；控制器單元是控制上述各個單元之間的傳輸聯(lián)絡；回溯處理器單元做維特比回溯和軟信息回溯兩部分的運算；符號調制單元將軟輸出絕對值與硬判決結合起來；歸一化單元是將軟輸出信息歸一化，作為下一次迭代的外賦交織前的信息。
6.如權利要求5所述的用于Turbo碼的解碼器，其特征在于所述的回溯處理器單元包括限狀態(tài)機、軟信息寄存組、軟信息更新與控制部分，有限狀態(tài)機產生并行路徑上的狀態(tài)并送入軟信息更新與控制部分，軟信息更新與控制部分輸出控制軟信息更新和輸出命令到軟信息寄存組。
7.如權利要求6所述的用于Turbo碼的解碼器，其特征在于所述的回溯處理器單元通過有限狀態(tài)機和路徑信息產生并行路徑信息，將并行路徑上的判決比特與幸存路徑上的判決比特比較，如果相同，則軟信息寄存組中保留的軟信息不被更新；如果不相同，則將該節(jié)點上的軟信息值與軟信息寄存組中的值比較，將小的值保留在寄存組中；當軟信息寄存組得到輸出指示時，輸出寄存組中保留的軟信息值。
8.如權利要求6所述的用于Turbo碼的解碼器，其特征在于所述的軟信息寄存器組進一步包括一個兩輸入比較器、n個是用來作寄存器的D觸發(fā)器；所述的軟信息更新與控制部分進一步包括n個與門、一個八選一選通器、一個非門、一個二選一選通器；所述的限狀態(tài)機進一步包括有可構成八種狀態(tài)轉移的三個移位寄存器。
9.如權利要求8所述的用于Turbo碼的解碼器，其特征在于所述的限狀態(tài)機產生對應輸入的狀態(tài)轉移，通過非門和選通器來產生軟回溯需要的第一個幸存路徑上的求反的比特和其它并行路徑上的回溯比特，并通過一異或門判斷某節(jié)點幸存路徑上的硬判決是否和并行路徑上的硬判決相同，來決定是否對該節(jié)點的軟信息更新；通過一寄存器組來存儲更新過的軟信息，并通過使能端來控制該軟信息是否可以做更新操作和可以作為軟判決輸出。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于Turbo碼的解碼方法及其解碼器,該方法通過將判決的可靠性作為軟信息輸出,采用多條并行路徑回溯,以及一次窗口的回溯輸出多個軟輸出;解碼器包括分支度量計算、加比選計算、路徑存儲、差值存儲器、狀態(tài)度量存儲器、回溯處理器、符號調制、歸一化、控制器,本發(fā)明能有效地克服現(xiàn)有SOVA譯碼器存在L’長度不夠大、不能保證譯碼的軟信息正確缺點?？稍诘托旁氡鹊膼毫有诺拉h(huán)境下保持良好的高速解碼效果。
文檔編號H03M13/00GK1301087SQ99125740
公開日2001年6月27日 申請日期1999年12月23日 優(yōu)先權日1999年12月23日
發(fā)明者蘇寧 申請人:華為技術有限公司