專利名稱：咬尾卷積碼的譯碼方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，具體而言，尤其涉及一種咬尾卷積碼的譯碼方法及裝置。
背景技術(shù)：
卷積碼是一種比較常見(jiàn)的信道編碼技術(shù)，廣泛應(yīng)用于數(shù)字視頻廣播、數(shù)字音頻廣 播、衛(wèi)星通信、無(wú)線局域網(wǎng)、超寬帶、GSM、3G、長(zhǎng)期演進(jìn)(Long Term Evolution, LTE)等技術(shù) 領(lǐng)域。咬尾卷積碼在進(jìn)行卷積編碼前先把編碼器中移位寄存器的初始狀態(tài)設(shè)置為待編 碼信息比特流的最后幾個(gè)比特，即編碼開(kāi)始前的初始狀態(tài)和編碼結(jié)束后的最終狀態(tài)是一樣 的，其中，這里的“幾個(gè)”的大小與咬尾卷積編碼時(shí)的約束長(zhǎng)度相關(guān)，例如約束長(zhǎng)度為N，則卷 積編碼器中的移位寄存器的個(gè)數(shù)為N-1，這里的“幾”就等于N-1。咬尾卷積碼不需要在信 息比特流的后面添加尾比特0，可以降低冗余度，提高編碼效率。維特比Viterbi算法可用于卷積碼的譯碼，特點(diǎn)是易于實(shí)現(xiàn)且譯碼性能良好。 Viterbi譯碼算法是由Viterbi于1967年提出的一種最大似然譯碼方法，即譯碼器選擇的 輸出總是使接收序列條件概率最大的碼字。根據(jù)最大似然譯碼原理，在所有可能的路徑中 求取與接收序列最相似的一條(歐氏距離最小的一條)，進(jìn)行路徑回溯獲得判決輸出，該方 法已被證明具有最佳糾錯(cuò)譯碼性能。Viterbi算法主要由路徑度量的“加比選”運(yùn)算、累積 度量的更新、最大似然路徑的分段回溯等過(guò)程組成。相關(guān)技術(shù)中的咬尾卷積碼的譯碼方法及裝置直接從待譯碼序列的最后一個(gè)比特 的累積度量最大狀態(tài)開(kāi)始回溯，在信道環(huán)境較差的情況下，導(dǎo)致誤碼率較大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種咬尾卷積碼的譯碼方法和裝置，能夠解決相關(guān)技術(shù)中 在信道環(huán)境較差的情況下導(dǎo)致的誤碼率較大的技術(shù)問(wèn)題。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種咬尾卷積碼的譯碼方法，包括從待譯碼序列 的累積度量最大值對(duì)應(yīng)的狀態(tài)點(diǎn)開(kāi)始回溯，得到第一譯碼結(jié)果，并判斷第一譯碼結(jié)果的初 始狀態(tài)和最終狀態(tài)是否相同；如果不相同，則從第一譯碼結(jié)果的初始狀態(tài)點(diǎn)開(kāi)始回溯，得到 第二譯碼結(jié)果，并將第一譯碼結(jié)果和第二譯碼結(jié)果中不一致的比特?cái)?shù)量與預(yù)定閾值進(jìn)行比 較；根據(jù)比較結(jié)果輸出譯碼結(jié)果。優(yōu)選地，在從待譯碼序列的累積度量最大值對(duì)應(yīng)的狀態(tài)點(diǎn)開(kāi)始回溯譯碼之前還包 括設(shè)定回溯深度、可信長(zhǎng)度和收斂長(zhǎng)度，其中，回溯深度W =可信長(zhǎng)度R+收斂長(zhǎng)度C ；每 個(gè)時(shí)刻更新一次所有狀態(tài)點(diǎn)的累積度量，如果當(dāng)前時(shí)刻t = nXR+C且小于傳輸塊的長(zhǎng)度L 時(shí)，從當(dāng)前時(shí)刻的累積度量最大值對(duì)應(yīng)的狀態(tài)點(diǎn)開(kāi)始回溯W個(gè)比特，輸出得到的序列的前R 個(gè)比特作為結(jié)果序列的第(n-l)XR+l至第nXR個(gè)比特，其中，η = 1，2，3...；當(dāng)t = L時(shí)， 從當(dāng)前時(shí)刻的累積度量最大值對(duì)應(yīng)的狀態(tài)點(diǎn)開(kāi)始回溯輸出L-nXR個(gè)比特作為結(jié)果序列的 第nXR+Ι至第L個(gè)比特。
優(yōu)選地，在長(zhǎng)期演進(jìn)系統(tǒng)中，預(yù)定閾值為2比特，回溯深度為70比特，可信長(zhǎng)度為 3比特，收斂長(zhǎng)度為67比特。優(yōu)選地，根據(jù)比較結(jié)果輸出譯碼結(jié)果具體包括如果結(jié)果是第一譯碼結(jié)果和第二 譯碼結(jié)果中不一致的比特?cái)?shù)量大于預(yù)定閾值，則輸出第一譯碼結(jié)果作為譯碼結(jié)果；如果結(jié) 果是第一譯碼結(jié)果和第二譯碼結(jié)果中不一致的比特?cái)?shù)量小于或等于預(yù)定閾值，則輸出第二 譯碼結(jié)果作為譯碼結(jié)果。優(yōu)選地，如果第一譯碼結(jié)果的初始狀態(tài)和最終狀態(tài)相同，則輸出第一譯碼結(jié)果作 為譯碼結(jié)果。