本發(fā)明涉及無線通信技術(shù)領域,特別是涉及一種迭代解碼方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù):
隨著無線通信技術(shù)得到迅猛發(fā)展,迭代解碼在無線通信技術(shù)中的應用越來越多。在寬帶高速跳頻系統(tǒng)中,為了對抗傳輸失真,降低信道誤碼率,可以利用導頻信號進行信道估計和均衡,比特交織編碼調(diào)制及迭代解碼接收機基于信道估計與均衡進行迭代;而窄帶高速跳頻系統(tǒng)中,通常無法建立類似寬帶系統(tǒng)的估計和均衡模型,而僅僅依靠解交織和解碼不能逼近理論限值,存在較高的誤碼率。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
基于此,有必要針對窄帶高速跳頻系統(tǒng)存在較高誤碼率的問題,提供一種迭代解碼方法和系統(tǒng)。
為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明技術(shù)方案的實施例為:
一種迭代解碼方法,包括以下步驟:
對接收機輸出的解碼數(shù)據(jù)進行循環(huán)冗余校驗,并更新循環(huán)冗余校驗次數(shù),所述解碼數(shù)據(jù)為所述接收機對基帶信號進行同步后,對同步后的基帶信號中的各個邏輯信道進行采樣,并對采樣得到的樣本數(shù)據(jù)進行解交織和解碼后得到的解碼數(shù)據(jù);
當循環(huán)冗余校驗結(jié)果錯誤且更新后的循環(huán)冗余校驗次數(shù)小于或等于預設次數(shù)閾值時,根據(jù)信道參數(shù)對所述解碼數(shù)據(jù)進行編碼,并對編碼后的數(shù)據(jù)進行交織處理,所述信道參數(shù)為所述接收機對所述樣本數(shù)據(jù)進行解交織和解碼時鎖定的所述樣本數(shù)據(jù)對應邏輯信道的信道參數(shù);
將交織處理后的數(shù)據(jù)與所述樣本數(shù)據(jù)的符號位進行異或處理得到本次迭代異或處理結(jié)果,并對本次迭代異或處理結(jié)果中的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計,所述樣本數(shù)據(jù)的符號位為所述接收機對所述樣本數(shù)據(jù)進行解交織前所述樣本數(shù)據(jù)的符號位;
根據(jù)本次迭代異或處理結(jié)果、本次迭代異或處理結(jié)果中數(shù)據(jù)的統(tǒng)計結(jié)果和所述信道參數(shù)中設定的所述樣本數(shù)據(jù)的長度,定位所述樣本數(shù)據(jù)的替換位;
根據(jù)本次迭代異或處理結(jié)果和所述樣本數(shù)據(jù)的替換位對所述樣本數(shù)據(jù)進行替換;
將進行替換后的樣本數(shù)據(jù)作為新的樣本數(shù)據(jù)返回所述接收機對樣本數(shù)據(jù)進行解交織和解碼的步驟。
一種迭代解碼系統(tǒng),包括:
循環(huán)冗余校驗碼模塊,用于對接收機輸出的解碼數(shù)據(jù)進行循環(huán)冗余校驗,并更新循環(huán)冗余校驗次數(shù),所述解碼數(shù)據(jù)為所述接收機對基帶信號進行同步后,對同步后的基帶信號中的各個邏輯信道進行采樣,并對采樣得到的樣本數(shù)據(jù)進行解交織和解碼后得到的解碼數(shù)據(jù);
編碼器,用于當循環(huán)冗余校驗結(jié)果錯誤且更新后的循環(huán)冗余校驗次數(shù)小于或等于預設次數(shù)閾值時,根據(jù)信道參數(shù)對所述解碼數(shù)據(jù)進行編碼,所述信道參數(shù)為所述接收機對所述樣本數(shù)據(jù)進行解交織和解碼時鎖定的所述樣本數(shù)據(jù)對應邏輯信道的信道參數(shù);
交織器,用于根據(jù)所述信道參數(shù)對編碼后的數(shù)據(jù)進行交織處理;
異或處理模塊,用于將交織處理后的數(shù)據(jù)與所述樣本數(shù)據(jù)的符號位進行異或處理得到本次迭代異或處理結(jié)果,并對本次迭代異或處理結(jié)果中的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計,所述樣本數(shù)據(jù)的符號位為所述接收機對所述樣本數(shù)據(jù)進行解交織前所述樣本數(shù)據(jù)的符號位;
數(shù)據(jù)替換位定位模塊,用于根據(jù)本次迭代異或處理結(jié)果、本次迭代異或處理結(jié)果中數(shù)據(jù)的統(tǒng)計結(jié)果和所述信道參數(shù)中設定的所述樣本數(shù)據(jù)的長度,定位所述樣本數(shù)據(jù)的替換位;
數(shù)據(jù)替換模塊,用于根據(jù)本次迭代異或處理結(jié)果和所述樣本數(shù)據(jù)的替換位對所述樣本數(shù)據(jù)進行替換;
