專利名稱:一種用于移動(dòng)終端的聯(lián)合信道譯碼裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種移動(dòng)通信領(lǐng)域的裝置，尤其涉及的是一種用于移動(dòng)終端的聯(lián)合信道譯碼的裝置。
背景技術(shù)：
在通訊系統(tǒng)中，需要采用復(fù)雜的編碼方案。在移動(dòng)通訊系統(tǒng)中引入卷積碼和Turbo碼糾錯(cuò)技術(shù)后能改善編碼增益，使系統(tǒng)的抗干擾性能大大增強(qiáng)，可降低解調(diào)設(shè)備所需的信噪比，從而使系統(tǒng)的多址能力得以提高，也可以使移動(dòng)終端設(shè)備向小型化和節(jié)能型方向發(fā)展。在移動(dòng)終端的設(shè)計(jì)中，低功耗和減小硅片面積是重要的兩個(gè)考慮因素。
移動(dòng)終端的信道編碼需支持卷積碼。卷積碼可以很好地克服隨機(jī)差錯(cuò)，但是它對(duì)突發(fā)差錯(cuò)比較敏感，所以常常和交織器一起使用，交織器可以將突發(fā)差錯(cuò)轉(zhuǎn)化為隨機(jī)差錯(cuò)。卷積碼通常采用維特比(Viterbi)譯碼算法，可以證明Viterbi算法是一種最大似然譯碼算法，可以達(dá)到最優(yōu)性能。
卷積碼編碼器從全零的狀態(tài)出發(fā)，最后又回到全零的狀態(tài)時(shí)所輸出的序列碼，稱為零尾比特卷積碼，或者零終止卷積碼。通常使用的卷積碼都是零終止或零尾比特卷積碼，但是零尾比特卷積碼需要額外的零尾比特，會(huì)帶來(lái)額外的開(kāi)銷，而咬尾卷積碼很好地克服了這個(gè)問(wèn)題，從而具有比零尾比特更好的性能。
咬尾卷積碼通過(guò)使用咬尾格柵終止策略而不是零尾比特傳統(tǒng)的格柵終止策略，可以在不犧牲性能的條件下避免卷積碼的碼率損失。對(duì)于咬尾卷積碼，編碼器的起始狀態(tài)沒(méi)有必要是全0狀態(tài)，可以是任何其它狀態(tài)。在格柵圖中，表示一個(gè)咬尾碼字的路徑必須是起始狀態(tài)和終止?fàn)顟B(tài)是相同的。這就意味著將格柵圖卷起來(lái)后，起始狀態(tài)和終止?fàn)顟B(tài)連接起來(lái)，就像一條蛇咬住了自己的尾巴，這就是咬尾的由來(lái)。IEEE 802.16標(biāo)準(zhǔn)采用咬尾卷積碼。
此外，隨著移動(dòng)通訊的發(fā)展，為了實(shí)現(xiàn)在多種移動(dòng)通訊網(wǎng)間無(wú)縫切換，移動(dòng)終端的需要支持多種通訊標(biāo)準(zhǔn)，如IEEE 802.16、IEEE 802.11、3GPP、GSM、GPRS等。移動(dòng)終端的信道譯碼方案也需要支持多種標(biāo)準(zhǔn)，但對(duì)多種標(biāo)準(zhǔn)的支持，意味著移動(dòng)終端的信道譯碼方案的復(fù)雜度增加了，從而增加了硅片的面積和功耗，因此需要尋找一些辦法來(lái)降低硅片的面積和功耗。
在公開(kāi)文獻(xiàn)中查到Viterbi譯碼和Turbo譯碼的聯(lián)合信道譯碼方案，文章發(fā)表在IEEEICASSP 2003，pp497-500中，文章名稱為“VITURBOA RECONFIGURABLEARCHITECTURE FOR VITERBIAND TURBO DECODING”。該文提出一種可重配置的結(jié)構(gòu)用于高速Viterbi和Turbo譯碼。在這篇文章中，Turbo譯碼采用SOVA(Soft-Output ViterbiAlgorithm)，SOVA算法的性能比log-MAP算法的性能要低。但沒(méi)有對(duì)零尾比特卷積碼和咬尾卷積碼進(jìn)行聯(lián)合譯碼的裝置公開(kāi)。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種用于移動(dòng)終端的聯(lián)合信道譯碼裝置，這種裝置對(duì)零尾比特卷積碼和咬尾卷積碼進(jìn)行聯(lián)合譯碼，能夠支持多種標(biāo)準(zhǔn)，如IEEE 802.16、IEEE 802.11、3GPP、GSM、GPRS等，該裝置具有較小的硅片面積和較低的功耗。