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，還提供了一種咬尾卷積碼的譯碼裝置，包括回溯模 塊，用于從待譯碼序列的累積度量最大值對(duì)應(yīng)的狀態(tài)點(diǎn)開(kāi)始回溯譯碼以得到第一譯碼結(jié) 果，并用于從第一譯碼結(jié)果的初始狀態(tài)點(diǎn)開(kāi)始向回溯譯碼得到第二譯碼結(jié)果；判斷模塊，用 于判斷第一譯碼結(jié)果的初始狀態(tài)和最終狀態(tài)是否相同；比較模塊，用于將第一譯碼結(jié)果和 第二譯碼結(jié)果中不一致的比特?cái)?shù)量與預(yù)定閾值進(jìn)行比較；譯碼輸出模塊，用于根據(jù)比較模 塊的比較結(jié)果輸出譯碼結(jié)果。優(yōu)選地，譯碼裝置還包括設(shè)置模塊，用于設(shè)定回溯深度、可信長(zhǎng)度和收斂長(zhǎng)度，其 中，回溯深度W =可信長(zhǎng)度R+收斂長(zhǎng)度C ；分段回溯模塊，用于在當(dāng)前時(shí)刻t = nXR+C且 小于傳輸塊的長(zhǎng)度L時(shí)，從當(dāng)前時(shí)刻的累積度量最大值對(duì)應(yīng)的狀態(tài)點(diǎn)開(kāi)始回溯W個(gè)比特，并 輸出得到的序列的前R個(gè)比特作為結(jié)果序列的第(n-l)XR+l至第nXR個(gè)比特，其中，η = 1,2,3...；待譯碼生成模塊，用于在t = L時(shí)，從當(dāng)前時(shí)刻的累積度量最大值對(duì)應(yīng)的狀態(tài)點(diǎn) 開(kāi)始回溯以輸出L-nXR個(gè)比特作為結(jié)果序列的第nXR+Ι至第L個(gè)比特。優(yōu)選地，在長(zhǎng)期演進(jìn)系統(tǒng)中，預(yù)定閾值為2比特，回溯深度為70比特，可信長(zhǎng)度為 3比特，收斂長(zhǎng)度為67比特。優(yōu)選地，譯碼輸出模塊包括第一輸出單元，用于在結(jié)果是第一譯碼結(jié)果和第二譯 碼結(jié)果中不一致的比特?cái)?shù)量大于預(yù)定閾值時(shí)，輸出第一譯碼結(jié)果作為譯碼結(jié)果；第二輸出 單元，用于在結(jié)果是第一譯碼結(jié)果和第二譯碼結(jié)果中不一致的比特?cái)?shù)量小于或等于預(yù)定閾 值時(shí)，輸出第二譯碼結(jié)果作為譯碼結(jié)果。優(yōu)選地，第一輸出單元還用于在第一譯碼結(jié)果的初始狀態(tài)和最終狀態(tài)相同時(shí)，輸 出第一譯碼結(jié)果作為譯碼結(jié)果。借助于本發(fā)明的上述至少一個(gè)技術(shù)方案，通過(guò)在從累積度量最大狀態(tài)回溯產(chǎn)生的 譯碼結(jié)果的初始狀態(tài)和最終狀態(tài)不同時(shí)，進(jìn)行從初始狀態(tài)開(kāi)始的回溯，并將這兩種回溯產(chǎn) 生的譯碼結(jié)果的差值與預(yù)定閾值進(jìn)行比較，然后根據(jù)比較結(jié)果來(lái)選擇以哪種狀態(tài)回溯產(chǎn)生 的譯碼結(jié)果作為最終的譯碼結(jié)果，避免了在信道環(huán)境較差時(shí)導(dǎo)致的誤碼率較大的技術(shù)問(wèn) 題，從而達(dá)到降低譯碼誤碼率的技術(shù)效果。


附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說(shuō)明書(shū)的一部分，與本發(fā)明的實(shí) 施例一起用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。在附圖中圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的咬尾卷積碼的譯碼方法的流程圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的咬尾卷積碼的譯碼裝置的方框圖3是根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的咬尾卷積碼的譯碼方法的流程圖；圖4是圖3所示的咬尾卷積碼的譯碼方法中的狀態(tài)轉(zhuǎn)換示意圖；圖5是圖3所示的咬尾卷積碼的譯碼方法中分段回溯過(guò)程的示意圖；圖6是圖3所示的咬尾卷積碼的譯碼方法在AWGN下的BER性能曲線圖；圖7是圖3所示的咬尾卷積碼的譯碼方法在AWGN下的BLER性能曲線圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實(shí) 施例僅用于說(shuō)明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。在以下的描述中，為了解釋的目的，描述了多個(gè)特定的細(xì)節(jié)，以提供對(duì)本發(fā)明的透 徹理解。