將進行替換后的樣本數(shù)據(jù)作為新的樣本數(shù)據(jù)輸入所述接收機的解交織器。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果為:本發(fā)明迭代解碼方法和系統(tǒng),首先在接收機獲取樣本數(shù)據(jù),對樣本數(shù)據(jù)進行解交織和解碼后,對接收機輸出的解碼數(shù)據(jù)進行循環(huán)冗余校驗,更新循環(huán)冗余校驗次數(shù);當循環(huán)冗余校驗結(jié)果錯誤且更新后的循環(huán)冗余校驗次數(shù)小于或等于預設次數(shù)閾值時,對所述解碼數(shù)據(jù)進行編碼交織;將編碼交織后的數(shù)據(jù)與上述樣本數(shù)據(jù)的符號位進行異或處理;根據(jù)本次迭代異或處理結(jié)果定位樣本數(shù)據(jù)的替換位,并進一步對樣本數(shù)據(jù)進行替換,將替換后的樣本數(shù)據(jù)作為新的樣本數(shù)據(jù)返回上述接收機對樣本數(shù)據(jù)進行解交織和解碼的步驟進行下一輪迭代,本發(fā)明根據(jù)接收機輸出的解碼結(jié)果進行編碼交織得到的數(shù)據(jù)與原始樣本數(shù)據(jù)之間的差異,對解碼結(jié)果進行選擇性的替換操作,同時結(jié)合行列交織,達到對抗衰落和多徑的目的,提高解碼效率,降低誤碼率,滿足窄帶高速跳頻系統(tǒng)的應用需要。
附圖說明
圖1為一個實施例中迭代解碼方法流程圖;
圖2為基于圖1所示方法一個具體示例中迭代解碼方法流程圖;
圖3為一個實施例中迭代解碼系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4為基于圖3所示系統(tǒng)一個具體示例中迭代解碼系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5為一個實施例中異或運算示意圖。
具體實施方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白,以下結(jié)合附圖及實施例,對本發(fā)明進行進一步的詳細說明。應當理解,此處所描述的具體實施方式僅僅用以解釋本發(fā)明,并不限定本發(fā)明的保護范圍。
一個實施例中迭代解碼方法,如圖1所示,包括以下步驟:
步驟S101:對接收機輸出的解碼數(shù)據(jù)進行循環(huán)冗余校驗,并更新循環(huán)冗余校驗次數(shù),所述解碼數(shù)據(jù)為所述接收機對基帶信號進行同步后,對同步后的基帶信號中的各個邏輯信道進行采樣,對采樣得到的樣本數(shù)據(jù)進行解交織和解碼后得到的解碼數(shù)據(jù);
這里解碼數(shù)據(jù)通過以下方式獲?。?/p>
接收機在對解調(diào)器輸出的基帶信號進行同步后,對同步后的基帶信號中的各個邏輯信道進行采樣,得到樣本數(shù)據(jù);
這里,樣本數(shù)據(jù)為解調(diào)后的符號數(shù)據(jù)采樣結(jié)果,每一個樣本數(shù)據(jù)都是一個8位寬度的數(shù)據(jù),最高位為符號位,表征0或者1,低7位為強度信息,根據(jù)數(shù)值可以理解為強0,強1,弱0,弱1。數(shù)值越大,強度越高,強度越高,可信度越高。
鎖定所述樣本數(shù)據(jù)對應邏輯信道的信道參數(shù),根據(jù)所述信道參數(shù)對所述樣本數(shù)據(jù)進行解交織;
具體地,邏輯信道參數(shù)包括解交織行參數(shù),解交織列參數(shù),解碼多項式參數(shù)等。
根據(jù)所述信道參數(shù)對解交織后的數(shù)據(jù)進行解碼得到所述解碼數(shù)據(jù)。
步驟S102:當循環(huán)冗余校驗結(jié)果錯誤且更新后的循環(huán)冗余校驗次數(shù)小于或等于預設次數(shù)閾值時,根據(jù)信道參數(shù)對所述解碼數(shù)據(jù)進行編碼,并對編碼后的數(shù)據(jù)進行交織處理,所述信道參數(shù)為所述接收機對所述樣本數(shù)據(jù)進行解交織和解碼時鎖定的所述樣本數(shù)據(jù)對應邏輯信道的信道參數(shù);
若循環(huán)冗余校驗結(jié)果正確或更新后的循環(huán)冗余校驗次數(shù)大于所述預設次數(shù)閾值,結(jié)束迭代并同步輸出校驗結(jié)果。更新后的循環(huán)冗余校驗次數(shù)大于所述預設次數(shù)閾值反應的是迭代次數(shù)達到閾值。
這里,為了進行迭代運算進行的反編碼參數(shù)必須與接收機解碼端一致,解碼端是什么參數(shù),這里也用同樣的參數(shù)。
步驟S103:將交織處理后的數(shù)據(jù)與所述樣本數(shù)據(jù)的符號位進行異或處理得到本次迭代異或處理結(jié)果,并對本次迭代異或處理結(jié)果中的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計,所述樣本數(shù)據(jù)的符號位為所述接收機對所述樣本數(shù)據(jù)進行解交織前所述樣本數(shù)據(jù)的符號位;
具體地,異或處理將兩組數(shù)據(jù)的相同位和不同位分別用0和1表示,反應了迭代運算重新編碼的結(jié)果與原始數(shù)據(jù)之間的差別。
這里,對本次迭代異或處理結(jié)果中的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計即統(tǒng)計異或處理結(jié)果中數(shù)據(jù)0和1的個數(shù),統(tǒng)計兩組數(shù)據(jù)相同位和不同位的個數(shù)。
