譯碼校驗裝置和方法、譯碼裝置和方法以及接收端的制作方法
【專利摘要】一種譯碼校驗裝置和方法、譯碼裝置和方法以及接收端。所述譯碼校驗裝置包括：運算單元，用于對每一時鐘周期譯碼器輸出的數(shù)據(jù)執(zhí)行校驗運算處理，以獲得運算結(jié)果，所述執(zhí)行校驗運算處理基于如下方式：將每一比特數(shù)據(jù)表示成多項式并求和，然后對求和得到的多項式執(zhí)行多項式求余；輸出單元，用于輸出校驗結(jié)果，所述校驗結(jié)果為譯碼階段的所有時鐘周期的運算結(jié)果之和。本發(fā)明技術(shù)方案實現(xiàn)了譯碼校驗的實時計算，從而可以節(jié)省功耗。
【專利說明】譯碼校驗裝置和方法、譯碼裝置和方法以及接收端
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及通信【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種譯碼校驗裝置和方法、譯碼裝置和方法以及接收端。
【背景技術(shù)】
[0002]Turbo碼由于采用迭代譯碼方法而具有接近香農(nóng)理論極限的譯碼性能，其已被采納為下一代移動通信系統(tǒng)的信道編碼方案之一，并且在通信領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。
[0003]以長期演進系統(tǒng)(LTE, Long Term Evolution)標準物理層采用1/3碼率的Turbo編碼器作為信道編碼標準為例，在發(fā)送端采用了兩個分量編碼器，編碼的輸入為加入循環(huán)冗余校驗(CRC, Cyclic Redundancy Check)信息后的碼塊S,其中分量編碼器I的輸入為正常順序的碼塊S，輸出為校驗比特序列PO ;分量編碼器2采用經(jīng)過二次置換多項式(QPP，Quadratic Permutation Polynomial)交織后的碼塊，輸出為校驗比特序列P1，序列S、PO和Pl在經(jīng)過速率匹配和調(diào)制后發(fā)送到傳輸信道。
[0004]在接收端，Turbo碼采用迭代譯碼，圖1示出了 Turbo譯碼過程的原理圖，如圖所示，分量譯碼I的輸入為S和PO對應(yīng)的軟信息，以及分量譯碼2輸出的經(jīng)過解交織后的外信息；輸出為發(fā)送到分量譯碼2的外信息和譯碼結(jié)果。同樣，分量譯碼2的輸入為交織后的S和Pl對應(yīng)的軟信息，以及分量編碼I輸出的經(jīng)過交織后的外信息；輸出為發(fā)送到分量譯碼I的外信息和譯碼結(jié)果。兩個分量譯碼通過外信息交互，執(zhí)行交替迭代的譯碼處理，能夠不斷提高譯碼輸出的可信度。在LTE標準中，每個Turbo的碼塊均含有CRC校驗信息，因此每個分量譯碼輸出的譯碼結(jié)果均可進行CRC校驗，如果校驗通過，即可提前終止Turbo譯碼，以節(jié)省功耗。而分量編碼器2的譯碼輸出是交織后的順序，因此需要首先進行解交織，然后才能進行CRC校驗。在譯碼過程中，兩個分量譯碼不會同時執(zhí)行，而且二者的計算基本相同，因此在實際的硬件實現(xiàn)中，僅采用一個分量譯碼器，以節(jié)省芯片面積。
[0005]由于LTE標準采用了無沖突的QPP交織器，一個Turbo碼塊可以劃分為多段數(shù)據(jù)，每段數(shù)據(jù)可以獨立進行Turbo譯碼，這樣可以實現(xiàn)多個譯碼器并行處理，從而提高譯碼器的吞吐率。
[0006]圖2示出了現(xiàn)有的一種Turbo譯碼器的實現(xiàn)結(jié)構(gòu)，圖3示出了現(xiàn)有的譯碼處理流程。結(jié)合圖2和圖3，Turbo碼塊被劃分為K段，采用K個獨立的譯碼器并行譯碼，這里的分段數(shù)K通常也稱為譯碼并行度，K個獨立的譯碼器通過交換網(wǎng)絡(luò)從存儲器陣列中讀取數(shù)據(jù)，所述存儲器陣列包括多個分段存儲器。分量譯碼I和分量譯碼2的譯碼交替迭代處理，在分量譯碼I的譯碼結(jié)果輸出階段，每個時鐘周期每個譯碼器輸出2比特數(shù)據(jù)，K個譯碼器共輸出2K個比特，這2K個比特分屬于交織前碼塊的K個不同分段，因此需要寫入排序存儲器進行重新排序，恢復(fù)碼塊的原始順序，然后從排序存儲器讀出排序后的譯碼結(jié)果進行CRC校驗。同樣地，在分量譯碼2的譯碼結(jié)果輸出階段，每個時鐘周期每個譯碼器輸出2比特數(shù)據(jù)，K個譯碼器共輸出2K個比特，這2K個比特分屬于交織后碼塊的K個不同分段，因此需要解交織后寫入排序存儲器進行重新排序，恢復(fù)碼塊的原始順序，然后從排序存儲器讀出排序后的譯碼結(jié)果進行CRC校驗。當對分量譯碼I或分量譯碼2的譯碼結(jié)果的CRC校驗通過，或者當達到最大迭代次數(shù)時，則結(jié)束譯碼處理流程。