本發(fā)明的技術(shù)方案包括一種用于移動(dòng)終端的聯(lián)合信道譯碼裝置，其中，包括總體控制模塊、咬尾譯碼控制器模塊以及一維特比譯碼模塊；所述總體控制模塊用于控制其它各個(gè)模塊的工作及數(shù)據(jù)流向，根據(jù)譯碼類型確定是咬尾卷積譯碼還是零尾比特卷積譯碼，若是咬尾卷積譯碼則將數(shù)據(jù)透送給咬尾譯碼控制器模塊；若是零尾比特卷積譯碼，則直接將數(shù)據(jù)透送給維特比譯碼模塊進(jìn)行譯碼；所述咬尾譯碼控制器模塊用于控制咬尾譯碼數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和發(fā)送，咬尾譯碼控制器模塊和維特比譯碼模塊合在一起完成咬尾譯碼功能。
所述的裝置，其中，所述咬尾譯碼控制器模塊還包括狀態(tài)指示模塊、接收控制模塊、發(fā)送控制模塊、第一存儲(chǔ)單元、第二存儲(chǔ)單元；所述狀態(tài)指示模塊用于指示接收控制模塊和發(fā)送控制模塊乒乓操作的狀態(tài)；所述接收控制模塊用于實(shí)現(xiàn)接收數(shù)據(jù)包控制，對(duì)接收到的數(shù)據(jù)包進(jìn)行存儲(chǔ)控制；所述發(fā)送控制模塊用于實(shí)現(xiàn)發(fā)送數(shù)據(jù)包控制，對(duì)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)包進(jìn)行發(fā)送控制；所述第一存儲(chǔ)單元和所述第二存儲(chǔ)單元用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)包。
所述的裝置，其中，所述維特比譯碼模塊用于對(duì)收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行Viterbi譯碼。
所述的裝置，其中，所述接收控制模塊將數(shù)據(jù)放入第一存儲(chǔ)單元或第二存儲(chǔ)單元中緩存；在發(fā)送時(shí)，所述發(fā)送控制模塊從第一存儲(chǔ)單元或第二存儲(chǔ)單元中讀出以前存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并將處理后的數(shù)據(jù)送給維特比譯碼模塊進(jìn)行譯碼。
所述的裝置，其中，所述咬尾卷積譯碼控制器模塊對(duì)數(shù)據(jù)包存儲(chǔ)采用兩塊二端口存儲(chǔ)器進(jìn)行存儲(chǔ)。
本發(fā)明所提供的一種用于移動(dòng)終端的聯(lián)合信道譯碼裝置，與現(xiàn)有技術(shù)相比，能夠?qū)崿F(xiàn)移動(dòng)終端的卷積碼和咬尾卷積碼聯(lián)合信道譯碼；達(dá)到了最大限度利用共享資源；能夠支持多種通信標(biāo)準(zhǔn)，從而節(jié)省了系統(tǒng)總體成本。
圖1為本發(fā)明裝置的聯(lián)合信道譯碼裝置實(shí)現(xiàn)框圖；圖2為本發(fā)明裝置的咬尾譯碼控制器模塊實(shí)現(xiàn)框圖。
具體實(shí)施方式以下結(jié)合附圖，將對(duì)本發(fā)明的各較佳實(shí)施例進(jìn)行較為詳細(xì)的說(shuō)明。
在3GPP、GSM、GPRS、IEEE 802.11等標(biāo)準(zhǔn)采用零尾比特卷積碼，IEEE 802.16采用咬尾卷積碼。本發(fā)明的用于移動(dòng)終端的聯(lián)合信道譯碼裝置中，采用了Viterbi算法來(lái)實(shí)現(xiàn)移動(dòng)終端的卷積碼和咬尾卷積碼聯(lián)合信道譯碼方案，能夠支持多種標(biāo)準(zhǔn)。本裝置中各模塊的連接及功能如圖1所示的，包括以下模塊總體控制模塊、咬尾譯碼控制器模塊、狀態(tài)指示模塊、接收控制模塊、發(fā)送控制模塊、第一存儲(chǔ)單元0、第二存儲(chǔ)單元1、維特比譯碼模塊。其中，所述總體控制模塊，其主要功能是控制其它各個(gè)模塊的工作及數(shù)據(jù)流向。所述咬尾譯碼控制器模塊，其主要功能是控制咬尾譯碼數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和發(fā)送。所述狀態(tài)指示模塊，其主要功能是指示接收控制模塊和發(fā)送控制模塊乒乓操作的狀態(tài)。