然而，很顯然，在沒(méi)有這些特定細(xì)節(jié)的情況下，也可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，此外，在不沖突 的情況下，即在不背離所附權(quán)利要求闡明的精神和范圍的情況下，下述實(shí)施例以及實(shí)施例 中的各個(gè)細(xì)節(jié)可以進(jìn)行各種組合。在Viterbi算法中，為了尋找歐氏距離最小的一條路徑，需要計(jì)算歐氏距離再找 到最小值，為了計(jì)算方便，通常通過(guò)計(jì)算新增累積度量的相反數(shù)來(lái)找到歐氏距離的最小值， 所以在本說(shuō)明書(shū)中，是尋找累積度量的最大值。假設(shè)咬尾卷積編碼器的約束長(zhǎng)度為N，編碼器的移位寄存器的個(gè)數(shù)為N-1，則編碼 器的狀態(tài)總共有個(gè)。設(shè)編碼前的信息比特流為infoBit，設(shè)從累積量度最大值對(duì)應(yīng)的 狀態(tài)(maxSts)開(kāi)始回溯得到的譯碼結(jié)果為outl，設(shè)outl中的最后N-I個(gè)bit對(duì)應(yīng)的值為 IastSts0設(shè)第一次分段回溯后得到的起始狀態(tài)值為initSts。設(shè)使用initSts作為回溯起 始點(diǎn)做回溯得到的譯碼結(jié)果為out2。回溯譯碼的過(guò)程是根據(jù)幸存路徑的狀態(tài)，由當(dāng)前時(shí)刻的狀態(tài)點(diǎn)倒推前一時(shí)刻的 狀態(tài)點(diǎn)及輸入比特，這樣循環(huán)直到譯碼輸出所有的比特。得到起始狀態(tài)值的方式有2種1，如果是全回溯，則在最后一個(gè)時(shí)刻(即、時(shí)刻， 下標(biāo)L為編碼塊的長(zhǎng)度)點(diǎn)從當(dāng)前時(shí)刻的maxSts開(kāi)始回溯，輸出所有的L個(gè)比特，倒推譯碼 得到第一個(gè)輸入比特的同時(shí)會(huì)得到一個(gè)移位寄存器的、時(shí)刻的狀態(tài)值，S卩，initSts ;2，如 果是分段回溯，則在完成W(W = R+C)次加比選運(yùn)算后(即tw時(shí)刻)從當(dāng)前時(shí)刻的maxSts 開(kāi)始做第一次分段回溯，輸出R個(gè)比特，倒推譯碼得到第一個(gè)輸入比特的同時(shí)會(huì)得到移位 寄存器的、時(shí)刻的狀態(tài)值，即，initSts。從咬尾卷積編碼后到卷積譯碼前的信道環(huán)境中的噪聲有可能導(dǎo)致initSts與 IastSts不相等，所以如果從initSts開(kāi)始回溯有可能出現(xiàn)“maxSts回溯譯碼錯(cuò)誤，initSts 回溯譯碼正確”的情況(easel)。但也有可能出現(xiàn)“maxSts回溯的譯碼正確，initSts回溯 譯碼錯(cuò)誤”的情況(caSe2)。本發(fā)明正是基于盡量提高easel概率與降低CaSe2概率的差 值的思想來(lái)提高譯碼器的譯碼性能。第一實(shí)施例圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的咬尾卷積碼的譯碼方法的流程圖。如圖1所示， 根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的咬尾卷積碼的譯碼方法包括步驟S102，從待譯碼序列的累積度量最大值對(duì)應(yīng)的狀態(tài)點(diǎn)開(kāi)始回溯譯碼，得到第 一譯碼結(jié)果，并判斷第一譯碼結(jié)果的初始狀態(tài)和最終狀態(tài)是否相同；從累積量度最大值對(duì)應(yīng)的狀態(tài)(maxSts)開(kāi)始回溯得到的譯碼結(jié)果為第一譯碼結(jié)果，第一譯碼結(jié)果中的最后N-I 個(gè)bit對(duì)應(yīng)的值為最終狀態(tài)；步驟S104，如果不相同，則從第一譯碼結(jié)果的初始狀態(tài)點(diǎn)開(kāi)始回溯，得到第二譯碼 結(jié)果，并將第一譯碼結(jié)果和第二譯碼結(jié)果中不一致的比特?cái)?shù)量與預(yù)定閾值進(jìn)行比較；步驟S106，根據(jù)比較結(jié)果輸出譯碼結(jié)果。根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的咬尾卷積碼的譯碼方法通過(guò)在從累積度量最大狀態(tài)回 溯產(chǎn)生的譯碼結(jié)果的初始狀態(tài)和最終狀態(tài)不同時(shí)，進(jìn)行從初始狀態(tài)開(kāi)始的回溯，并將這兩 種回溯產(chǎn)生的譯碼結(jié)果的差值與預(yù)定閾值進(jìn)行比較，然后根據(jù)比較結(jié)果來(lái)選擇以哪種狀態(tài) 回溯產(chǎn)生的譯碼結(jié)果作為最終的譯碼結(jié)果，避免了在信道環(huán)境較差時(shí)導(dǎo)致的誤碼率較大的 技術(shù)問(wèn)題，從而達(dá)到降低譯碼誤碼率的技術(shù)效果。