一種參數(shù)可配置 Turbo 碼譯碼器的制造方法
【專利摘要】一種參數(shù)可配置的Turbo碼譯碼器，屬信道譯碼【技術(shù)領(lǐng)域】，它是將常見的CCSDS、WCDMA、CDMA2000三種通信標(biāo)準(zhǔn)下的Turbo碼譯碼器綜合在一起，將分量譯碼器結(jié)構(gòu)模式、交織器與解交織器都設(shè)置為可選擇的，這樣相當(dāng)于用一個(gè)譯碼器可以對(duì)三種甚至更多不同的Turbo碼進(jìn)行譯碼，大大節(jié)約了用戶的時(shí)間，提高了效率。
【專利說明】—種參數(shù)可配置Turbo碼譯碼器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及信道譯碼【技術(shù)領(lǐng)域】，具體而言，本發(fā)明涉及一種參數(shù)可配置的Turbo碼譯碼器。

【背景技術(shù)】
[0002]Turbo碼是二十世紀(jì)九十年代提出的一種重要的新型無線信道編碼方式，由于其不僅在信道信噪比較低的高噪聲環(huán)境下性能優(yōu)越，而且還具有很強(qiáng)的抗衰落、抗干擾能力，因而在多種移動(dòng)通信系統(tǒng)中，將Turbo碼作為無線信道的編碼標(biāo)準(zhǔn)之一，但在不同移動(dòng)通信系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)中所采用的Turbo碼編碼器結(jié)構(gòu)與參數(shù)是不同的。
[0003]Turbo碼又稱為并行級(jí)聯(lián)卷積碼(Parallel Concatenated Convolut1nal Code,PCCC)。Turbo編碼器巧妙地將卷積碼和隨機(jī)交織器結(jié)合在一起，即實(shí)現(xiàn)了隨機(jī)編碼，同時(shí)也達(dá)到了由短碼構(gòu)造長(zhǎng)碼的目的。Turbo碼編碼器基本結(jié)構(gòu)如圖1所示，由兩個(gè)生成矩陣相同的分量編碼器RSCl與RSC2、交織器、刪余結(jié)構(gòu)和復(fù)接器組成。
[0004]Turbo碼譯碼基本結(jié)構(gòu)如圖2所示，主要組成部分是兩個(gè)軟輸入軟輸出的分量譯碼器(與圖1中的兩個(gè)RSC分別對(duì)應(yīng))、兩個(gè)相關(guān)交織器及解交織器和一個(gè)最終硬判決譯碼器。Turbo譯碼的最主要特點(diǎn)就是采用了軟判決迭代譯碼的思想，通過兩個(gè)譯碼模塊之間外部信息的傳遞來提高譯碼性能。目前，查閱到的各種參考文獻(xiàn)中提出的改進(jìn)版譯碼器以及譯碼方法均是以提高譯碼速度或降低錯(cuò)誤率為目的的，還沒有將多種參數(shù)的Turbo碼譯碼器融合到一起的先例。
[0005]因此，為了研究多種通信標(biāo)準(zhǔn)下的Turbo碼，且實(shí)現(xiàn)譯碼，有必要設(shè)計(jì)一種參數(shù)可配置的譯碼器，將多種不同標(biāo)準(zhǔn)的參數(shù)都融入到此譯碼器中，方便用戶選擇。使用一個(gè)可配置Turbo碼譯碼器相比于分別使用多個(gè)不同標(biāo)準(zhǔn)下的Turbo碼譯碼器，可大大節(jié)約用戶的時(shí)間，提聞效率。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷和不足，本發(fā)明提供了一種參數(shù)可配置的Turbo碼譯碼器，將 CCSDS(The Consultative Committee for Space Data Systems)、WCDMA(Wideband Code Divis1n Multiple Access)、CDMA2000(Code Divis1n MultipleAccess 2000)三種通信標(biāo)準(zhǔn)下的Turbo碼譯碼器融合到此譯碼器中，將分量譯碼器結(jié)構(gòu)、交織器、解交織器等眾多參數(shù)設(shè)置為可選項(xiàng)，以方便用戶的選擇。