步驟S104:根據(jù)本次迭代異或處理結(jié)果、本次迭代異或處理結(jié)果中數(shù)據(jù)的統(tǒng)計結(jié)果和所述信道參數(shù)中設定的所述樣本數(shù)據(jù)的長度,定位所述樣本數(shù)據(jù)的替換位;
步驟S105:根據(jù)本次迭代異或處理結(jié)果和所述樣本數(shù)據(jù)的替換位對所述樣本數(shù)據(jù)進行替換;
步驟S106:將進行替換后的樣本數(shù)據(jù)作為新的樣本數(shù)據(jù)返回所述接收機對樣本數(shù)據(jù)進行解交織和解碼的步驟。
從以上描述可知,本發(fā)明迭代解碼方法,根據(jù)接收機輸出的解碼結(jié)果進行編碼交織得到的數(shù)據(jù)與原始樣本數(shù)據(jù)之間的差異,對解碼結(jié)果進行選擇性的替換操作,同時結(jié)合行列交織,達到對抗衰落和多徑的目的,提高解碼效率,降低誤碼率,滿足窄帶高速跳頻系統(tǒng)的應用需要。
此外,在一個具體示例中,根據(jù)本次迭代異或處理結(jié)果、本次迭代異或處理結(jié)果中數(shù)據(jù)的統(tǒng)計結(jié)果和所述信道參數(shù)中設定的所述樣本數(shù)據(jù)的長度,定位所述樣本數(shù)據(jù)的替換位的方式包括:
根據(jù)所述信道參數(shù)中設定的所述樣本數(shù)據(jù)的長度對本次迭代異或處理結(jié)果進行區(qū)域截??;
根據(jù)本次迭代異或處理結(jié)果中數(shù)據(jù)的統(tǒng)計結(jié)果確定截取的各個區(qū)域?qū)臄?shù)據(jù)的統(tǒng)計結(jié)果;
根據(jù)截取的各個區(qū)域?qū)臄?shù)據(jù)的統(tǒng)計結(jié)果確定本次迭代異或處理結(jié)果的差異密集區(qū)域;
根據(jù)所述差異密集區(qū)域定位所述樣本數(shù)據(jù)的替換位。
具體地,對異或處理結(jié)果進行區(qū)域截取,截取的區(qū)域長度根據(jù)需要設置,然后確定各個截取的區(qū)域?qū)臄?shù)據(jù)統(tǒng)計結(jié)果,即統(tǒng)計的0和1的個數(shù),統(tǒng)計的兩組數(shù)據(jù)相同位和不同位的個數(shù),將截取的各個區(qū)域?qū)臄?shù)據(jù)的統(tǒng)計結(jié)果與預設閾值進行比較,根據(jù)比較結(jié)果確定差異密集區(qū)域,例如預設閾值為兩組數(shù)據(jù)不同位的個數(shù)與截取的區(qū)域中總的數(shù)據(jù)個數(shù)的比值閾值,當?shù)谝粎^(qū)域中統(tǒng)計的兩組數(shù)據(jù)不同位的個數(shù)與截取的區(qū)域中總的數(shù)據(jù)個數(shù)的比值大于設定的閾值時,確定第一區(qū)域為差異密集區(qū)域,第一區(qū)域為任意一個截取的區(qū)域,根據(jù)確定的差異密集區(qū)域定位樣本數(shù)據(jù)的替換位。
此外,在一個具體示例中,根據(jù)本次迭代異或處理結(jié)果和所述樣本數(shù)據(jù)的替換位對所述樣本數(shù)據(jù)進行替換的方式包括:
根據(jù)所述樣本數(shù)據(jù)的替換位對所述樣本數(shù)據(jù)進行弱化替換,當本次迭代異或處理結(jié)果收斂時,根據(jù)所述樣本數(shù)據(jù)的替換位對進行弱化替換后的樣本數(shù)據(jù)進行第一種強化替換;
根據(jù)所述樣本數(shù)據(jù)的替換位對所述樣本數(shù)據(jù)進行弱化替換,當本次迭代異或處理結(jié)果不收斂時,根據(jù)所述樣本數(shù)據(jù)的替換位對進行弱化替換后的樣本數(shù)據(jù)進行第二種強化替換。
此外,在一個具體示例中,當本次迭代異或處理結(jié)果為首次迭代得到的異或處理結(jié)果時,判定本次迭代異或處理結(jié)果收斂;
當本次迭代異或處理結(jié)果為非首次迭代得到的異或處理結(jié)果時,將本次迭代異或處理結(jié)果與存儲的本次迭代異或處理結(jié)果對應的上一次迭代異或處理結(jié)果進行比較,當本次迭代異或處理結(jié)果中差異位的數(shù)目小于存儲的本次迭代異或處理結(jié)果對應的上一次迭代異或處理結(jié)果中差異位的數(shù)目時,判定本次迭代異或處理結(jié)果收斂。
此外,在一個具體示例中,若所述樣本數(shù)據(jù)的替換位對應的數(shù)據(jù)為0,將所述0替換為弱0,若所述樣本數(shù)據(jù)的替換位對應的數(shù)據(jù)為1,將所述1替換為弱1,當本次迭代異或處理結(jié)果收斂時,若所述樣本數(shù)據(jù)的替換位對應的數(shù)據(jù)為弱0,將所述弱0替換為強0,若所述樣本數(shù)據(jù)的替換位對應的數(shù)據(jù)為弱1,將所述弱1替換為強1;
若所述樣本數(shù)據(jù)的替換位對應的數(shù)據(jù)為0,將所述0替換為弱0,若所述樣本數(shù)據(jù)的替換位對應的數(shù)據(jù)為1,將所述1替換為弱1,當本次迭代異或處理結(jié)果不收斂時,若所述樣本數(shù)據(jù)的替換位對應的數(shù)據(jù)為弱0,將所述弱0替換為強1;若所述樣本數(shù)據(jù)的替換位對應的數(shù)據(jù)為弱1,將所述弱1替換為強0。