優(yōu)選地，在從待譯碼序列的累積度量最大值對(duì)應(yīng)的狀態(tài)點(diǎn)開(kāi)始回溯譯碼之前還包 括設(shè)定回溯深度、可信長(zhǎng)度和收斂長(zhǎng)度，其中，回溯深度W =可信長(zhǎng)度R+收斂長(zhǎng)度C ；當(dāng)t =nXR+C且小于傳輸塊的長(zhǎng)度L時(shí)，從累積度量最大值對(duì)應(yīng)的狀態(tài)點(diǎn)開(kāi)始回溯W個(gè)比特， 輸出得到的序列的前R個(gè)比特作為結(jié)果序列的第(n-1) XR+1至第nXR個(gè)比特，其中，η = 1,2,3...；當(dāng)t = L時(shí)，從累積度量最大值對(duì)應(yīng)的狀態(tài)點(diǎn)開(kāi)始回溯輸出L-nXR個(gè)比特作為 結(jié)果序列的第nXR+Ι至第L個(gè)比特。其中，t代表時(shí)間軸，從、時(shí)刻開(kāi)始每個(gè)時(shí)刻先做加比選運(yùn)算再更新一次所有狀態(tài) 點(diǎn)的累積量度，到達(dá)、時(shí)刻；、時(shí)刻先做加比選運(yùn)算再更新一次所有狀態(tài)點(diǎn)的累積量度，到 達(dá)t2時(shí)刻；重復(fù)，直到最終的、(L為編碼塊長(zhǎng)度)時(shí)刻。通常的viterbi譯碼器算法認(rèn)為當(dāng)回溯深度W為5 10倍的約束長(zhǎng)度(N為約束 長(zhǎng)度)時(shí)，所得到的J時(shí)刻前的初始狀態(tài)都相同的概率是很大的，即理論上要求W大于5 10倍的約束長(zhǎng)度；即，同樣的W下，R越小，譯碼性能越高。對(duì)于整個(gè)待譯碼序列，可以一次全部回溯譯碼完畢，也可以采用本實(shí)施例中的分 段回溯譯碼方式以節(jié)省存儲(chǔ)空間。分段回溯是指在、時(shí)刻啟動(dòng)第1次回溯，譯碼輸出R個(gè)比特，同時(shí)得到一個(gè)初始狀 態(tài)initSts ；在tw+K時(shí)刻啟動(dòng)第2次分段回溯，譯碼輸出R個(gè)比特；在tw+2K時(shí)刻啟動(dòng)第3次分 段回溯，譯碼輸出R個(gè)比特；重復(fù)，直到、時(shí)刻啟動(dòng)最后一次的回溯(從最大值對(duì)應(yīng)的狀態(tài) 點(diǎn)開(kāi)始回溯)，譯碼輸出剩余的所有比特(outl)，同時(shí)得到最終狀態(tài)IastSts ；如果IastSts 和initSts不等，再?gòu)膇nitSts作最后一次的回溯，譯碼輸出剩余的所有比特(out2)，再比 較outl和out2不一樣的比特個(gè)數(shù)確定最終譯碼結(jié)果。全回溯是指只在、時(shí)刻啟動(dòng)一次回溯，譯碼輸出全部L個(gè)比特，同時(shí)得到初始狀 態(tài)initSts和最終狀態(tài)IastSts ；如果IastSts和initSts不等，再?gòu)膇nitSts做一次的回 溯，譯碼輸出全部L個(gè)比特，再比較兩次譯碼結(jié)果中不一樣的比特個(gè)數(shù)確定最終譯碼結(jié)果。優(yōu)選地，在長(zhǎng)期演進(jìn)系統(tǒng)中，預(yù)定閾值為2比特，回溯深度為70比特，可信長(zhǎng)度為 3比特，收斂長(zhǎng)度為67比特。LTE中咬尾卷積碼的約束長(zhǎng)度為7，碼率為1/3。卷積編碼前需要把移位寄存器的 初始狀態(tài)設(shè)置為待編碼信息比特流的最后6位。為得到最優(yōu)的預(yù)定閾值的值，首先行算法 仿真，先隨機(jī)產(chǎn)生卷積編碼前的信息比特流infoBit，進(jìn)行咬尾卷積編碼，再加入AWGN噪 聲，再進(jìn)行譯碼。首先從maxSts回溯譯碼得到譯碼結(jié)果outl和起始狀態(tài)initSts ；如果initSts與IastSts不相等，則使用initSts作為回溯起始點(diǎn)做回溯，得到結(jié)果out2 ；統(tǒng)計(jì) outl和out2不一致的比特?cái)?shù)，記為diff ；然后設(shè)置門(mén)限值threshold,當(dāng)diff小于等于 threshold時(shí)使用out2的結(jié)果作為譯碼結(jié)果，否則使用outl的結(jié)果作為譯碼結(jié)果；比較譯 碼輸出結(jié)果與卷積編碼前的信息比特流infoBit是否一致，統(tǒng)計(jì)誤比特率(BER)和誤塊率 (BLER)；嘗試不同的門(mén)限值threshold和信噪比得到不同的性能曲線；根據(jù)前面的仿真曲 線，選擇性能最好的門(mén)限值BestValue。通過(guò)仿真，在LTE系統(tǒng)中，預(yù)定閾值為2比特為最優(yōu) 值，可選地，也可以選用其他例如3比特，4比特的其他值作為預(yù)定閾值。同樣，也可以選擇 例如71、72作為回溯深度，以及選擇4、5作為可信長(zhǎng)度。