[0007]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0008]一種參數(shù)可配置的Turbo碼譯碼器，包括兩個(gè)分量譯碼器DECl與DEC2、兩個(gè)交織器I與2、解交織器和判決器，其特征在于兩個(gè)分量譯碼器結(jié)構(gòu)相同；兩個(gè)交織器結(jié)構(gòu)相同；分量譯碼器DEC1、交織器1、分量譯碼器DEC2和解交織器依次順序連接，解交織器的輸出端與分量譯碼器DECl的輸入端相連接；交織器2與分量譯碼器DEC2的輸入端相連接，分量譯碼器DEC2的輸出端與判決器相連接；
[0009]所述分量譯碼器包括CCSDS模式分量譯碼器、WCDMA模式分量譯碼器和CDMA2000模式分量譯碼器，三種模式分量譯碼器之間是并聯(lián)，每次有且只有一種模式分量譯碼器被選中，作用是對(duì)接收到的信息序列進(jìn)行譯碼，生成外信息送入之后的交織器或解交織器；
[0010]所述交織器包括CCSDS交織器、矩陣交織器、查表交織器和CDMA2000交織器，四種模式交織器之間是并聯(lián)方式，每次有且只有一種模式交織器被選中，作用是將接收到的信息序列進(jìn)行交織，并將交織后得到的序列送入其后的分量譯碼器；
[0011 ] 所述解交織器包括CCSDS解交織器、矩陣解交織器、查表解交織器和CDMA2000解交織器，四種模式解交織器之間是并聯(lián)方式，每次有且只有一種模式解交織器被選中，作用是將接收到的外信息序列進(jìn)行解交織，并將解交織后得到的序列作為先驗(yàn)信息送入分量譯碼器；
[0012]所述判決器作用是在迭代了設(shè)定次數(shù)之后，對(duì)接收到的外信息進(jìn)行過零硬判決，得到最終的譯碼輸出。
[0013]上述參數(shù)可配置的Turbo碼譯碼器的譯碼方法，步驟如下:
[0014]a、用戶選擇分量譯碼器模式，分量譯碼器DECl與DEC2要選擇同一模式；
[0015]b、用戶選擇交織器與解交織器，交織器I與2要同一模式且與解交織器也要同一模式，解交織器應(yīng)與交織器選擇相同的模式；；
[0016]C、用戶輸入的迭代次數(shù)為A ；
[0017]d、計(jì)算機(jī)對(duì)用戶選擇的待譯碼文件中的序列進(jìn)行解調(diào)、串\并轉(zhuǎn)換，得到接收信息序列Xk及接收校驗(yàn)序列yk;
[0018]e、其中xk直接進(jìn)入分量譯碼器DEC1，而校驗(yàn)序列經(jīng)過分解將原來編碼時(shí)兩個(gè)分量編碼器RSC1、RSC2所對(duì)應(yīng)的校驗(yàn)序列ylk、y2k分別送入分量譯碼器DECl和DEC2 ；
[0019]f、初始值為O的先驗(yàn)概率信息與xk、ylk 一起進(jìn)入分量譯碼器DECl，產(chǎn)生一個(gè)軟判決信息，它包含了外信息Wlk ；
[0020]g、外信息Wlk、接收信息序列Xk分別進(jìn)入交織器進(jìn)行交織，交織后的兩路信息再與校驗(yàn)序列y2k —起進(jìn)入分量譯碼器DEC2，產(chǎn)生外信息W2k ；
[0021]h、外信息W2k進(jìn)入解交織器進(jìn)行解交織，得到的解交織后的信息序列重新作為先驗(yàn)概率信息進(jìn)入分量譯碼器DECl ；
[0022]1、重復(fù)迭代步驟f一步驟h的過程，共迭代A次，之后通過判決器對(duì)軟信息進(jìn)行過零硬判決便得到最終的譯碼輸出。
[0023]利用本發(fā)明提供的參數(shù)可配置Turbo碼譯碼器，具有以下有益效果:
[0024]將常見的CCSDS、WCDMA, CDMA2000三種通信標(biāo)準(zhǔn)下的Turbo碼譯碼器綜合在一起，將它們的參數(shù)設(shè)置為可選擇的，這樣相當(dāng)于用一個(gè)譯碼器可以對(duì)三種甚至更多不同的Turbo碼進(jìn)行譯碼，大大節(jié)約了用戶的時(shí)間，提高效率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1是Turbo碼編碼器的基本結(jié)構(gòu)示意圖
[0026]圖2是Turbo碼譯碼器的基本結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖3是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]其中:1、分量譯碼器(DECl)，2、分量譯碼器(DEC2)，3、交織器1，4、交織器2，5、
[0029]解交織器。

【具體實(shí)施方式】
[0030]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但不限于此。
[0031]實(shí)施例1:
[0032]本發(fā)明實(shí)施例1如圖3所示,一種參數(shù)可配置的Turbo碼譯碼器，包括兩個(gè)分量譯碼器(DEC1、DEC2) I與2、兩個(gè)交織器3與4、解交織器5和判決器，其特征在于兩個(gè)分量譯碼器I與2結(jié)構(gòu)相同；兩個(gè)交織器3與4結(jié)構(gòu)相同；分量譯碼器I (DECl)、交織器3、分量譯碼器2 (DEC2)和解交織器5依次順序連接，解交織器的輸出端與分量譯碼器I (DECl)的輸入端相連接；交織器4與分量譯碼器2 (DEC2)的輸入端相連接，分量譯碼器2 (DEC2)的輸出端與判決器相連接；
[0033]所述分量譯碼器包括CCSDS模式分量譯碼器、WCDMA模式分量譯碼器和CDMA2000模式分量譯碼器，三種模式分量譯碼器之間是并聯(lián)，每次有且只有一種模式分量譯碼器被選中，作用是對(duì)接收到的信息序列進(jìn)行譯碼，生成外信息送入之后的交織器或解交織器；
[0034]所述交織器包括CCSDS交織器、矩陣交織器、查表交織器和CDMA2000交織器，四種模式交織器之間是并聯(lián)方式，每次有且只有一種模式交織器被選中，作用是將接收到的信息序列進(jìn)行交織，并將交織后得到的序列送入其后的分量譯碼器；
[0035]所述解交織器包括CCSDS解交織器、矩陣解交織器、查表解交織器和CDMA2000解交織器，四種模式解交織器之間是并聯(lián)方式，每次有且只有一種模式解交織器被選中，作用是將接收到的外信息序列進(jìn)行解交織，并將解交織后得到的序列作為先驗(yàn)信息送入分量譯碼器；
[0036]所述判決器作用是在迭代了設(shè)定次數(shù)之后，對(duì)接收到的外信息進(jìn)行過零硬判決，得到最終的譯碼輸出。
[0037]實(shí)施例2:
[0038]上述參數(shù)可配置的Turbo碼譯碼器的譯碼方法，步驟如下:
[0039]a、用戶選擇分量譯碼器模式，分量譯碼器DECl與DEC2要選擇同一模式；
[0040]b、用戶選擇交織器與解交織器，交織器I與2要同一模式且與解交織器也要同一模式，解交織器應(yīng)與交織器選擇相同的模式；；
[0041]C、用戶輸入的迭代次數(shù)為A ；
[0042]d、計(jì)算機(jī)對(duì)用戶選擇的待譯碼文件中的序列進(jìn)行解調(diào)、串\并轉(zhuǎn)換，得到接收信息序列Xk及接收校驗(yàn)序列yk;
[0043]e、其中xk直接進(jìn)入分量譯碼器DEC1，而校驗(yàn)序列經(jīng)過分解將原來編碼時(shí)兩個(gè)分量編碼器RSC1、RSC2所對(duì)應(yīng)的校驗(yàn)序列ylk、y2k分別送入分量譯碼器DECl和DEC2 ；
[0044]f、初始值為O的先驗(yàn)概率信息與xk、ylk 一起進(jìn)入分量譯碼器DECl，產(chǎn)生一個(gè)軟判決信息，它包含了外信息Wlk ；
[0045]g、外信息Wlk、接收信息序列Xk分別進(jìn)入交織器進(jìn)行交織，交織后的兩路信息再與校驗(yàn)序列y2k —起進(jìn)入分量譯碼器DEC2，產(chǎn)生外信息W2k ；
[0046]h、外信息W2k進(jìn)入解交織器進(jìn)行解交織，得到的解交織后的信息序列重新作為先驗(yàn)概率信息進(jìn)入分量譯碼器DECl ；
[0047]1、重復(fù)迭代步驟f一步驟h的過程，共迭代A次，之后通過判決器對(duì)軟信息進(jìn)行過零硬判決便得到最終的譯碼輸出。
【權(quán)利要求】
1.一種參數(shù)可配置的Turbo碼譯碼器，包括兩個(gè)分量譯碼器DECl與DEC2、兩個(gè)交織器I與2、解交織器和判決器，其特征在于兩個(gè)分量譯碼器結(jié)構(gòu)相同；兩個(gè)交織器結(jié)構(gòu)相同；分量譯碼器DECl、交織器1、分量譯碼器DEC2和解交織器依次順序連接，解交織器的輸出端與分量譯碼器DECl的輸入端相連接；交織器2與分量譯碼器DEC2的輸入端相連接，分量譯碼器DEC2的輸出端與判決器相連接； 所述分量譯碼器包括CCSDS模式分量譯碼器、WCDMA模式分量譯碼器和CDMA2000模式分量譯碼器，三種模式分量譯碼器之間是并聯(lián)； 所述交織器包括CCSDS交織器、矩陣交織器、查表交織器和CDMA2000交織器，四種模式交織器之間是并聯(lián)方式； 所述解交織器包括CCSDS解交織器、矩陣解交織器、查表解交織器和CDMA2000解交織器，四種模式解交織器之間是并聯(lián)方式。
2.如權(quán)利要求1所述一種參數(shù)可配置的Turbo碼譯碼器的譯碼方法，步驟如下: a、用戶選擇分量譯碼器模式，分量譯碼器DECl與DEC2要選擇同一模式； b、用戶選擇交織器與解交織器，交織器I與2要同一模式且與解交織器也要同一模式，解交織器應(yīng)與交織器選擇相同的模式； C、用戶輸入的迭代次數(shù)為A ; d、計(jì)算機(jī)對(duì)用戶選擇的待譯碼文件中的序列進(jìn)行解調(diào)、串\并轉(zhuǎn)換，得到接收信息序列xk及接收校驗(yàn)序列yk ； e、其中Xk直接進(jìn)入分量譯碼器DEC1，而校驗(yàn)序列經(jīng)過分解將原來編碼時(shí)兩個(gè)分量編碼器所對(duì)應(yīng)的校驗(yàn)序列ylk、y2k分別送入分量譯碼器DECl和DEC2 ； f、初始值為O的先驗(yàn)概率信息與xk、ylk一起進(jìn)入分量譯碼器DEC1，產(chǎn)生一個(gè)軟判決信息，它包含了外信息Wlk ； g、外信息Wlk、接收信息序列Xk分別進(jìn)入交織器進(jìn)行交織，交織后的兩路信息再與校驗(yàn)序列y2k —起進(jìn)入分量譯碼器DEC2，產(chǎn)生外信息W2k ； h、外信息W2k進(jìn)入解交織器進(jìn)行解交織，得到的解交織后的信息序列重新作為先驗(yàn)概率信息進(jìn)入分量譯碼器DECl ； i、重復(fù)迭代步驟f一步驟h的過程，共迭代A次，之后通過判決器對(duì)軟信息進(jìn)行過零硬判決便得到最終的譯碼輸出。
【文檔編號(hào)】H03M13/27GK104184482SQ201410461735
【公開日】2014年12月3日 申請(qǐng)日期:2014年9月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月11日
【發(fā)明者】馬丕明, 孫程, 楊勇 申請(qǐng)人:山東大學(xué)