這里,當定位到差異圖樣數(shù)據(jù)的密集區(qū)域時,首先是對差異位進行弱化替換。就是將符號為0的替換為弱0,符號為1的替換為弱1。替換完成后,新的樣本數(shù)據(jù)進行解碼,如果下一次逆向編碼交織異或后得到的圖樣證明本次替換的區(qū)域收斂,則將弱0替換為強0,弱1替換為強1,并繼續(xù)搜索密集區(qū)域進行弱化替換。如果下一次逆向編碼交織異或后得到的圖樣證明本次替換的區(qū)域不收斂,則將弱1替換為強0,弱0替換為強1(也就是反向替換),然后進入迭代過程,重新評估是否收斂。
為了更好地理解上述方法,以下詳細闡述一個本發(fā)明迭代解碼方法的應用實例。
現(xiàn)有窄帶接收機的原理:在無線通信中,由于信道衰落和多徑的存在,在無線收發(fā)信機的空口物理層發(fā)射側(cè)加入編碼和交織,編碼交織后的基帶信號進行Burst(突發(fā)脈沖)成型和調(diào)制,通過載波信道進行傳輸;在接收側(cè),解調(diào)器輸出的基帶數(shù)據(jù)通過同步器進行同步后,通過采樣器對各個邏輯信道進行采樣,得到樣本數(shù)據(jù),然后通過解交織和解碼輸出。
如圖2所示,本發(fā)明迭代解碼方法可以包括以下步驟:
步驟S201:對接收機輸出的解碼數(shù)據(jù)進行循環(huán)冗余校驗,并更新循環(huán)冗余校驗次數(shù),所述解碼數(shù)據(jù)為所述接收機對解調(diào)器輸出的基帶信號進行同步,對同步后的基帶信號中的各個邏輯信道進行采樣,并對采樣得到的樣本數(shù)據(jù)進行解交織和解碼后得到的解碼數(shù)據(jù);
這里解碼數(shù)據(jù)通過以下方式獲?。?/p>
窄帶接收機在對解調(diào)器輸出的基帶信號進行同步后,對同步后的基帶信號中的各個邏輯信道進行采樣,得到樣本數(shù)據(jù);
這里,樣本數(shù)據(jù)為解調(diào)后的符號數(shù)據(jù)采樣結(jié)果,每一個樣本數(shù)據(jù)都是一個8位寬度的數(shù)據(jù),最高位為符號位,表征0或者1,低7位為強度信息,根據(jù)數(shù)值可以理解為強0,強1,弱0,弱1。數(shù)值越大,強度越高,強度越高,可信度越高。
鎖定所述樣本數(shù)據(jù)對應邏輯信道的信道參數(shù),根據(jù)所述信道參數(shù)對所述樣本數(shù)據(jù)進行解交織;
具體地,邏輯信道參數(shù)包括解交織行參數(shù),解交織列參數(shù),解碼多項式參數(shù)等。
根據(jù)所述信道參數(shù)對解交織后的數(shù)據(jù)進行解碼得到所述解碼數(shù)據(jù)。
步驟S202:當循環(huán)冗余校驗結(jié)果錯誤且更新后的循環(huán)冗余校驗次數(shù)小于或等于預設次數(shù)閾值時,根據(jù)信道參數(shù)對所述解碼數(shù)據(jù)進行編碼,并對編碼后的數(shù)據(jù)進行交織處理,所述信道參數(shù)為所述接收機對所述樣本數(shù)據(jù)進行解交織和解碼時鎖定的所述樣本數(shù)據(jù)對應邏輯信道的信道參數(shù);
若循環(huán)冗余校驗結(jié)果正確或更新后的循環(huán)冗余校驗次數(shù)大于所述預設次數(shù)閾值,結(jié)束迭代并同步輸出校驗結(jié)果。更新后的循環(huán)冗余校驗次數(shù)大于所述預設次數(shù)閾值反應的是迭代次數(shù)達到閾值。
這里,為了進行迭代運算進行的反編碼參數(shù)必須與解碼端一致,解碼端是什么參數(shù),這里也用同樣的參數(shù)。
步驟S203:將交織處理后的數(shù)據(jù)與所述樣本數(shù)據(jù)的符號位進行異或處理得到本次迭代異或處理結(jié)果,并對本次迭代異或處理結(jié)果中的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計,所述樣本數(shù)據(jù)的符號位為所述接收機對所述樣本數(shù)據(jù)進行解交織前所述樣本數(shù)據(jù)的符號位;
具體地,異或處理將兩組數(shù)據(jù)的相同位和不同位分別用0和1表示,反應了迭代運算重新編碼的結(jié)果與原始數(shù)據(jù)之間的差別。
這里,對本次迭代異或處理結(jié)果中的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計即統(tǒng)計異或處理結(jié)果中數(shù)據(jù)0和1的個數(shù),統(tǒng)計兩組數(shù)據(jù)相同位和不同位的個數(shù)。
步驟S204:根據(jù)所述信道參數(shù)中設定的所述樣本數(shù)據(jù)的長度對本次迭代異或處理結(jié)果進行區(qū)域截??;
步驟S205:根據(jù)本次迭代異或處理結(jié)果中數(shù)據(jù)的統(tǒng)計結(jié)果確定截取的各個區(qū)域?qū)臄?shù)據(jù)的統(tǒng)計結(jié)果;
步驟S206:根據(jù)截取的各個區(qū)域?qū)臄?shù)據(jù)的統(tǒng)計結(jié)果確定本次迭代異或處理結(jié)果的差異密集區(qū)域;