優(yōu)選地，根據(jù)比較結(jié)果輸出譯碼結(jié)果具體包括如果結(jié)果是第一譯碼結(jié)果和第二 譯碼結(jié)果中不一致的比特?cái)?shù)量大于預(yù)定閾值，則輸出第一譯碼結(jié)果作為譯碼結(jié)果；如果結(jié) 果是第一譯碼結(jié)果和第二譯碼結(jié)果中不一致的比特?cái)?shù)量小于或等于預(yù)定閾值，則輸出第二 譯碼結(jié)果作為譯碼結(jié)果。假設(shè)咬尾卷積編碼器的約束長(zhǎng)度為N，編碼器的移位寄存器的個(gè)數(shù)為N-1，則編碼 器的狀態(tài)總共有個(gè)。設(shè)編碼前的信息比特流為infoBit，設(shè)從累積量度最大值對(duì)應(yīng)的 狀態(tài)(maxSts)開(kāi)始回溯得到的譯碼結(jié)果為outl，設(shè)outl中的最后N-I個(gè)bit對(duì)應(yīng)的值為 IastSts0設(shè)第一次分段回溯后得到的起始狀態(tài)值為initSts。設(shè)使用initSts作為回溯起 始點(diǎn)做回溯得到的譯碼結(jié)果為out2。從咬尾卷積編碼后到卷積譯碼前的信道環(huán)境中的噪聲有可能導(dǎo)致initSts與 IastSts不相等，所以如果從initSts開(kāi)始回溯有可能出現(xiàn)“maxSts回溯譯碼錯(cuò)誤，initSts 回溯譯碼正確”的情況(easel)。但也有可能出現(xiàn)“maxSts回溯的譯碼正確，initSts回溯 譯碼錯(cuò)誤”的情況(caSe2)。本發(fā)明正是基于盡量提高easel概率與降低CaSe2概率的差 值的思想來(lái)提高譯碼器的譯碼性能。優(yōu)選地，如果第一譯碼結(jié)果的初始狀態(tài)和最終狀態(tài)相同，則輸出第一譯碼結(jié)果作 為譯碼結(jié)果。第一譯碼結(jié)果的初始狀態(tài)和最終狀態(tài)相同表明第一譯碼結(jié)果正確的概率較 大，所以直接選擇第一譯碼結(jié)果作為譯碼結(jié)果。根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的咬尾卷積碼的譯碼方法避免了在信道環(huán)境較差時(shí)導(dǎo)致 的誤碼率較大的技術(shù)問(wèn)題，從而達(dá)到降低譯碼誤碼率的技術(shù)效果。第二實(shí)施例圖2是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的咬尾卷積碼的譯碼裝置的方框圖。如圖2所示，根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的咬尾卷積碼的譯碼裝置包括回溯模塊 202，用于從待譯碼序列的累積度量最大狀態(tài)開(kāi)始沿度量最大的方向回溯以得到第一譯碼 結(jié)果，并用于從待譯碼序列的初始狀態(tài)開(kāi)始沿度量最大的方向回溯，得到第二譯碼結(jié)果；判 斷模塊204，用于判斷第一譯碼結(jié)果的初始狀態(tài)和最終狀態(tài)是否相同；比較模塊206，用于 將第一譯碼結(jié)果和第二譯碼結(jié)果中不一致的比特?cái)?shù)量與預(yù)定閾值進(jìn)行比較；譯碼輸出模塊 208，用于根據(jù)比較模塊的比較結(jié)果輸出譯碼結(jié)果。根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的咬尾卷積碼的譯碼裝置通過(guò)在從累積度量最大狀態(tài)回 溯產(chǎn)生的譯碼結(jié)果的初始狀態(tài)和最終狀態(tài)不同時(shí)，進(jìn)行從初始狀態(tài)開(kāi)始的回溯，并將這兩 種回溯產(chǎn)生的譯碼結(jié)果的差值與預(yù)定閾值進(jìn)行比較，然后根據(jù)比較結(jié)果來(lái)選擇以哪種狀態(tài) 回溯產(chǎn)生的譯碼結(jié)果作為最終的譯碼結(jié)果，避免了在信道環(huán)境較差時(shí)導(dǎo)致的誤碼率較大的技術(shù)問(wèn)題，從而達(dá)到降低譯碼誤碼率的技術(shù)效果。優(yōu)選地，譯碼裝置還包括設(shè)置模塊，用于設(shè)定回溯深度、可信長(zhǎng)度和收斂長(zhǎng)度，其 中，回溯深度W =可信長(zhǎng)度R+收斂長(zhǎng)度C ；分段回溯模塊，用于在t = nXR+C且小于傳輸 塊的長(zhǎng)度L時(shí)，從累積度量最大值對(duì)應(yīng)的狀態(tài)點(diǎn)開(kāi)始回溯W個(gè)比特，并輸出得到的序列的前 R個(gè)比特作為結(jié)果序列的第(n-l)XR+l至第nXR個(gè)比特，其中，η = 1,2,3...；待譯碼生 成模塊，用于在t = L時(shí)，從累積度量最大值對(duì)應(yīng)的狀態(tài)點(diǎn)開(kāi)始回溯輸出L-nXR個(gè)比特作 為結(jié)果序列的第nXR+Ι至第L個(gè)比特。對(duì)于整個(gè)待譯碼序列，可以一次全部回溯譯碼完畢，也可以采用本實(shí)施例中的分 段回溯譯碼方式以節(jié)省存儲(chǔ)空間。