[0007]對于現(xiàn)有的LTE Turbo譯碼器而言，CRC校驗是在分量譯碼后從排序存儲器讀取數(shù)據(jù)并進行運算的，這樣會導(dǎo)致額外的排序存儲器訪問，多余的譯碼計算，從而降低了譯碼器的吞吐率，增加了硬件功耗。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明技術(shù)方案要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有的CRC校驗在分量譯碼后進行，從而導(dǎo)致硬件功耗大。
[0009]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明技術(shù)方案提供一種譯碼校驗裝置，包括:
[0010]運算單元，用于對每一時鐘周期譯碼器輸出的數(shù)據(jù)執(zhí)行校驗運算處理，以獲得運算結(jié)果，所述執(zhí)行校驗運算處理基于如下方式:將每一比特數(shù)據(jù)表示成多項式并求和，然后對求和得到的多項式執(zhí)行多項式求余；
[0011]輸出單元，用于輸出校驗結(jié)果，所述校驗結(jié)果為譯碼階段的所有時鐘周期的運算結(jié)果之和。
[0012]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明技術(shù)方案還提供一種譯碼裝置，包括:
[0013]第一分量譯碼單元和第二分量譯碼單元，所述第一分量譯碼單元和第二分量譯碼單元分別通過K個譯碼器進行譯碼處理，兩個分量譯碼單元的譯碼處理交替迭代進行；
[0014]校驗控制單元和所述的譯碼校驗裝置，所述校驗控制單元用于控制所述譯碼校驗裝置對所述第一分量譯碼單元或第二分量譯碼單元譯碼輸出的數(shù)據(jù)進行校驗以輸出校驗結(jié)果。
[0015]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明技術(shù)方案還提供一種包括上述譯碼裝置的接收端。
[0016]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明技術(shù)方案還提供一種譯碼校驗方法，包括:
[0017]對每一時鐘周期譯碼器輸出的數(shù)據(jù)執(zhí)行校驗運算處理，以獲得運算結(jié)果，所述執(zhí)行校驗運算處理基于如下方式:將每一比特數(shù)據(jù)表示成多項式并求和，然后對求和得到的多項式執(zhí)行多項式求余；
[0018]輸出校驗結(jié)果，所述校驗結(jié)果為譯碼階段的所有時鐘周期的運算結(jié)果之和。
[0019]可選的，所述運算結(jié)果通過下述公式獲得:
[0020]
【權(quán)利要求】
1.一種譯碼校驗裝置，其特征在于，包括: 運算單元，用于對每一時鐘周期譯碼器輸出的數(shù)據(jù)執(zhí)行校驗運算處理，以獲得運算結(jié)果，所述執(zhí)行校驗運算處理基于如下方式:將每一比特數(shù)據(jù)表示成多項式并求和，然后對求和得到的多項式執(zhí)行多項式求余； 輸出單元，用于輸出校驗結(jié)果，所述校驗結(jié)果為譯碼階段的所有時鐘周期的運算結(jié)果之和。
2.如權(quán)利要求1所述的譯碼校驗裝置，其特征在于，所述運算單元通過下述公式獲得運算結(jié)果:
3.如權(quán)利要求1所述的譯碼校驗裝置，其特征在于，所述運算單元包括:
基本單元，用于計算C (Xn)，其中，0< η乞I，L為碼塊長度，K為分段數(shù)； 求和單元，用于計算
4.如權(quán)利要求3所述的譯碼校驗裝置，其特征在于，所述輸出單元用于調(diào)用所述加法單元，以輸出所述校驗結(jié)果。
5.如權(quán)利要求3所述的譯碼校驗裝置，其特征在于，所述基本單元包括: 查表單元，用于以P為索引查表以獲得c(xpw),其中，n=pw+q, w取2的冪,0 ( q<w ； 邏輯單元，用于計算c W)。
6.如權(quán)利要求1所述的譯碼校驗裝置，其特征在于，還包括:讀取單元，用于從所述譯碼器讀取譯碼輸出的數(shù)據(jù)。
7.如權(quán)利要求1所述的譯碼校驗裝置，其特征在于，還包括:譯碼控制單元，用于在根據(jù)所述校驗結(jié)果判斷出校驗通過后，輸出終止譯碼處理的控制信號。
8.一種譯碼裝置，包括第一分量譯碼單元和第二分量譯碼單元，所述第一分量譯碼單元和第二分量譯碼單元分別通過K個譯碼器進行譯碼處理，兩個分量譯碼單元的譯碼處理交替迭代進行，其特征在于，還包括:校驗控制單元和權(quán)利要求1至7任一項所述的譯碼校驗裝置，所述校驗控制單元用于控制所述譯碼校驗裝置對所述第一分量譯碼單元或第二分量譯碼單元譯碼輸出的數(shù)據(jù)進行校驗以輸出校驗結(jié)果。
9.如權(quán)利要求8所述的譯碼裝置，其特征在于，還包括: 排序存儲單元，用于存儲排序后的所述第一分量譯碼單元或第二分量譯碼單元譯碼輸出的數(shù)據(jù)； 譯碼輸出單元，用于在根據(jù)所述校驗結(jié)果判斷出校驗通過后，從所述排序存儲單元中讀取排序后的數(shù)據(jù)并予以輸出。
10.如權(quán)利要求9所述的譯碼裝置，其特征在于，所述譯碼輸出單元還用于在根據(jù)所述校驗結(jié)果判斷出校驗失敗且迭代次數(shù)達到最大值時，從所述排序存儲單元中讀取排序后的數(shù)據(jù)并予以輸出。
11.如權(quán)利要求8所述的譯碼裝置，其特征在于，所述第一分量譯碼單元和第二分量譯碼單元共用K個譯碼器。
12.一種接收端，其特征在于，包括權(quán)利要求8至11任一項所述的譯碼裝置。
13.—種譯碼校驗方法，其特征在于，包括: 對每一時鐘周期譯碼器輸出的數(shù)據(jù)執(zhí)行校驗運算處理，以獲得運算結(jié)果，所述執(zhí)行校驗運算處理基于如下方式:將每一比特數(shù)據(jù)表示成多項式并求和，然后對求和得到的多項式執(zhí)行多項式求余； 輸出校驗結(jié)果，所述校驗結(jié)果為譯碼階段的所有時鐘周期的運算結(jié)果之和。
14.如權(quán)利要求13所述的譯碼校驗方法，其特征在于，所述運算結(jié)果通過下述公式獲得:
15.如權(quán)利要求13所述的譯碼校驗方法，其特征在于，所述校驗運算處理包括: 調(diào)用基本單兀計算k=K-2時的
16.如權(quán)利要求15所述的譯碼校驗方法，其特征在于，所述輸出校驗結(jié)果包括:調(diào)用所述加法單元，以輸出所述校驗結(jié)果。
17.如權(quán)利要求15所述的譯碼校驗方法，其特征在于，所述計算C(Xn)包括: 以P為索引查表以獲得c(xpw)，其中，n=pw+q, w取2的冪,O ( q<w ； 計算c W)。
18.如權(quán)利要求13所述的譯碼校驗方法，其特征在于，還包括:從所述譯碼器讀取譯碼輸出的數(shù)據(jù)。
19.如權(quán)利要求13所述的譯碼校驗方法，其特征在于，還包括:在根據(jù)所述校驗結(jié)果判斷出校驗通過后，輸出終止譯碼處理的控制信號。
20.一種譯碼方法，包括第一分量譯碼和第二分量譯碼，所述第一分量譯碼和第二分量譯碼分別通過K個譯碼器進行譯碼處理，兩個分量譯碼的譯碼處理交替迭代進行，其特征在于，還包括:采用權(quán)利要求13至19任一項所述的譯碼校驗方法對所述第一分量譯碼或第二分量譯碼輸出的數(shù)據(jù)進行校驗以輸出校驗結(jié)果。
21.如權(quán)利要求20所述的譯碼方法，其特征在于，還包括: 存儲排序后的所述第一分量譯碼或第二分量譯碼輸出的數(shù)據(jù)； 在根據(jù)所述校驗結(jié)果判斷出校驗通過后，讀取排序后的數(shù)據(jù)并予以輸出。
22.如權(quán)利要求20所述的譯碼方法，其特征在于，還包括:在根據(jù)所述校驗結(jié)果判斷出校驗失敗且迭代次數(shù)達到最大值時，讀取排序后的數(shù)據(jù)并予以輸出。
【文檔編號】H04L1/00GK103684655SQ201210319840
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2012年8月31日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月31日
【發(fā)明者】張楨睿, 章軍 申請人:展訊通信(天津)有限公司