步驟S207:根據(jù)所述差異密集區(qū)域定位所述樣本數(shù)據(jù)的替換位。
這里,對異或處理結(jié)果進行區(qū)域截取,截取的區(qū)域長度根據(jù)需要設置,然后確定各個截取的區(qū)域?qū)臄?shù)據(jù)統(tǒng)計結(jié)果,即統(tǒng)計的兩組數(shù)據(jù)相同位和不同位的個數(shù),將截取的各個區(qū)域?qū)臄?shù)據(jù)的統(tǒng)計結(jié)果與預設閾值進行比較,根據(jù)比較結(jié)果確定差異密集區(qū)域,根據(jù)確定的差異密集區(qū)域定位樣本數(shù)據(jù)的替換位。
步驟S208:根據(jù)所述樣本數(shù)據(jù)的替換位對所述樣本數(shù)據(jù)進行弱化替換,當本次迭代異或處理結(jié)果收斂時,根據(jù)所述樣本數(shù)據(jù)的替換位對進行弱化替換后的樣本數(shù)據(jù)進行第一種強化替換;
這里,當本次迭代異或處理結(jié)果為首次迭代得到的異或處理結(jié)果時,判定本次迭代異或處理結(jié)果收斂;
當本次迭代異或處理結(jié)果為非首次迭代得到的異或處理結(jié)果時,將本次迭代異或處理結(jié)果與存儲的本次迭代異或處理結(jié)果對應的上一次迭代異或處理結(jié)果進行比較,當本次迭代異或處理結(jié)果中差異位的數(shù)目小于存儲的本次迭代異或處理結(jié)果對應的上一次迭代異或處理結(jié)果中差異位的數(shù)目時,判定本次迭代異或處理結(jié)果收斂。
具體地,若所述樣本數(shù)據(jù)的替換位對應的數(shù)據(jù)為0,將所述0替換為弱0,若所述樣本數(shù)據(jù)的替換位對應的數(shù)據(jù)為1,將所述1替換為弱1,當本次迭代異或處理結(jié)果收斂時,若所述樣本數(shù)據(jù)的替換位對應的數(shù)據(jù)為弱0,將所述弱0替換為強0,若所述樣本數(shù)據(jù)的替換位對應的數(shù)據(jù)為弱1,將所述弱1替換為強1。
步驟S209:根據(jù)所述樣本數(shù)據(jù)的替換位對所述樣本數(shù)據(jù)進行弱化替換,當本次迭代異或處理結(jié)果不收斂時,根據(jù)所述樣本數(shù)據(jù)的替換位對進行弱化替換后的樣本數(shù)據(jù)進行第二種強化替換;
具體地,若所述樣本數(shù)據(jù)的替換位對應的數(shù)據(jù)為0,將所述0替換為弱0,若所述樣本數(shù)據(jù)的替換位對應的數(shù)據(jù)為1,將所述1替換為弱1,當本次迭代異或處理結(jié)果不收斂時,若所述樣本數(shù)據(jù)的替換位對應的數(shù)據(jù)為弱0,將所述弱0替換為強1;若所述樣本數(shù)據(jù)的替換位對應的數(shù)據(jù)為弱1,將所述弱1替換為強0。
這里,當定位到差異圖樣數(shù)據(jù)的密集區(qū)域時,首先是對差異位進行弱化替換。就是將符號為0的替換為弱0,符號為1的替換為弱1。替換完成后,新的樣本數(shù)據(jù)進行解碼,如果下一次逆向編碼交織異或后得到的圖樣證明本次替換的區(qū)域收斂,則將弱0替換為強0,弱1替換為強1,并繼續(xù)搜索密集區(qū)域進行弱化替換。如果下一次逆向編碼交織異或后得到的圖樣證明本次替換的區(qū)域不收斂,則將弱1替換為強0,弱0替換為強1(也就是反向替換),然后進入迭代過程,重新評估是否收斂。
步驟S210:將進行替換后的樣本數(shù)據(jù)作為新的樣本數(shù)據(jù)返回所述接收機對樣本數(shù)據(jù)進行解交織和解碼的步驟。
從以上描述可知,本實施例首先在接收機獲取樣本數(shù)據(jù),對樣本數(shù)據(jù)進行解交織和解碼后,對接收機輸出的解碼數(shù)據(jù)進行循環(huán)冗余校驗,更新循環(huán)冗余校驗次數(shù);當循環(huán)冗余校驗結(jié)果錯誤且更新后的循環(huán)冗余校驗次數(shù)小于或等于預設次數(shù)閾值時,對所述解碼數(shù)據(jù)進行編碼交織;將編碼交織后的數(shù)據(jù)與上述樣本數(shù)據(jù)的符號位進行異或處理;根據(jù)本次迭代異或處理結(jié)果定位樣本數(shù)據(jù)的替換位,并進一步對樣本數(shù)據(jù)進行替換,將替換后的樣本數(shù)據(jù)作為新的樣本數(shù)據(jù)返回上述接收機對樣本數(shù)據(jù)進行解交織和解碼的步驟進行下一輪迭代,本發(fā)明根據(jù)接收機輸出的解碼結(jié)果進行編碼交織得到的數(shù)據(jù)與原始樣本數(shù)據(jù)之間的差異,對解碼結(jié)果進行選擇性的替換操作,同時結(jié)合行列交織,達到對抗衰落和多徑的目的,提高解碼效率,降低誤碼率,滿足窄帶高速跳頻系統(tǒng)的應用需要。
一個實施例中迭代解碼系統(tǒng),如圖3示,包括:
循環(huán)冗余校驗碼模塊301,用于對接收機輸出的解碼數(shù)據(jù)進行循環(huán)冗余校驗,并更新循環(huán)冗余校驗次數(shù),所述解碼數(shù)據(jù)為所述接收機對基帶信號進行同步后,對同步后的基帶信號中的各個邏輯信道進行采樣,并對采樣得到的樣本數(shù)據(jù)進行解交織和解碼后得到的解碼數(shù)據(jù);