優(yōu)選地，在長(zhǎng)期演進(jìn)系統(tǒng)中，預(yù)定閾值為2比特，回溯深度為70比特，可信長(zhǎng)度為 3比特，收斂長(zhǎng)度為67比特。通過(guò)仿真，在LTE系統(tǒng)中，預(yù)定閾值為2比特為最優(yōu)值，可選地，也可以選用其他例 如3比特，4比特的其他值作為預(yù)定閾值。同樣，也可以選擇例如71、72作為回溯深度，以及 選擇4、5作為可信長(zhǎng)度。優(yōu)選地，譯碼輸出模塊包括第一輸出單元，用于在結(jié)果是第一譯碼結(jié)果和第二譯 碼結(jié)果中不一致的比特?cái)?shù)量大于預(yù)定閾值時(shí)，輸出第一譯碼結(jié)果作為譯碼結(jié)果；第二輸出 單元，用于在結(jié)果是第一譯碼結(jié)果和第二譯碼結(jié)果中不一致的比特?cái)?shù)量小于或等于預(yù)定閾 值時(shí)，輸出第二譯碼結(jié)果作為譯碼結(jié)果。以達(dá)到降低誤碼率的技術(shù)效果。優(yōu)選地，第一輸出單元還用于在第一譯碼結(jié)果的初始狀態(tài)和最終狀態(tài)相同時(shí)，輸 出第一譯碼結(jié)果作為譯碼結(jié)果。第一譯碼結(jié)果的初始狀態(tài)和最終狀態(tài)相同表明第一譯碼結(jié) 果正確的概率較大，所以直接選擇第一譯碼結(jié)果作為譯碼結(jié)果。根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的咬尾卷積碼的譯碼裝置避免了在信道環(huán)境較差時(shí)導(dǎo)致 的誤碼率較大的技術(shù)問(wèn)題，從而達(dá)到降低譯碼誤碼率的技術(shù)效果。第三實(shí)施例在本實(shí)施例中，將以LTE咬尾卷積碼的譯碼過(guò)程為例對(duì)根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的 咬尾卷積碼的譯碼方法進(jìn)行詳細(xì)描述。圖3是根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的咬尾卷積碼的譯碼方法的流程圖。如圖3所示， 根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的咬尾卷積碼的譯碼方法包括步驟302，計(jì)算幸存路徑；計(jì)算幸存路徑的原理如圖4所示，首先計(jì)算由T = 0 (即 to到tl時(shí)刻)的K = 0的4條路徑對(duì)應(yīng)的4個(gè)新增累積度量，再計(jì)算4個(gè)累計(jì)度量，然后選 擇到S2k狀態(tài)點(diǎn)的兩條路徑中的累積度量較大的那條路徑作為幸存路徑，并選擇到S2k+1 狀態(tài)點(diǎn)的兩條路徑中的累積度量較大的那條路徑作為幸存路徑，并保存幸存路徑的選擇結(jié) 果；對(duì)待譯碼序列中每個(gè)比特均重復(fù)本步驟；更新64個(gè)狀態(tài)點(diǎn)的累計(jì)度量；每完成32次加 比選運(yùn)算后存儲(chǔ)一次64個(gè)狀態(tài)點(diǎn)的累積量度；每個(gè)時(shí)刻更新一次64個(gè)狀態(tài)點(diǎn)的累積量度， 每個(gè)時(shí)刻t遞增一。步驟304，分段回溯；如圖5所示，當(dāng)加比選運(yùn)算進(jìn)行了 R+C次后(即t = R+C時(shí)) 啟動(dòng)第一次的分段回溯，從64個(gè)狀態(tài)點(diǎn)的累積量度中找到最大值作為回溯的起始狀態(tài)點(diǎn)， 本次回溯輸出最前面時(shí)刻的R個(gè)比特，其中，R為可信長(zhǎng)度，C為收斂長(zhǎng)度，W = R+C為回溯 深度；保存本次回溯后得到的起始狀態(tài)值initSts ；
步驟306，如果t = ηX R+C且t < L則啟動(dòng)第η次的分段回溯，每次回溯輸出R個(gè) 比特，保存該R個(gè)比特；每次當(dāng)t增大R后重復(fù)本步驟，直到t = L ；步驟308，對(duì)剩余的比特進(jìn)行譯碼；該步驟具體為從累積量度的最大值開(kāi)始回 溯，如果該次回溯輸出的Wlast個(gè)比特(該結(jié)果記為outl)中最后6個(gè)比特與initSts對(duì) 應(yīng)的6個(gè)比特相同，則結(jié)束譯碼；否則，則從initSts狀態(tài)開(kāi)始回溯，輸出Wlast個(gè)比特(該 結(jié)果記為out2)；比較outl和out2 ；統(tǒng)計(jì)二者中不同的比特個(gè)數(shù)diff，如果diff <= 2貝丨J 采用out2作為最后一次回溯的輸出，否則采用outl作為最后一次回溯的輸出；步驟310，以步驟306中輸出的nXR個(gè)比特以及步驟308的輸出一起作為譯碼結(jié)^ ο在AWGN下，輸入定點(diǎn)Sbit位寬數(shù)據(jù)，咬尾卷積編碼前信息長(zhǎng)度為192，編碼該咬 尾卷積碼譯碼方法的BER和BLER性能曲線見(jiàn)圖6和圖7，在圖6和圖7中，Max全回溯代表 從累積量度的最大值開(kāi)始做全回溯(無(wú)分段僅一次回溯)；initSts全回溯代表initSts與 IastSts不相等，選擇從initSts譯碼輸出；差異分段回溯代表根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的譯 碼方法(分段回溯，W = 70，R = 3)；差異全回溯本發(fā)明第一實(shí)施例所述的譯碼方法(無(wú) 分段僅一次回溯)。