所述接收控制模塊，其主要功能是實(shí)現(xiàn)接收數(shù)據(jù)包控制，對(duì)接收到的數(shù)據(jù)包進(jìn)行存儲(chǔ)控制。所述發(fā)送控制模塊，其主要功能是實(shí)現(xiàn)發(fā)送數(shù)據(jù)包控制，對(duì)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)包進(jìn)行發(fā)送控制。所述第存儲(chǔ)單元0，其主要功能是存儲(chǔ)數(shù)據(jù)包。所述第二存儲(chǔ)單元1，其主要功能是存儲(chǔ)數(shù)據(jù)包。所述維特比譯碼模塊，其主要功能是對(duì)收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行Viterbi譯碼。
在本發(fā)明設(shè)計(jì)的裝置中，卷積譯碼采用Viterbi算法進(jìn)行譯碼。卷積譯碼的主要組成部分是隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)。咬尾卷積譯碼也采用Viterbi算法進(jìn)行譯碼。在本發(fā)明設(shè)計(jì)的裝置中，兩種譯碼方案共享Viterbi算法，譯碼結(jié)構(gòu)是基于咬尾卷積譯碼和零尾比特卷積譯碼聯(lián)合的結(jié)構(gòu)，這樣就產(chǎn)生了一個(gè)更有效的結(jié)構(gòu)。兩種譯碼方案最大程度上重用計(jì)算部分的硬件和存儲(chǔ)器可使面積大為降低。利用Viterbi譯碼器譯兩次碼以實(shí)現(xiàn)咬尾卷積譯碼。第一次譯碼是為了獲得咬尾卷積譯碼的起始狀態(tài)，譯碼開(kāi)始時(shí)本發(fā)明裝置并不知道正確的起始狀態(tài)，這次譯碼的輸出將被丟棄，第二次譯碼的輸出為正確的譯碼結(jié)果。
本發(fā)明裝置的總體控制模塊接收到數(shù)據(jù)和譯碼類型后，根據(jù)譯碼類型確定是咬尾卷積譯碼還是零尾比特卷積譯碼，若是咬尾卷積譯碼則總體控制模塊將數(shù)據(jù)送給咬尾譯碼控制器模塊，接收控制模塊將數(shù)據(jù)放入第一存儲(chǔ)單元0或第二存儲(chǔ)單元1中緩存；在發(fā)送時(shí)，發(fā)送控制模塊從第一存儲(chǔ)單元0或第二存儲(chǔ)單元1中讀出以前存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并將處理后的數(shù)據(jù)送給維特比譯碼模塊進(jìn)行譯碼。
所述咬尾卷積譯碼控制器模塊對(duì)數(shù)據(jù)包存儲(chǔ)采用兩塊二端口存儲(chǔ)器進(jìn)行存儲(chǔ)，兩塊存儲(chǔ)器采用乒乓操作，采用乒乓操作輸入數(shù)據(jù)流和輸出數(shù)據(jù)流都是連續(xù)不斷的，沒(méi)有任何停頓，可對(duì)數(shù)據(jù)流進(jìn)行流水線似處理，完成數(shù)據(jù)的無(wú)縫緩沖與處理，顯著提高處理的速度。若是零尾比特卷積譯碼，總體控制模塊直接將數(shù)據(jù)送給維特比模塊譯碼進(jìn)行譯碼。維特比譯碼模塊譯出數(shù)據(jù)后將譯碼結(jié)果送出。
本發(fā)明所提出的裝置能夠?qū)崿F(xiàn)移動(dòng)終端的卷積碼和咬尾卷積碼聯(lián)合信道譯碼；達(dá)到最大限度利用共享資源；能夠支持多種通信標(biāo)準(zhǔn)。
如圖1所示的，可以清楚看出本裝置的主要結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)流向，下而詳細(xì)分析如下各個(gè)模塊的具體實(shí)現(xiàn)方法。
所述總體控制模塊控制其它各個(gè)模塊的工作及數(shù)據(jù)流向，該模塊根據(jù)譯碼類型確定是咬尾卷積譯碼還是零尾比特卷積譯碼，若是咬尾卷積譯碼則將數(shù)據(jù)透送給咬尾譯碼控制器模塊。若是零尾比特卷積譯碼，則直接將數(shù)據(jù)透送給維特比譯碼模塊進(jìn)行譯碼。