編碼器302,用于當循環(huán)冗余校驗結(jié)果錯誤且更新后的循環(huán)冗余校驗次數(shù)小于或等于預設次數(shù)閾值時,根據(jù)信道參數(shù)對所述解碼數(shù)據(jù)進行編碼,所述信道參數(shù)為所述接收機對所述樣本數(shù)據(jù)進行解交織和解碼時鎖定的所述樣本數(shù)據(jù)對應邏輯信道的信道參數(shù);
交織器303,用于根據(jù)所述信道參數(shù)對編碼后的數(shù)據(jù)進行交織處理;
異或處理模塊304,用于將交織處理后的數(shù)據(jù)與所述樣本數(shù)據(jù)的符號位進行異或處理得到本次迭代異或處理結(jié)果,并對本次迭代異或處理結(jié)果中的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計,所述樣本數(shù)據(jù)的符號位為所述接收機對所述樣本數(shù)據(jù)進行解交織前所述樣本數(shù)據(jù)的符號位;
數(shù)據(jù)替換位定位模塊305,用于根據(jù)本次迭代異或處理結(jié)果、本次迭代異或處理結(jié)果中數(shù)據(jù)的統(tǒng)計結(jié)果和所述信道參數(shù)中設定的所述樣本數(shù)據(jù)的長度,定位所述樣本數(shù)據(jù)的替換位;
數(shù)據(jù)替換模塊306,用于根據(jù)本次迭代異或處理結(jié)果和所述樣本數(shù)據(jù)的替換位對所述樣本數(shù)據(jù)進行替換;
將進行替換后的樣本數(shù)據(jù)作為新的樣本數(shù)據(jù)輸入所述接收機的解交織器。
此外,在一個具體示例中,所述數(shù)據(jù)替換位定位模塊包括:
區(qū)域截取單元,用于根據(jù)所述信道參數(shù)中設定的所述樣本數(shù)據(jù)的長度對本次迭代異或處理結(jié)果進行區(qū)域截??;
區(qū)域數(shù)據(jù)統(tǒng)計結(jié)果確定單元,用于根據(jù)本次迭代異或處理結(jié)果中數(shù)據(jù)的統(tǒng)計結(jié)果確定截取的各個區(qū)域?qū)臄?shù)據(jù)的統(tǒng)計結(jié)果;
差異密集區(qū)域確定單元,用于根據(jù)截取的各個區(qū)域?qū)臄?shù)據(jù)的統(tǒng)計結(jié)果確定本次迭代異或處理結(jié)果的差異密集區(qū)域;
數(shù)據(jù)替換位定位單元,用于根據(jù)所述差異密集區(qū)域定位所述樣本數(shù)據(jù)的替換位。
此外,在一個具體示例中,所述數(shù)據(jù)替換模塊包括:
第一數(shù)據(jù)替換單元,根據(jù)所述樣本數(shù)據(jù)的替換位對所述樣本數(shù)據(jù)進行弱化替換,當本次迭代異或處理結(jié)果收斂時,根據(jù)所述樣本數(shù)據(jù)的替換位對進行弱化替換后的樣本數(shù)據(jù)進行第一種強化替換;
第二數(shù)據(jù)替換單元,用于根據(jù)所述樣本數(shù)據(jù)的替換位對所述樣本數(shù)據(jù)進行弱化替換,當本次迭代異或處理結(jié)果不收斂時,根據(jù)所述樣本數(shù)據(jù)的替換位對進行弱化替換后的樣本數(shù)據(jù)進行第二種強化替換。
此外,在一個具體示例中,當本次迭代異或處理結(jié)果為首次迭代得到的異或處理結(jié)果時,判定本次迭代異或處理結(jié)果收斂;
當本次迭代異或處理結(jié)果為非首次迭代得到的異或處理結(jié)果時,將本次迭代異或處理結(jié)果與存儲的本次迭代異或處理結(jié)果對應的上一次迭代異或處理結(jié)果進行比較,當本次迭代異或處理結(jié)果中差異位的數(shù)目小于存儲的本次迭代異或處理結(jié)果對應的上一次迭代異或處理結(jié)果中差異位的數(shù)目時,判定本次迭代異或處理結(jié)果收斂。
此外,在一個具體示例中,第一數(shù)據(jù)替換單元,用于若所述樣本數(shù)據(jù)的替換位對應的數(shù)據(jù)為0,將所述0替換為弱0,若所述樣本數(shù)據(jù)的替換位對應的數(shù)據(jù)為1,將所述1替換為弱1,當本次迭代異或處理結(jié)果收斂時,若所述樣本數(shù)據(jù)的替換位對應的數(shù)據(jù)為弱0,將所述弱0替換為強0,若所述樣本數(shù)據(jù)的替換位對應的數(shù)據(jù)為弱1,將所述弱1替換為強1;
第二數(shù)據(jù)替換單元,用于若所述樣本數(shù)據(jù)的替換位對應的數(shù)據(jù)為0,將所述0替換為弱0,若所述樣本數(shù)據(jù)的替換位對應的數(shù)據(jù)為1,將所述1替換為弱1,當本次迭代異或處理結(jié)果不收斂時,若所述樣本數(shù)據(jù)的替換位對應的數(shù)據(jù)為弱0,將所述弱0替換為強1;若所述樣本數(shù)據(jù)的替換位對應的數(shù)據(jù)為弱1,將所述弱1替換為強0。
為了更好地理解上述方法,以下詳細闡述一個本發(fā)明迭代解碼系統(tǒng)的應用實例。
現(xiàn)有窄帶接收機的原理:在無線通信中,由于信道衰落和多徑的存在,在無線收發(fā)信機的空口物理層發(fā)射側(cè)加入編碼和交織,編碼交織后的基帶信號進行Burst成型和調(diào)制,通過載波信道進行傳輸;在接收側(cè),解調(diào)器輸出的基帶數(shù)據(jù)通過同步器進行同步后,通過采樣器對各個邏輯信道進行采樣,得到樣本數(shù)據(jù),然后通過解交織和解碼輸出。
如圖4所示,接收機的同步器對解調(diào)器輸出的基帶信號進行同步后,采樣器對同步后的基帶信號中的各個邏輯信道進行采樣,得到樣本數(shù)據(jù);
這里,樣本數(shù)據(jù)為解調(diào)后的符號數(shù)據(jù)采樣結(jié)果,每一個樣本數(shù)據(jù)都是一個8位寬度的數(shù)據(jù),最高位為符號位,表征0或者1,低7位為強度信息,根據(jù)數(shù)值可以理解為強0,強1,弱0,弱1。數(shù)值越大,強度越高,強度越高,可信度越高。
解交織器鎖定所述樣本數(shù)據(jù)對應邏輯信道的信道參數(shù),根據(jù)所述信道參數(shù)對所述樣本數(shù)據(jù)進行解交織,獲取的所述樣本數(shù)據(jù)的符號位存入異或處理模塊;
具體地,邏輯信道參數(shù)包括解交織行參數(shù),解交織列參數(shù),解碼多項式參數(shù)等。
解碼器根據(jù)所述信道參數(shù)對解交織后的數(shù)據(jù)進行解碼得到所述解碼數(shù)據(jù)。
本發(fā)明迭代解碼系統(tǒng)包括:
循環(huán)冗余校驗碼模塊,用于對接收機輸出的解碼數(shù)據(jù)進行循環(huán)冗余校驗,并更新循環(huán)冗余校驗次數(shù)。
迭代解碼緩存,用于存儲解碼結(jié)果,當解碼結(jié)果通過CRC(Cyclic Redundancy Check,循環(huán)冗余校驗碼)校驗時,存儲的解碼結(jié)果丟棄;當CRC校驗不通過時,對存儲區(qū)的解碼結(jié)果進行編碼和交織,用于與原始樣本數(shù)據(jù)的符號位異或運算,定位傳輸錯誤的數(shù)據(jù)段;
編碼器,用于當循環(huán)冗余校驗結(jié)果錯誤且更新后的循環(huán)冗余校驗次數(shù)小于或等于預設次數(shù)閾值時,根據(jù)信道參數(shù)對所述解碼數(shù)據(jù)進行逆向編碼,所述信道參數(shù)為所述接收機對所述樣本數(shù)據(jù)進行解交織和解碼時鎖定的所述樣本數(shù)據(jù)對應邏輯信道的信道參數(shù);
交織器,用于對進行逆向編碼后的數(shù)據(jù)進行逆向交織處理,交織參數(shù)與發(fā)端的參數(shù)完全相同,交織輸入為逆向編碼后的數(shù)據(jù);
編碼緩存器,用于存儲編碼器編碼后的結(jié)果;
交織緩存器,用于存儲交織器輸出的逆向交織后的數(shù)據(jù),用于與原始樣本數(shù)據(jù)的符號位異或運算,定位傳輸錯誤的數(shù)據(jù)段。
樣本緩存模塊,用于存儲參與迭代的樣本數(shù)據(jù)。當解碼結(jié)果不能通過CRC校驗時,將對參與迭代的樣本數(shù)據(jù)進行替換,并重新啟動解碼過程。新的解交織和解碼使用優(yōu)化后的樣本,并對解碼結(jié)果進行評估。第一份迭代樣本數(shù)據(jù)是在第一次解交織進行時同步存入的。
異或處理模塊,用于將交織處理后的數(shù)據(jù)與存儲的樣本數(shù)據(jù)的符號位進行異或處理得到本次迭代異或處理結(jié)果,并對本次迭代異或處理結(jié)果中的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計;
數(shù)據(jù)替換位定位模塊,用于根據(jù)本次迭代異或處理結(jié)果、本次迭代異或處理結(jié)果中數(shù)據(jù)的統(tǒng)計結(jié)果和所述信道參數(shù)中設定的所述樣本數(shù)據(jù)的長度,定位所述樣本數(shù)據(jù)的替換位;
數(shù)據(jù)替換模塊,用于根據(jù)本次迭代異或處理結(jié)果和所述樣本數(shù)據(jù)的替換位對所述樣本數(shù)據(jù)進行替換,并將進行替換后的樣本數(shù)據(jù)保存在上述樣本緩存模塊中。
迭代控制器:是迭代解碼器的主控制器,控制整個迭代解碼過程的實現(xiàn),其控制狀態(tài)機如下:
1.控制參數(shù)初始化。
2.a)接收到采樣器送來的采樣結(jié)束并啟動解交織的信號時,啟動解交織。
b)接收到數(shù)據(jù)開關切換信號,在開關完成切換之后,同步啟動解交織。
3.a)鎖定信道參數(shù)并讀取樣本緩存模塊中的樣本數(shù)據(jù)或進行替換后的樣本數(shù)據(jù)進行解交織運算。讀取哪一個緩沖區(qū)由開關指向位置決定。
b)解交織進行時,如果開關決定數(shù)據(jù)來自樣本數(shù)據(jù),則解交織器對讀取的樣本數(shù)據(jù)進行解交織,并同步取出符號位存入異或處理模塊中的數(shù)據(jù)A0區(qū)。
c)解交織進行時,如果開關決定的數(shù)據(jù)來自進行替換后的樣本數(shù)據(jù),則同步取出數(shù)據(jù)符號位存到異或處理模塊中的數(shù)據(jù)An區(qū)(n為當前連續(xù)迭代計數(shù)值cnt)。
4.收到解交織結(jié)束信號鎖定解碼參數(shù)并啟動解碼。解碼結(jié)果同步存入迭代解碼緩存。
5.解碼結(jié)束,同步啟動CRC校驗及校驗計數(shù)器;校驗正確或計數(shù)器溢出則結(jié)束迭代并同步輸出校驗結(jié)果;
校驗錯誤且計數(shù)器未溢出,則鎖定對應邏輯信道的信道參數(shù),啟動編碼。
6.編碼啟動后,根據(jù)信道參數(shù)對解碼結(jié)果進行逆向編碼。
7.編碼結(jié)束后同步啟動交織,對編碼結(jié)果進行交織運算。
8.交織器輸出的交織結(jié)果與存入異或處理模塊中的樣本符號進行XOR運算并存儲運算統(tǒng)計結(jié)果,同步輸出比較結(jié)果指示,XOR運算結(jié)果和運算統(tǒng)計結(jié)果支持外部讀取。
9.根據(jù)XOR運算結(jié)果、XOR運算統(tǒng)計結(jié)果和解碼長度定位樣本數(shù)據(jù)或進行替換后的樣本數(shù)據(jù)中的數(shù)據(jù)替換位域。
根據(jù)定位的替換位域進行數(shù)據(jù)替換。
10.切換數(shù)據(jù)、控制參數(shù)和同步信號控制開關,開關指向解碼器的控制輸出,啟動解交織解碼過程。
其中,異或處理模塊將交織處理后的數(shù)據(jù)與存儲的樣本數(shù)據(jù)的符號位進行異或處理得到本次迭代異或處理結(jié)果如圖5所示。
數(shù)據(jù)替換位定位模塊根據(jù)所述信道參數(shù)中設定的樣本數(shù)據(jù)的長度對異或處理結(jié)果進行區(qū)域截取;根據(jù)異或處理結(jié)果中數(shù)據(jù)的統(tǒng)計結(jié)果確定截取的各個區(qū)域?qū)臄?shù)據(jù)的統(tǒng)計結(jié)果;根據(jù)截取的各個區(qū)域?qū)臄?shù)據(jù)的統(tǒng)計結(jié)果確定異或處理結(jié)果的差異密集區(qū)域;根據(jù)所述差異密集區(qū)域定位樣本數(shù)據(jù)的替換位。
數(shù)據(jù)替換模塊,用于根據(jù)所述樣本數(shù)據(jù)的替換位對所述樣本數(shù)據(jù)進行弱化替換,當本次迭代異或處理結(jié)果收斂時,根據(jù)所述樣本數(shù)據(jù)的替換位對進行弱化替換后的樣本數(shù)據(jù)進行第一種強化替換;
根據(jù)所述樣本數(shù)據(jù)的替換位對所述樣本數(shù)據(jù)進行弱化替換,當本次迭代異或處理結(jié)果不收斂時,根據(jù)所述樣本數(shù)據(jù)的替換位對進行弱化替換后的樣本數(shù)據(jù)進行第二種強化替換。
這里,當本次迭代異或處理結(jié)果為首次迭代得到的異或處理結(jié)果時,判定本次迭代異或處理結(jié)果收斂;
當本次迭代異或處理結(jié)果為非首次迭代得到的異或處理結(jié)果時,將本次迭代異或處理結(jié)果與存儲的本次迭代異或處理結(jié)果對應的上一次迭代異或處理結(jié)果進行比較,當本次迭代異或處理結(jié)果中差異位的數(shù)目小于存儲的本次迭代異或處理結(jié)果對應的上一次迭代異或處理結(jié)果中差異位的數(shù)目時,判定本次迭代異或處理結(jié)果收斂。
具體地,若所述樣本數(shù)據(jù)的替換位對應的數(shù)據(jù)為0,將所述0替換為弱0,若所述樣本數(shù)據(jù)的替換位對應的數(shù)據(jù)為1,將所述1替換為弱1,當本次迭代異或處理結(jié)果收斂時,若所述樣本數(shù)據(jù)的替換位對應的數(shù)據(jù)為弱0,將所述弱0替換為強0,若所述樣本數(shù)據(jù)的替換位對應的數(shù)據(jù)為弱1,將所述弱1替換為強1;
若所述樣本數(shù)據(jù)的替換位對應的數(shù)據(jù)為0,將所述0替換為弱0,若所述樣本數(shù)據(jù)的替換位對應的數(shù)據(jù)為1,將所述1替換為弱1,當本次迭代異或處理結(jié)果不收斂時,若所述樣本數(shù)據(jù)的替換位對應的數(shù)據(jù)為弱0,將所述弱0替換為強1;若所述樣本數(shù)據(jù)的替換位對應的數(shù)據(jù)為弱1,將所述弱1替換為強0。
從以上描述可知,本發(fā)明迭代解碼系統(tǒng),根據(jù)接收機輸出的解碼結(jié)果進行編碼交織得到的數(shù)據(jù)與原始樣本數(shù)據(jù)之間的差異,對解碼結(jié)果進行選擇性的替換操作,同時結(jié)合行列交織,達到對抗衰落和多徑的目的,提高解碼效率,降低誤碼率,滿足窄帶高速跳頻系統(tǒng)的應用需要。
以上所述實施例的各技術(shù)特征可以進行任意的組合,為使描述簡潔,未對上述實施例中的各個技術(shù)特征所有可能的組合都進行描述,然而,只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾,都應當認為是本說明書記載的范圍。
以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的幾種實施方式,其描述較為具體和詳細,但并不能因此而理解為對發(fā)明專利范圍的限制。應當指出的是,對于本領域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下,還可以做出若干變形和改進,這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此,本發(fā)明專利的保護范圍應以所附權(quán)利要求為準。