從圖6和圖7中的性能曲線可知，本發(fā)明所述的譯碼方法的譯碼性能 明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的viterbi譯碼算法，而且在分段回溯節(jié)省memory資源的情況下性能也無(wú)損 失。根據(jù)上述實(shí)施例的咬尾卷積碼的譯碼方法和裝置避免了在信道環(huán)境較差時(shí)導(dǎo)致 的誤碼率較大的技術(shù)問(wèn)題，從而達(dá)到降低譯碼誤碼率的技術(shù)效果。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，上述的本發(fā)明的各模塊或各步驟可以用通用 的計(jì)算裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)，它們可以集中在單個(gè)的計(jì)算裝置上，或者分布在多個(gè)計(jì)算裝置所組成 的網(wǎng)絡(luò)上，可選地，它們可以用計(jì)算裝置可執(zhí)行的程序代碼來(lái)實(shí)現(xiàn)，從而，可以將它們存儲(chǔ) 在存儲(chǔ)裝置中由計(jì)算裝置來(lái)執(zhí)行，或者將它們分別制作成各個(gè)集成電路模塊，或者將它們 中的多個(gè)模塊或步驟制作成單個(gè)集成電路模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)。這樣，本發(fā)明不限制于任何特定的 硬件和軟件結(jié)合。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技 術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修 改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種咬尾卷積碼的譯碼方法，其特征在于，包括從待譯碼序列的累積度量最大值對(duì)應(yīng)的狀態(tài)點(diǎn)開(kāi)始回溯譯碼，得到第一譯碼結(jié)果，并判斷所述第一譯碼結(jié)果的初始狀態(tài)和最終狀態(tài)是否相同；如果不相同，則從所述第一譯碼結(jié)果中的初始狀態(tài)點(diǎn)開(kāi)始回溯譯碼，得到第二譯碼結(jié)果，并將所述第一譯碼結(jié)果和所述第二譯碼結(jié)果中不一致的比特?cái)?shù)量與預(yù)定閾值進(jìn)行比較；根據(jù)比較結(jié)果輸出譯碼結(jié)果。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的譯碼方法，其特征在于，在從待譯碼序列的累積度量最大值 對(duì)應(yīng)的狀態(tài)點(diǎn)開(kāi)始回溯譯碼之前還包括設(shè)定回溯深度、可信長(zhǎng)度和收斂長(zhǎng)度，其中，所述回溯深度W=可信長(zhǎng)度R+收斂長(zhǎng)度C；每個(gè)時(shí)刻更新一次所有狀態(tài)點(diǎn)的累積度量，如果當(dāng)前時(shí)刻t = nXR+C且小于傳輸塊的 長(zhǎng)度L時(shí)，從當(dāng)前時(shí)刻的累積度量最大值對(duì)應(yīng)的狀態(tài)點(diǎn)開(kāi)始回溯W個(gè)比特，輸出得到的序列 的前R個(gè)比特作為結(jié)果序列的第(n-l)XR+l至第nXR個(gè)比特，其中，η = 1，2，3...；當(dāng)t = L時(shí)，從當(dāng)前時(shí)刻的累積度量最大值對(duì)應(yīng)的狀態(tài)點(diǎn)開(kāi)始回溯輸出L-nXR個(gè)比特 作為所述結(jié)果序列的第nXR+Ι至第L個(gè)比特。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的譯碼方法，其特征在于，在長(zhǎng)期演進(jìn)系統(tǒng)中，所述預(yù)定閾值為 2比特，所述回溯深度為70比特，所述可信長(zhǎng)度為3比特，所述收斂長(zhǎng)度為67比特。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的譯碼方法，其特征在于，根據(jù)比較結(jié)果輸出譯碼結(jié)果具體包括如果所述結(jié)果是所述第一譯碼結(jié)果和所述第二譯碼結(jié)果中不一致的比特?cái)?shù)量大于預(yù) 定閾值，則輸出所述第一譯碼結(jié)果作為譯碼結(jié)果；如果所述結(jié)果是所述第一譯碼結(jié)果和所述第二譯碼結(jié)果中不一致的比特?cái)?shù)量小于或 等于預(yù)定閾值，則輸出所述第二譯碼結(jié)果作為譯碼結(jié)果。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的譯碼方法，其特征在于，如果所述第一譯碼結(jié)果的初始狀態(tài) 和最終狀態(tài)相同，則輸出所述第一譯碼結(jié)果作為譯碼結(jié)果。
6.一種咬尾卷積碼的譯碼裝置，其特征在于，包括回溯模塊，用于從待譯碼序列的累積度量最大值對(duì)應(yīng)的狀態(tài)點(diǎn)開(kāi)始回溯譯碼以得到第 一譯碼結(jié)果，并用于從所述第一譯碼結(jié)果中的初始狀態(tài)點(diǎn)開(kāi)始回溯譯碼，得到第二譯碼結(jié) 果；判斷模塊，用于判斷所述第一譯碼結(jié)果的初始狀態(tài)和最終狀態(tài)是否相同； 比較模塊，用于將所述第一譯碼結(jié)果和所述第二譯碼結(jié)果中不一致的比特?cái)?shù)量與預(yù)定 閾值進(jìn)行比較；譯碼輸出模塊，用于根據(jù)所述比較模塊的比較結(jié)果輸出譯碼結(jié)果。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的譯碼裝置，其特征在于，還包括設(shè)置模塊，用于設(shè)定回溯深度、可信長(zhǎng)度和收斂長(zhǎng)度，其中，所述回溯深度W=可信長(zhǎng) 度R+收斂長(zhǎng)度C ；分段回溯模塊，用于在當(dāng)前時(shí)刻t = nXR+C且小于傳輸塊的長(zhǎng)度L時(shí)，從當(dāng)前時(shí)刻的 累積度量最大值對(duì)應(yīng)的狀態(tài)點(diǎn)開(kāi)始回溯W個(gè)比特，并輸出得到的序列的前R個(gè)比特作為結(jié)果序列的第(n-l)XR+l至第nXR個(gè)比特，其中，η = 1,2,3...；待譯碼生成模塊，用于在t = L時(shí)，從當(dāng)前時(shí)刻的累積度量最大值對(duì)應(yīng)的狀態(tài)點(diǎn)開(kāi)始回 溯以輸出L-nXR個(gè)比特作為所述結(jié)果序列的第nXR+Ι至第L個(gè)比特。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的譯碼裝置，其特征在于，在長(zhǎng)期演進(jìn)系統(tǒng)中，所述預(yù)定閾值為 2比特，所述回溯深度為70比特，所述可信長(zhǎng)度為3比特，所述收斂長(zhǎng)度為67比特。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的譯碼裝置，其特征在于，譯碼輸出模塊包括第一輸出單元，用于在所述結(jié)果是所述第一譯碼結(jié)果和所述第二譯碼結(jié)果中不一致的 比特?cái)?shù)量大于預(yù)定閾值時(shí)，輸出所述第一譯碼結(jié)果作為譯碼結(jié)果；第二輸出單元，用于在所述結(jié)果是所述第一譯碼結(jié)果和所述第二譯碼結(jié)果中不一致的 比特?cái)?shù)量小于或等于預(yù)定閾值時(shí)，輸出所述第二譯碼結(jié)果作為譯碼結(jié)果。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的譯碼裝置，其特征在于，所述第一輸出單元還用于在所述第 一譯碼結(jié)果的初始狀態(tài)和最終狀態(tài)相同時(shí)，輸出所述第一譯碼結(jié)果作為譯碼結(jié)果。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種咬尾卷積碼的譯碼方法，包括從待譯碼序列的累積度量最大值對(duì)應(yīng)的狀態(tài)點(diǎn)開(kāi)始做回溯譯碼，得到第一譯碼結(jié)果，并判斷第一譯碼結(jié)果的初始狀態(tài)和最終狀態(tài)是否相同；如果不相同，則從第一譯碼結(jié)果中的初始狀態(tài)點(diǎn)開(kāi)始回溯譯碼，得到第二譯碼結(jié)果，并將第一譯碼結(jié)果和第二譯碼結(jié)果中不一致的比特?cái)?shù)量與預(yù)定閾值進(jìn)行比較；根據(jù)比較結(jié)果輸出譯碼結(jié)果。本發(fā)明避免了在信道環(huán)境較差時(shí)導(dǎo)致的誤碼率較大的技術(shù)問(wèn)題，從而達(dá)到降低譯碼誤碼率的技術(shù)效果。
文檔編號(hào)H03M13/23GK101969308SQ20091016084
公開(kāi)日2011年2月9日 申請(qǐng)日期2009年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月27日
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