所述咬尾譯碼控制器模塊用于控制咬尾譯碼數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和發(fā)送，咬尾譯碼控制器模塊和維特比譯碼模塊合在一起完成咬尾譯碼功能。該模塊實(shí)現(xiàn)框圖如圖2所示，其包括狀態(tài)指示模塊、接收控制模塊、發(fā)送控制模塊、第一存儲(chǔ)單元0、第二存儲(chǔ)單元1等五個(gè)小模塊。
所述狀態(tài)指示模塊用于指示接收控制模塊和發(fā)送控制模塊乒乓操作的狀態(tài)。主要由一個(gè)狀態(tài)寄存器組成，存儲(chǔ)乒乓操作的狀態(tài)，并將狀態(tài)指示信號(hào)ping_pong_sta送給接收控制模塊和發(fā)送控制模塊。
所述接收控制模塊用于實(shí)現(xiàn)接收數(shù)據(jù)包控制，對(duì)接收到的數(shù)據(jù)包進(jìn)行存儲(chǔ)控制，根據(jù)狀態(tài)指示模塊的指示生成第一存儲(chǔ)單元0或第二存儲(chǔ)單元1的寫(xiě)信號(hào)，將數(shù)據(jù)wr_dat寫(xiě)入第一存儲(chǔ)單元0或第二存儲(chǔ)單元1中。
所述發(fā)送控制模塊，用于實(shí)現(xiàn)發(fā)送數(shù)據(jù)包控制，對(duì)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)包進(jìn)行發(fā)送控制。根據(jù)狀態(tài)指示模塊的指示生成第一存儲(chǔ)單元0或第二存儲(chǔ)單元1的讀信號(hào)，將數(shù)據(jù)rd_dat0從第一存儲(chǔ)單元0或數(shù)據(jù)rd_dat1從第二存儲(chǔ)單元1中讀出。
所述第一存儲(chǔ)單元0的主要功能是存儲(chǔ)數(shù)據(jù)包，采用隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)，和第二存儲(chǔ)單元1構(gòu)成乒乓操作存儲(chǔ)器。所述第二存儲(chǔ)單元1的主要功能是存儲(chǔ)數(shù)據(jù)包，采用隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)，和第一存儲(chǔ)單元0構(gòu)成乒乓操作存儲(chǔ)器。
所述維特比譯碼模塊的主要功能是對(duì)收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行Viterbi譯碼，該模塊實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)Viterbi譯碼功能。
本發(fā)明裝置的工作流程如下所述總體控制模塊接收到數(shù)據(jù)dec_data和譯碼類型dec_mode，根據(jù)譯碼類型dec_mode確定是咬尾卷積譯碼還是零尾比特卷積譯碼，若是咬尾卷積譯碼則總體控制模塊將數(shù)據(jù)fec2dec_data送給咬尾譯碼控制器模塊，接收控制模塊將數(shù)據(jù)wr_data放入第一存儲(chǔ)單元0或第二存儲(chǔ)單元1中緩存；在發(fā)送時(shí)，發(fā)送控制模塊從第一存儲(chǔ)單元0或第二存儲(chǔ)單元1中讀出以前存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)rd_dat0或rd_dat1進(jìn)行處理，并將處理后的數(shù)據(jù)data送給維特比譯碼模塊進(jìn)行譯碼。若是零尾比特卷積譯碼，總體控制模塊直接將數(shù)據(jù)fec_data送給維特比譯碼模塊進(jìn)行譯碼。維特比譯碼模塊譯出數(shù)據(jù)后將譯碼結(jié)果decbit送出。
通過(guò)上面的描述可以看出，本發(fā)明裝置能夠?qū)崿F(xiàn)移動(dòng)終端的卷積碼和咬尾卷積碼聯(lián)合信道譯碼；達(dá)到了最大限度利用共享資源；能夠支持多種通信標(biāo)準(zhǔn)，從而節(jié)省了系統(tǒng)總體成本。
但應(yīng)當(dāng)理解的是，上述針對(duì)具體實(shí)施例的描述較為詳細(xì)，不能因此而認(rèn)為是對(duì)本發(fā)明專利保護(hù)范圍的限制，本發(fā)明專利保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求
為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種用于移動(dòng)終端的聯(lián)合信道譯碼裝置，其特征在于，包括總體控制模塊、咬尾譯碼控制器模塊以及一維特比譯碼模塊；所述總體控制模塊用于控制其它各個(gè)模塊的工作及數(shù)據(jù)流向，根據(jù)譯碼類型確定是咬尾卷積譯碼還是零尾比特卷積譯碼，若是咬尾卷積譯碼則將數(shù)據(jù)透送給咬尾譯碼控制器模塊；若是零尾比特卷積譯碼，則直接將數(shù)據(jù)透送給維特比譯碼模塊進(jìn)行譯碼；所述咬尾譯碼控制器模塊用于控制咬尾譯碼數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和發(fā)送，咬尾譯碼控制器模塊和維特比譯碼模塊合在一起完成咬尾譯碼功能。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的裝置，其特征在于，所述咬尾譯碼控制器模塊還包括狀態(tài)指示模塊、接收控制模塊、發(fā)送控制模塊、第一存儲(chǔ)單元、第二存儲(chǔ)單元；所述狀態(tài)指示模塊用于指示接收控制模塊和發(fā)送控制模塊乒乓操作的狀態(tài)；所述接收控制模塊用于實(shí)現(xiàn)接收數(shù)據(jù)包控制，對(duì)接收到的數(shù)據(jù)包進(jìn)行存儲(chǔ)控制；所述發(fā)送控制模塊用于實(shí)現(xiàn)發(fā)送數(shù)據(jù)包控制，對(duì)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)包進(jìn)行發(fā)送控制；所述第一存儲(chǔ)單元和所述第二存儲(chǔ)單元用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)包。
3.根據(jù)權(quán)利要求
2所述的裝置，其特征在于，所述維特比譯碼模塊用于對(duì)收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行Viterbi譯碼。
4.根據(jù)權(quán)利要求
3所述的裝置，其特征在于，所述接收控制模塊將數(shù)據(jù)放入第一存儲(chǔ)單元或第二存儲(chǔ)單元中緩存；在發(fā)送時(shí)，所述發(fā)送控制模塊從第一存儲(chǔ)單元或第二存儲(chǔ)單元中讀出以前存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并將處理后的數(shù)據(jù)送給維特比譯碼模塊進(jìn)行譯碼。
5.根據(jù)權(quán)利要求
3所述的裝置，其特征在于，所述咬尾卷積譯碼控制器模塊對(duì)數(shù)據(jù)包存儲(chǔ)采用兩塊二端口存儲(chǔ)器進(jìn)行存儲(chǔ)。
專利摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種用于移動(dòng)終端的聯(lián)合信道譯碼裝置，包括總體控制模塊、咬尾譯碼控制器模塊以及一維特比譯碼模塊；所述總體控制模塊用于控制其它各個(gè)模塊的工作及數(shù)據(jù)流向，根據(jù)譯碼類型確定是咬尾卷積譯碼還是零尾比特卷積譯碼，若是咬尾卷積譯碼則將數(shù)據(jù)透送給咬尾譯碼控制器模塊；若是零尾比特卷積譯碼，則直接將數(shù)據(jù)透送給維特比譯碼模塊進(jìn)行譯碼；所述咬尾譯碼控制器模塊用于控制咬尾譯碼數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和發(fā)送，咬尾譯碼控制器模塊和維特比譯碼模塊合在一起完成咬尾譯碼功能。本發(fā)明裝置能夠?qū)崿F(xiàn)移動(dòng)終端的卷積碼和咬尾卷積碼聯(lián)合信道譯碼；達(dá)到了最大限度利用共享資源；能夠支持多種通信標(biāo)準(zhǔn)，從而節(jié)省了系統(tǒng)總體成本。
文檔編號(hào)H04L1/00GK1992576SQ200510132582
公開(kāi)日2007年7月4日 申請(qǐng)日期2005年12月26日
發(fā)明者王錦山 申請(qǐng)人:中興通訊股份有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan