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具有多重標度選擇的Turbo解碼器的制作方法

文檔序號:7520107閱讀:547來源:國知局
專利名稱:具有多重標度選擇的Turbo解碼器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)通信。更具體地說,本發(fā)明涉及Turbo解碼具有未知的標度信息的碼段的技術(shù),以提供改善的性能。
背景技術(shù)
無線通信系統(tǒng)被廣泛應用以提供多種形式的通信,例如語音、分組數(shù)據(jù),等等。這些系統(tǒng)可以是基于碼分多址(CDMA)、時分多址(TDMA)或其他一些多址技術(shù)。一個CDMA系統(tǒng)提供優(yōu)于其他類型的系統(tǒng)的某些優(yōu)勢,包括增加系統(tǒng)容量。
一個CDMA系統(tǒng)可被設(shè)計為支持一個或多個CDMA標準,例如IS-95、W-CDMA、cdma2000以及其他標準。每個標準一般定義了前向和反向鏈路上進行傳輸之前對數(shù)據(jù)進行的處理。例如,語音和/或分組數(shù)據(jù)可能以某一數(shù)據(jù)速率被編碼,被格式化成一定義的幀格式,并按照一特定的處理方案進行處理(例如,編碼用于差錯校正和/或檢測、交錯,等等)。
許多新的CDMA標準使用平行串接的卷積編碼器(通常稱為解碼器),可被選擇用于在傳輸前對一碼段(例如,一數(shù)據(jù)分組)進行編碼。Turbo編碼器使用兩個平行操作的組成編碼器并組合一個碼字交錯器。碼交錯器按照定義的交錯方案將碼段中的信息比特置亂(即交錯)。一個組成編碼器對碼段中的信息比特進行編碼以生成第一奇偶校驗位序列,另一個組成編碼器對置亂的信息比特進行編碼從生成第二奇偶校驗位序列。信息比特以及第一及第二序列中的一些或全部奇偶校驗位被發(fā)射。
在接收機單元處執(zhí)行互補的(以及計算密集的)Turbo解碼。對于每一個Turbo編碼段,接收的(軟值)位一般來說是要被定標度的、量化的、并保存在緩存中。第一個組成編碼器的信息和奇偶校驗位接下來從緩存中取出并由第一組成解碼器基于第一組成編碼器進行解碼以提供“外在”信息,該“外在”信息指示該信息比特的檢測值中的可信性的調(diào)整。包括來自第一組成編碼器的外在信息的中間結(jié)果然后被保存到一存儲單元中,該中間結(jié)果的交錯順序符合用于發(fā)射機單元中的碼交錯。
來自第二組成編碼器的中間結(jié)果和奇偶校驗位然后被分別從它們的源中恢復并由第二組成解碼器基于第二組成碼進行解碼以提供外在信息,該外在信息指示該信息比特的檢測值中的可信性的進一步調(diào)整。來自第二組成解碼器的包括外在信息的中間結(jié)果接下來被保存到存儲單元中,該中間結(jié)果的解交錯順序與用于發(fā)射機單元中的碼交錯互補。該中間結(jié)果被用于第一組成解碼器的下一輪迭代。第一和第二組成解碼器的解碼過程被迭代多次以得到最終結(jié)果。
每個組成解碼器可作為一個最大后驗概率(MAP)解碼器來試圖最小化碼段的比特差錯。對于每一個將要被MAP解碼器解碼的信息比特,會進行多次計算以產(chǎn)生外部信息。對于某一個解碼器的執(zhí)行,計算的精確是根據(jù)提供給MAP解碼器的輸入位(即樣本)的“標度”知識。標度信息可包括提供給MAP解碼器的樣本的方差和幅度。如果解碼是在不知曉或者假設(shè)了錯誤的輸入位的標度的情況下進行的,則解碼的性能將下降。
因此,就需要一種能夠?qū)哂形粗臉硕刃畔⒌拇a段進行解碼的Turbo解碼器,以提供改善的性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一些方面以一種方式提供Turbo解碼碼段的技術(shù)以提供改善的解碼結(jié)果。對于一些Turbo解碼方案(例如一般使用的最大后驗感率(MAP)解碼方案),解碼的性能是根據(jù)用于將要被解碼的位的標度信息知識。這種標度信息可涉及將要的解碼的位的方差和幅度,并可能需要精確地估計特定的用于MAP解碼的函數(shù)。如果錯誤的標度信息被用于解碼碼段,則MAP解碼的性能可能下降,因為該函數(shù)可能設(shè)有被精確地估計。
本發(fā)明的一些方面提供當接收位的標度信息未知時改善Turbo編碼器性能的技術(shù)。通常,會形成多個假設(shè)用于給出的將要解碼的碼段,每一個假設(shè)h對應于用于解碼該碼段的一組一個或多個參數(shù)的一組一個或多個特定的值。對于MAP解碼方案,這些參數(shù)可用于(1)用于標度碼段中的接收位的標度因數(shù)的順序以導出將要解碼的位,和/或(2)用于估計一個用于解碼碼段的函數(shù)(例如,一個min*函數(shù))的標度。
碼段被基于MAP解碼方案并按照每一個假設(shè)進行解碼。對于每個假設(shè)的解碼結(jié)果的質(zhì)量然后被基于一個或多個性能度量(例如,CRC校驗、相關(guān)度量、重編碼相關(guān)度量,等等)而確定。比較所有假設(shè)的解碼結(jié)果的質(zhì)量,而提供由性能度量確定的“最佳”解碼結(jié)果的假設(shè)的經(jīng)解碼的位被提供作為Turbo解碼器用于該碼段的輸出。
本發(fā)明的多個方面、實施例和特征將在下面進一步詳細描述。


本發(fā)明的特征,本質(zhì)和優(yōu)勢將會通過下面結(jié)合附圖所作的詳細描述后變得更明顯,在附圖中,相同的標號始終標示相同的部分,其中圖1是能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明的多個方面和實施例的通信系統(tǒng)的簡化框圖;圖2是由W-CDMA標準定義的Turbo解碼器的圖示;圖3是象征性地說明接收機單元中RX數(shù)據(jù)處理器的一些處理的框圖;圖4是Turbo解碼器的一種設(shè)計的框圖;圖5A和5B分別用圖表示了用于MAP解碼器的前向和反向狀態(tài)度量計算;圖6和7是按照本發(fā)明的實施例的兩種Turbo解碼方案的流程圖;圖8是按照本發(fā)明的實施例的Turbo解碼器的框圖。
具體實施例方式
圖1是可以實施本發(fā)明的多個方面和實施例的通信系統(tǒng)100的簡化框圖。在一個實施例中,通信系統(tǒng)100是一個符合cdma2000、W-CDMA、IS-856和/或其他CDMA標準的CDMA系統(tǒng)。在發(fā)射機單元110,數(shù)據(jù)一般以塊的形式從數(shù)據(jù)源112被發(fā)射到發(fā)射(TX)數(shù)據(jù)處理器114,數(shù)據(jù)處理器114格式化、編碼并處理該數(shù)據(jù)以產(chǎn)生一個或多個模擬信號。該模擬信號然后被提供給發(fā)射機(TMTR)116,發(fā)射機116(正交)調(diào)制、濾波、放大并上變頻該信號以產(chǎn)生一個調(diào)制的信號。該調(diào)制的信號然后被通過一個或多個天線118(在圖1中僅圖示了一個)發(fā)射到一個或多個接收機單元。
在接收機單元150,發(fā)射的信號被一個或多個天線152(同樣,僅圖示了一個)接收并提供給接收機(RCVR)154。在接收機154中,接收的信號被放大、濾波,下變頻、(正交)解調(diào)并數(shù)字化以產(chǎn)生樣本。這些樣本接下來由接收(RX)數(shù)據(jù)處理器156處理并解碼以恢復發(fā)射的數(shù)據(jù)。在接收機單元150的處理和解碼解以一種與發(fā)射機單元110中進行的處理和編碼互補的形式進行。恢復的數(shù)據(jù)接下來被提供給數(shù)據(jù)宿158。
上面描述的信號處理支持一個方向的語音、視頻、分組數(shù)據(jù)、消息傳遞以及其他形式的通信傳輸。雙向的通信系統(tǒng)支持雙向的數(shù)據(jù)傳輸。然而,為了簡明起見,其他方向的信號處理沒有在圖1中圖示。
圖2由W-CDMA標準定義的平行串接的卷積編碼器200(通常稱為Turbo編碼器)的圖示。Turbo編碼器200可被用于在圖1的TX數(shù)據(jù)處理器114中進行信道編碼。Turbo編碼器200包括一對組成編碼器212a和212b,一個碼交錯器214,和一個截短器和多路復用器216。碼交錯器214接收并按照特定的交錯方案(例如,由實施的標準定義的)交錯碼段(例如,一個分組數(shù)據(jù))中的信息比特。
每一個組成編碼器112接收線性順序或交錯的信息比特,使用定義的組成碼編碼接收的信息比特,并提供一個奇偶校驗位序列。截短器和多路復用器216從兩個組成編碼器212a和212b接收信息比特和奇偶校驗位,截短(即刪除)零個或多個奇偶校驗位以獲得期望的比特數(shù),并多路復用未截去的信息和奇偶校驗位成一個經(jīng)編碼的比特序列。也可以復制零個或多個經(jīng)編碼的比特來代替截短。然而,為了簡明而不失去一般性,截短器和復用器216可以按照需要進行截短和/或復制。
在圖2圖示的實施例中,每個組成編碼器212包括三個串聯(lián)耦合的延遲元件222,四個模-2加法器224,和一個開關(guān)226。開始時,延遲單元222的狀態(tài)被設(shè)置為0而開關(guān)226處于上位。然后,對于碼段中的每一個信息比特,加法器224a將信息比特x與加法器224d的輸出比特進行模-2相加并將結(jié)果提供給延遲元件222a。加法器224b和224c接收來自加法器224a以及延遲元件222a和222c的位并進行模-2相加,還提供奇偶校驗位y。加法器224d對來自延遲元件222b和222c的各位進行模-2相加。
在碼段中所有的NB個信息比特都被編碼后,開關(guān)226移動到下位,并且三個0結(jié)尾比特被提供給組成編碼器212a。組成編碼器212a然后編碼該三個結(jié)尾比特并提供六個結(jié)尾奇偶校驗位。
對于NB個信息比特中的每個段,組成編碼器212a提供NB個奇偶校驗位和最先六個結(jié)尾奇偶校驗位y1,組成編碼器212b提供NB個奇偶校驗位和最后六個結(jié)尾奇偶校驗位y2。對于每個段,截短器和復用器216從編碼器212a接收NB個信息比特x,NB+6個奇偶校驗位y1,并從編碼器212b接收NB個信息比特x,NB+6個奇偶校驗位y2。截短器和復用器216可截去(即刪除)多個奇偶校驗位以提供要求的數(shù)量的編碼比特,包括位未截去的信息和奇偶校驗位。
由Turbo編碼器200提供的信息和奇偶校驗位序列(或向量)可表示為X={x1y11y12x2y21y22···xNByNB1yNB2t1···t12}]]>再次,這些比特的全部或者其子集可被從發(fā)射機單元110發(fā)射到接收機單元150。
對于每一個將要被發(fā)射的比特,如果該比特是0則發(fā)射值A(chǔ),如果該比特是1則發(fā)射值-A。每一個發(fā)射的比特會受到信道噪聲、在發(fā)射機和接收機單元對該比特的模擬和數(shù)字處理以及其他的畸變上。接收機單元接收的位的序列可以表示如下V={v1v2v3...v3N},等式(1)其中V就是接收的位的整個序列,包括那些對應的結(jié)尾比特,并且N=NB+4。序列V中的每一個接收的位vk能表示為 等式(2)其中Z={z1z2z3...z3N}是一個獨立的一致分布(iid)的隨機變量向量并具有靜態(tài)情況下的單位正態(tài)的隨機值,Ak是接收位的幅度并且一般來說等于A,而σk是接收位的隨機值zk由于信道噪聲而造成的標準差,大約可被估計為σk=σ,k=1,2,...3N。在衰落的環(huán)境下或在對應于同樣的位的碼元的正確累加之后的復制的環(huán)境下,接收信號的幅度可能與發(fā)射信號的幅度不同。
圖3是象征性地說明接收機單元中的RX數(shù)據(jù)處理器156的一些處理的框圖。接收信號首先由接收機154進行調(diào)整、數(shù)字化和數(shù)字處理(例如,濾波、去擴展、去覆蓋等等)以提供用于每個接收位vk的“軟”值。在數(shù)字信號處理之后接收信號vk的軟值可具有許多(例如16)位的精度。對于許多解碼器的實現(xiàn),并不實際上或者需要為每一個接收的位保存這么多位的精度。特別是,由于需要為Turbo解碼保存整個碼段的位,需要一個很大的存儲單元來為碼段中將要解碼的每一個位保存許多位的精度。
為了降低存儲的要求,接收的位V={v1v2v3...v3N}通過乘法器312由標度因素序列S={s1s2s3...s3N}進行有效地定標。一個標度因素可被提供用于每一個接收的位vk,并且可以為序列V中的元件一個接一個地進行定標。經(jīng)定標位接下來被量化器314進行量化以提供解碼器的輸入位U={u1u2u3...u3N}。Turbo解碼器的輸入位uk就是接收位vk的經(jīng)定標并量化后的形式,并可以具有降低的精度(例如,4,5,6,或其他數(shù)量的比特)。
選擇標度因素sk使得接收位vk中的信息就能被很好地表示并且在量化輸出uk的正確的范圍內(nèi)。如果標度因素太大,則在量化期間會出現(xiàn)剪切經(jīng)定標位的現(xiàn)象,并且其結(jié)果剪切噪聲會降低解碼的性能。如果標度因素太小,則經(jīng)定標的位的信號幅度相對于量化噪聲將減小,該解碼性能也會降低。
如果接收了用于一個特定編碼比特的多個位(即,用于編碼比特的重復位),則在接收機單元對這些重復的位進行補充處理。對應于該編碼比特的重復位被初始標度,使得對于該編碼位的所有碼元相對于平均值的方差是恒定的,并且這些定標的位接下來被加在一起以獲得用于該編碼比特的一個碼元。如果一個編碼比特在發(fā)射機單元被截去,一個為0(即刪除記號)的軟碼元將被插入到該截去的位中,這樣對于a+1(位“0”)或a-1(位“1”)就不給出優(yōu)先權(quán)。
Turbo解碼器316接收輸入位uk和附加的表示該輸入位的標度的信息。Turbo解碼器316接下來使用標度信息解碼輸入位uk并提供解碼位的候選序列。后處理器3 18可進一步處理解碼的位以提供解碼結(jié)果的質(zhì)量的指示。例如,如果CRC位包括在發(fā)射的碼段中,后處理器318可對解碼結(jié)果進行CRC校驗。也可以估計解碼結(jié)果的其他性能度量以提供其他解碼性能的指示,下面將要描述。
圖4是用于Turbo解碼器316的專用設(shè)計的框圖。在這種設(shè)計中,Turbo解碼器316包括兩個組成解碼器410a和410b,一個碼交錯器412,一個碼去交錯器414和一個檢測器416。每個組成解碼器410一般用作軟輸入/軟輸出(SISO)最大后驗概率(MAP)解碼器,該解碼器試圖最小化碼序列的比特差錯。然而,也可以使用其他類型的解碼器,例如實施軟輸出維特比(Viterbi)算法(SOVA)的解碼器。
MAP解碼器一般對輸出比特uk的對數(shù)似然比(LLR)操作,其包括量化信息和奇偶校驗位并可表示為U={u1u2u3···u3N}]]>={x~1y~12y~12x~2y~21y~22···x~NBy~NB1y~NB2t~1···t~12}]]>在時刻k的輸入位xk的LLR可以計算為LLR(xk)=log(Pr(xk=1|U)Pr(xk=0|U))]]>等式(3)輸入位xk的LLR是給于接收的序列U的位是0的概率與給于接收的序列U的位是1的概率的比值的對數(shù)。對于每個輸入位的概率Pr(xk=0|U)和Pr(xk=1|U)是基于用于該位的軟值,而接收的用于碼段的位的序列將被解碼。對于一個刪除標記即截去位)的LLR指示了該位為0或為1的相等的可能性(即LLR=0)。
在圖4所示的實施例中,加法器408a接收并相加LLR(APP0)和 還從去交錯器414接收外部信息以提供用于解碼器410a的先驗概率(APP)。LLR(APP0)是從信息比特的潛在的假設(shè)產(chǎn)生的對數(shù)似然比。如果一個碼段中的每個信息比特都假設(shè)具有相等的0或1的可能性,則LLR(APP0)對于該碼段中的所有位都等于0,而所有相關(guān)于LLR(APP0)的部分都將被忽略。來自去交錯器414的外部信息被設(shè)為0用于第一次解碼迭代。 是就接收的信息比特 的對數(shù)似然比。解碼器410a從加法器408a接收APP,還接收 其是從第一組成編碼器接收的奇偶校驗位 的LLR。 包括如果存在的任何用于截去(即,沒有發(fā)射)的奇偶校驗位上的刪除標記。解碼器410a然后基于MAP算法對該APP以及 進行解碼以產(chǎn)生一后驗概率。接下來APP由加法器408b從該后驗概率中減去以提供外部信息,ek1,其是表示校正和調(diào)整用于由奇偶校驗位 貢獻的信息比特 的值的可信度。
來自加法器408b的外部信息ek1與信息比特LLR相加。 和中間結(jié)果(其是用于下一個解碼器的APP)被保存于碼交錯器412中。碼交錯器412執(zhí)行和Turbo解碼器中使用的碼交錯方案相同的方案(即,與用于圖2中的碼交錯器412的相同的方案)。
解碼器410b從交錯器412接收交錯的APP,還接收 其是從第二組成編碼器接收的奇偶校驗位 的LLR。編碼器410b然后按照MAP算法解碼該APP和 以產(chǎn)生后驗概率。該APP接下來由加法器408d從該后驗概率中減去以提供外部信息。ek2,其是表示進一步的校正/調(diào)整用于由接收的奇偶校驗位 貢獻的信息比特 的值的可信度。該外部信息,ek2,包括來自解碼器410b的中間結(jié)果,其被保存在去交錯器414中。去交錯器414執(zhí)行與交錯器412使用的交錯方案互補的去交錯方案。
對于信息比特LLR的解碼被迭代多次(例如,12、16、20或者可能是更多的次數(shù))。每一次迭代,就獲得信息比特檢測值的更大的可信度。在解碼的所有迭代都完成之后,最終的LLR被提供給檢測器418,檢測器418基于LLR提供用于接收的信息比特的硬判決值(即,0和1)。每一個MAP解碼器410進行似然比λk的計算,似然比λk可表示為
λk=Pr(xk=1|U)Pr(xk=0|U)]]>等式(4)其中xk是時刻k輸入編碼器的未知(并是將要被檢測的)輸入位,而U是輸入到解碼器的碼元序列(即,經(jīng)定標以及量化后的接收的信息和奇偶校驗位)。似然比λk表示給與接收的序列U的位xk是1的可能性與給與接收的序列U的位xk是0的可能性的比值。
似然比值λk也可以表示為λk=Σmαkmβk+1f(1,m)δk1,mΣmαkmβk+1f(0,m)δk0,m]]>等式(5)其中αkm表示在時刻k用于網(wǎng)格狀態(tài)m的前向狀態(tài)度量(即,接收向量從開始到時刻k時給出的時刻k時的網(wǎng)格狀態(tài)為m的概率),βk+1f(i,m)表示在時刻k用于網(wǎng)格狀態(tài)m的反向狀態(tài)度量(即接收向量從時刻k起到網(wǎng)格結(jié)束時給出的下一個網(wǎng)格狀態(tài)為f(i,m)的概率),其中f(i,m)表示給定輸出i而在當前的狀態(tài)為m的下一個狀態(tài),而δki,m是在時刻k用于狀態(tài)m和輸入i的分支度量。
等式(5)中的兩個求和在所有的編碼器狀態(tài)都執(zhí)行。
圖5A和5B分別用圖表示了前向和反向狀態(tài)度量的計算。前向狀態(tài)度量可以按照下式遞歸計算αkm=Σi=01αk-1b(i,m)δk-1i,b(i,m)]]>等式(6)其中b(i,m)是前一個時間標志k-1時的狀態(tài),從該狀態(tài)一個對應輸入i的分支轉(zhuǎn)化成狀態(tài)m。反向狀態(tài)度量也可以按照下式進行遞歸計算βkm=Σi=01βk+1f(i,m)δki,m]]>等式(7)如上面的等式(5)到(7)所示,MAP算法進行多次乘法,這些乘法不容易通過硬件來進行。然而,該算法可以通過對這些項取對數(shù)(或負對數(shù))的形式來轉(zhuǎn)換到對數(shù)的領(lǐng)域中。在對數(shù)領(lǐng)域,兩項之間的乘法被轉(zhuǎn)換成相對簡單的加法,這可以通過min*函數(shù)來執(zhí)行。min*函數(shù)可以表示為min*(a,b)=-ln(e-a+e-b)=min(a,b)+p(g),等式(8)其中p(g)是校正項并可被表示為p(g)=-ln(1+e-g),其中g(shù)=-|a-b|在對數(shù)領(lǐng)域中,上述的各項可被定義為Lk=-ln(λk),等式(9)Akm=-ln(αkm),]]>βkm=-ln(βkm),]]>以及Dki,m=-ln(δki,m).]]>對于MAP算法的計算則可被表示為Dki,m=max(0,i·(x~k+APP)+max(0,y~k1·c0,i,m),]]>等式(10)Akm=min*((Ak-1b(0,m)+Dk-10,b(0,m)),(Ak-1b(1,m)+Dk-11,b(1,m))),]]>等式(11)Bkm=min*((Bk+1f(0,m)+Dk0,m),(Bk+1f(1,m)+Dk1,m)),]]>等式(12)Lk=min*((Akm+Bk+1f(1,m)+Dk1,m)-min*(Akm+Bk+1f(0,m)+Dk0,m),∀m]]>等式(13)其中cn,i,m是對于奇偶校驗位n的奇偶校驗假設(shè),給定輸入i和狀態(tài)m。
在等式(13)中,兩個min*函數(shù)中的每一個運行于所有可能的狀態(tài)m,類似于等式(5)中的求和。
上述用于MAP算法的等式的偏差在業(yè)內(nèi)是熟知的。對于這種偏差的一個說明由Steven S.Pietrobon在名為“Turbo/MAP解碼器的實現(xiàn)和性能”(“Implementation and Performance of a Turbo/Map Decoder”)的論文中描述,發(fā)表于“國際衛(wèi)星通信雜志”(“International Journal of SatelliteCommunications”)1998年第16卷23-46頁上,通過引用結(jié)合于此。
min*函數(shù)獨立于提供給該函數(shù)的輸入a和b的標度信息。對于等式(2)中所示的接收位vk的序列,經(jīng)定標的位可被表示為skvk=skAk+skδkzk經(jīng)定標位的方差對均值的比可被表示為wk=skδk2Ak]]>
其中wk表示輸入到MAP解碼器輸入位uk的“標度”。標度因數(shù)sk一般對于碼段中每一個接收的位vk被選擇,使得對于所有經(jīng)定標的位uk的量化值skδk2/Ak基本都相等即(對于給出的碼段,wk=w)。各種技術(shù)可被用于估計(或預測量)合適的標度因數(shù)。這些技術(shù)可以是和MAP解碼器相關(guān)的或者是在Turbo解碼器之前進行的一些其它粗略形式的解碼器度量的組合。如果接收位vk的偏移δk2和幅度Ak是已知的,則標度因數(shù)sk可被選為δk2,Ak和量化精度的函數(shù),這樣,量化的位uk(其是用作min*函數(shù)的輸入a和b)在絕對值上就具有兩倍于他們的平均值的方差,或者skδk2/Ak=2.]]>在這種情況下,用于min*函數(shù)的函數(shù)p(g)可被簡單地表示為p(g)=-ln(1+e-g)等式(14a)然而,如果標度因數(shù)Sk為Skσ2k/Ak≠2,則函數(shù)p(g)可被表示為一個更為一般的形式p(g,w)=-0.5w·ln(1+e-g/(0.5w))]]>等式(14b)由等式(14b)可見,需要標度信息來精確地估計用于min*函數(shù)的函數(shù)p(g,w)在確定的MAP解碼器的實現(xiàn)中,等式(14b)中所示的函數(shù)p(g,w)通過查找表來實現(xiàn),其可加速對于min*函數(shù)的估計??商峁┮唤M查找表用于一組標度值w。例如,可提供五個查找表用于五個值w=0,3,6,9,和12。根據(jù)用于標度w的值(可基于估計的或已知的δk2,Ak,的值和量化后位的數(shù)量來確定),正確的查找表被用于估計函數(shù)p(g,w)。例如,用于w=12的查找表可被設(shè)計用在輸入位uk被正確地定標并且量化成6位時,用于w=6的查找表可被設(shè)計用在輸入位uk被正確地定標并且量化成5位時,而用于w=3的查找表可被設(shè)計用在輸入位uk被正確地定標并且量化成4位時。
在很多情況下,接收的位的方差δk2和幅度Ak是未知的。不過,這些量是可以基于各種系統(tǒng)參數(shù)來估計的,比如,舉個例子,用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)谋忍厮俾省H缓蠡谶@些系統(tǒng)參數(shù)(并不需要基于標度或噪聲)選擇標度因數(shù)sk,這樣就獲得了期望的的用于標度w的值。然而,如果由于任何原因(比如衰落、功率控制、小區(qū)配置等等)而導致接收位的真實的標度偏離了期望的標度,則MAP解碼器的性能會由于使用了錯誤的查找表(即,錯誤的標度值)來估計函數(shù)p(g,w)而降低。
本發(fā)明的一些方面提供了在接收位的標度信息是未知時改善Turbo解碼器性能的技術(shù)。通常,對于一個給出的將要被解碼的碼段(例如,一個分組數(shù)據(jù)),會形成多個假設(shè)。每個假設(shè)h對應于一個假設(shè)的標度因數(shù)的序列Sh和一個假設(shè)的標度wh。碼段接下來按照每個形成的假設(shè)被解碼,而每個假設(shè)的解碼結(jié)果被基于一個或多個性能度量而估計。比較所有假設(shè)的性能,由性能度量所確定的提供“最佳”解碼結(jié)果的指定假設(shè)被用于該碼段。仿真的結(jié)果顯示,使用這里所述的技術(shù),可實現(xiàn)的解碼性能達到了理論的極限值,該極限值可由例如用于產(chǎn)生查找表的標度w的量化值所限定。例如,如果提供五個查找表用于標度值w=0,3,6,9,和12,則其解碼性能可由這些用于標度w的量化值所限定。
圖6是按照本發(fā)明的一方面對碼段進行Turbo解碼的流程圖。開始時,在步驟612,形成用于該碼段的多個假設(shè),其中每一個假設(shè)h對應于一指定的標度因數(shù)序列Sh和一指定的標度選擇wh。所形成的指定數(shù)量的假設(shè)獨立于各種考慮,例如,可用于解碼該碼段的時間量,對于δk2和Ak的初始估計的可信度,等等在步驟614中,選擇一個未經(jīng)估計的假設(shè)進行估計。在估計的第一部分,在步驟616中,碼段按照選擇的假設(shè)(即特定的Sh和wh)被Turbo解碼。這可能需要使用標度因數(shù)序列對接收的位進行定標,將經(jīng)定標的位量化至要求的精度的比特數(shù)量(例如,由uk,Ak和Sh來確定),并使用標度選擇wh來進行解碼(例如,使用用于指定值wh的查找表),以提供解碼位的候選序列。在步驟618中,該假設(shè)的解碼結(jié)果的質(zhì)量接下來使用一個或多個性能度量來確定,這些度量將在下面描述。
在步驟620中,確定基于當前的假設(shè)做出的該碼段的解碼結(jié)果是否是到目前為止最佳的。如果該假設(shè)是到目前為止最佳的,則在步驟622中該性能度量被保存用于以后的此較。其它信息也可被保存,比如假設(shè)值(例如標度因數(shù)序列Sh和標度wh),解碼的結(jié)果,等等。然后進入步驟624。否則,如果當前假設(shè)不是最佳的,則直接從步驟620進入步驟624。
在步驟624,確定是否所有的假設(shè)都已經(jīng)估計過了。如果沒有,則回到步驟614并且選擇另一個未估計的假設(shè)進行估計。否則,如果所有的假設(shè)都估計過了,進入步驟626并提供最佳假設(shè)的解碼結(jié)果。處理過程結(jié)束。
圖6所示的解碼方案表示了一種可用于接收位的標度信息未知時的一般形式。在很多實際的實現(xiàn)中,可被估計的假設(shè)的數(shù)量可受各種考慮的限制。例如,可用于解碼一碼段的時間可能是有限的,這會限制可進行估計的假設(shè)的數(shù)量。如果min*函數(shù)是由一組查找表來估計的,則用于標度w的可能的值也是受限制的。例如,可提供五個查找表用于w=0,3,6,9,12的情況,在這種情況下,標度w被限制于這五個值中。對于圖6中所示的解碼方案的種種改變是可以預期的,并且包括在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。這些解碼方案中的一些將在下面討論。
圖7是按照本發(fā)明的另一個實施例的Turbo解碼方案的流程圖。給解碼方案使用相同的標度因數(shù)序列S和不同的標度選擇w來估計多個假設(shè)。開始時,在步驟710,基于一些標準(例如,δk2和Ak的估計值,該碼段的數(shù)據(jù)速率,等等)來選擇一個特定的標度因數(shù)序列S。碼段中接收的位vk然后被按照選擇的標度因數(shù)進行標度并量化至期望的位的數(shù)量(例如,基于估計的δk2和Ak以及選擇的S來確定)以形成輸入位uk,輸入位uk然后被保存到存儲單元中。在步驟712,一組標度值wk同樣被選擇用于估計。這些標度值可基于多種準則來選擇(例如,δk2和Ak的估計值和選擇的S,可用于解碼的時間周期,等等)例如,用于所有查找表的標度值被可選擇用于估計(例如,wh=0,3,6,9,和12)。
然后在步驟714,一個未估計的標度值wh被選擇進行估計。該碼段接下來在步驟716按照選擇的假設(shè)(即,特定的標度值wh)被Turbo解碼。這可能需要從存儲單元中取回用于該碼段的輸入位uk并使用標度選擇wh(例如,使用用于wh的查找表)來解碼這些位以提供解碼位的候選序列。然后在步驟718中基于一個或多個性能度量確定該解碼結(jié)果的質(zhì)量。在步驟720、722、724和726中剩余的處理分別類似于圖6中的步驟620、622、624和626。
這樣,圖7所示的解碼方案基于一個特定的序列S和一組標度選擇wh來解碼一碼段,并提供對應于由性能度量確定的最佳標度選擇的解碼結(jié)果。
在另一個Turbo解碼方案中,碼段按照以一個特定的標度選擇w組不同的標度因數(shù)序列Sh而形成的多個假設(shè)進行解碼。例如,標度因數(shù)序列Sh可選擇為S0,2S0,S0/2,等等。開始時,碼段中接收的位vk被保存在存儲單元中。對于每一個將要被估計的假設(shè),從存儲單元中取回碼段中接收的位vk,并按照用于被估計的假設(shè)的標度因數(shù)序列Sh進行定標,還量化成期望數(shù)量的位以獲得輸入位uk。
輸入位uk接下來按照標度w被Turbo解碼以產(chǎn)生一解碼位的候選段。再一次,基于一個或多個性能度量確定該解碼結(jié)果的質(zhì)量。用于其他標度因數(shù)序列Sh的其他假設(shè)使用類似的方式進行估計。對應于由性能度量確定的最佳序列Sh的解碼結(jié)果然后背提供作為Turbo解碼器的輸出。
上述的Turbo解碼方案,在接收的位vk上執(zhí)行不同的標度以恢復輸入位uk用于Turbo解碼器。由于每個接收的位vk可能具有許多個位的精度(例如,16位),存儲接收位的整個碼序列要求的存儲空間可能很大。
為了降低對于存儲空間的要求,接收的位vk可被連續(xù)地定標、量化并估計,并在開始時使用最大的標度因數(shù)序列。例如,如果選擇的序列是S0,2S0,S0/2,,則接收的位可在起始時由2S0進行定標并被存儲用于第一假設(shè)。對于下一個假設(shè),存儲的位被取回,重新使用0.5的因數(shù)進行定標(以獲得S0),量化并估計。而對于第三假設(shè),存儲的位被取回,重新使用0.5的因數(shù)進行定標(以獲得S0/2),量化并估計。這樣,要求的存儲空間降低到了最大標度因數(shù)所要求的存儲尺寸。然而,連續(xù)的定標和量化一般會增加量化噪聲的量,這會降低解碼的性能。
在又一個Turbo解碼方案中,碼段按照以一個特定的標度因數(shù)序列Sh但不同標度值wh而形成的多個假設(shè)進行解碼。開始時,碼段中的接收位vk被標度、量化、并保存在存儲單元中作為輸入位uk。對于每一個將要被估計的假設(shè),碼段中的輸入位uk被從存儲單元中取回并按照用于該假設(shè)的標度值wh重新進行估計。
然而,對于該解碼方案,對于每個假設(shè)執(zhí)行迭代的次數(shù)較少。例如,對每個假設(shè)進行3,5,或者其他次數(shù)的迭代而不15、17、或19,后者是完全解碼該碼段通常需要的次數(shù)。對于每個假設(shè)進行次數(shù)較少的迭代可允許在給定的時間量內(nèi)估計更多的假設(shè)。對于每一個假設(shè),基于一個或多個性能度量來評估解碼結(jié)果的質(zhì)量。具有最佳性能的假設(shè)然后被用于完全解碼該碼段,并被提供作為Turbo解碼器的輸出。
對此處描述的Turbo解碼方案的各種變化也是可實施的并且是在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。通常,可以評估多個假設(shè),每個假設(shè)包括任何用于任何一組參數(shù)(例如,標度因數(shù)序列和/或標度)的一組指定的值。此外,每個假設(shè)可以使用各種方式來評估(例如,部分或完全解碼)。
性能度量上述提到的性能度量,各種性能度量可被用于確定解碼結(jié)果的質(zhì)量。這些度量包括(1)CRC校驗,(2)候選序列中解碼位的最小或者平均LLR,(3)當一解碼段被公布時已經(jīng)完成的迭代的數(shù)量,(4)相關(guān)度量,(5)重編碼能量,(6)重編碼比特差錯率(BER)。這些度量將在下面描述。
一碼段可包括用于檢驗解碼結(jié)果的CRC位。如果通過了CRC校驗,則有很大的可能性該碼段被沒有錯誤地解碼了。如果用于多個假設(shè)的多個候選序列通過了CRC校驗,則可選擇其中的一個序列(例如,通過一些準則或通過一些其它度量來仲裁)。
候選序列的編碼比特中最小或平均LLR(在最后一次迭代完成之后)可被用作性能度量。在一些應用中,如果一個碼序列中任何一個信息比特是錯誤接收的,該碼序列被認為是不可接受的。而在其它的一些應用中,碼序列中很小數(shù)量的信息比特錯誤是可以接受的。這樣,根據(jù)該應用的要求,最差的LLR(即,具有最小量的LLR)或者多個較差的LLR可被用作該解碼段質(zhì)量的標志。較差的LLR的平均數(shù)量也可被用作性能度量。
在公布解碼的碼段之前,Turbo解碼一般由第一和第二組成編碼器進行多次迭代(例如12、16、20或者可能更多)。每一次迭代由一個組成編碼器進行,接收的信息比特的可信度會增加并逐近地達到一個最終值。Turbo解碼器可在解碼處理期間進行檢測以在碼段中的位的LLR超過某一門限值時終止解碼過程。或者,Turbo解碼器可使用一個內(nèi)置的錯誤檢測函數(shù)(例如,CRC校驗)來確定解碼是否成功并能在達到所允許的最大迭代次數(shù)之前終止解碼過程。在這些情況下,為了解碼該碼段而進行的迭代的次數(shù)可被用作性能度量??赏ㄟ^將候選序列中的解碼位bk和接收信息比特 (在標度及量化之前都可以)進行內(nèi)積來獲得相關(guān)度量。該內(nèi)積可通過將候選序列和接收的信息比特序列中按每個元素(即,按每個位)依次相乘并將這些乘積相加來得到。最終相加得到的值表示這兩個序列之間的相關(guān)性。該內(nèi)積可被表示為Me(x~,b)=Σk=1Nx~k·bk]]>等式(15)相關(guān)度量Me的值高表示接收的和解碼的位之間較高的相關(guān)程度。相反,相關(guān)度量的值較低表示解碼位中有錯誤和/或接收位的值較低。一個較高的相關(guān)度量的值對應于較高質(zhì)量的解碼結(jié)果。
接收和解碼位的功率之間的相關(guān)性同樣可被計算。在這種情況下,每個接收的信息比特和每個解碼位首先被取平方。然后在取平方后的解碼位和取平方后的接收信息比特的向量上進行內(nèi)積。
對于重編碼的相關(guān)度量,解碼段中的解碼位bk首先由和用于發(fā)射機單元相同的Turbo編碼器進行重編碼并使用相同的截短方案進行截短以導出該重編碼的位rk。重編碼的位rk然后與接收位uk或vk進行相關(guān)。然而,相關(guān)是對所有接收的信息和奇偶校驗位都進行的,而不是僅僅對于用于相關(guān)度量的接收的信息比特。用于重編碼相關(guān)度量的內(nèi)積可被表示為Mre(u,r)=Σk=13Nuk·rk]]>等式(16)類似于上述的相關(guān)度量,較高的重編碼相關(guān)度量Mre的值對應于較高質(zhì)量的解碼結(jié)果。重編碼相關(guān)度量可能比相關(guān)度量更為精確,因為用該度量估計了所有接收的信息和奇偶校驗位(而不僅僅是信息比特)。
重編碼比特差錯率可通過重編碼一候選序列并將該重編碼比特與接收的信息和奇偶校驗位(已轉(zhuǎn)化成硬判決或二進制值)進行一位一位的比較而獲得。在比較期間,重編碼比特和接收的位之間的差錯被計數(shù)。重編碼的BER然后用出錯位的數(shù)量除以比較的位的總量來確定。較低的重編碼BER的值表示了較高質(zhì)量的解碼結(jié)果。
上面描述的性能度量中的一些在美國專利No.6175590中進一步詳細描述,題為“在可變速率通信系統(tǒng)中用于確定接收數(shù)據(jù)速率的方法和設(shè)備”(“METHODAND APPARATUS FOR DETERMINING THE RATE OF RECE IVED DATA IN A VARIABLERATE COMMUNICATION SYSTEM”)發(fā)表于2001年1月16日,轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人。其它性能度量也可使用并在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。同樣,可以使用任何上述性能度量的結(jié)合來確定解碼結(jié)果的質(zhì)量。
圖8是按照本發(fā)明的一個實施例的Turbo解碼器800的框圖。Turbo解碼器800是圖3和圖4中的Turbo解碼器的一個特定實施。在該實施例中,Turbo解碼器800包括本地存儲器/組合器808、MAP解碼器810、檢測器812、查找表814、性能度量計算器816、存儲單元820和地址生成器830?;厝⒖紙D4,兩個組成解碼器410a和410b串行操作,一個解碼器輸出的外部信息提供為另一個解碼器的輸入。由于這兩個組成解碼器是串行操作的,僅有一個(物理)解碼器就能被用于實施兩個組成解碼器。
標度器/量化器806接收并使用標度因數(shù)序列S標度接收的位vk,量化經(jīng)定標的位,并將量化的位uk提供給本地存儲器/組合器808。如果截短是在發(fā)射機單元進行的,在提供給Turbo解碼器800之前接收的位可由另一個單元(例如,信道交織器)進行去截短。通過為碼段中每一個被截去的位提供一個刪除標記來進行去截短操作,該刪除標記表示該位為0和為1的可能性相等?;蛘?,如果這些位是重復的,對應于同樣位的接收碼元可以以一種適合的形式組合。
根據(jù)正在進行的特定的解碼迭代(即,用于第一或第二組成編碼器的解碼),正確的信息和奇偶為的序列被提供給存儲器/組合器808。前一次解碼獲得的APP也被從APP存儲單元820提供給存儲器/組合器808。在一個實施例中,存儲器/組合器808被設(shè)計成(1)接收信息比特 并計算這些位的LLR, (2)將步驟(1)中計算得到的 與對應的外部信息組合以產(chǎn)生APP,(3)接收奇偶校驗位( 或 )并計算這些位的LLR, 或 在一個實施例中,存儲器/組合器808使用滑動窗口結(jié)構(gòu)(SWA)來實現(xiàn),它將進行暫時存儲,例如,四個窗口的信息和奇偶校驗位。其中三個窗口的信息和奇偶校驗位由MAP解碼器810中的三個狀態(tài)度量計算器機進行操作,而第四個窗口使用信息比特的值和來自存儲器單元820的APP進行更新。在一個實施例中,每個窗口的尺寸為32,即,每個窗口保存32個 碼元和32個 (或 )碼元。也可以使用其他的窗口長度和/或不同數(shù)量的窗口,這是在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
在一個實施例中,MAP解碼器810實現(xiàn)為一個執(zhí)行對數(shù)MAP算法得SISO解碼器。也可以使用任何基于MAP的解碼算法(例如,max對數(shù)MAP算法或者max*對數(shù)MAP算法,兩者都是業(yè)內(nèi)所熟知的)。在一個實施例中,為了實現(xiàn)MAP算法,MAP解碼器810包括一個前向狀態(tài)度量計算器和兩個反向狀態(tài)度量計算器每個前向(或反向)狀態(tài)度量計算器計算在給定的時間瞬間k中網(wǎng)格中2k-1個狀態(tài)的概率的對數(shù),該計算基于(1)在先前(或?qū)?的時間瞬間中狀態(tài)的概率以及(2)先前(或?qū)?的狀態(tài)和當前時間的狀態(tài)之間的路徑的概率,其中k是組成編碼器的約束長度。這些前向和反向狀態(tài)度量然后被用于計算信息比特的后驗概率。前向和反向狀態(tài)度量的計算在上面已經(jīng)討論了。
查找表814可用于加速對于min*函數(shù)的估計,min*函數(shù)是用于計算前向和反向狀態(tài)度量和分支度量,如上所述。多個查找表可被提供用于不同的標度值w,而將使用的特定的查找表可通過標度選擇(可由控制器840提供)來確定。
性能度量計算器816可用于計算一個或多個用于候選序列的性能度量,該性能度量可用于確定解碼結(jié)果的質(zhì)量。性能度量計算器816可進行CRC校驗和/或確定最小或平均LLR、相關(guān)度量、重編碼能量、重編碼BER、一些其他度量或者任何它們的組合。
存儲單元820保存來自解碼迭代的APP,其接下來被用于下一次的解碼迭代。APP在由地址生成器830提供的讀寫地址指導下被保存到存儲單元820中的正確的位置或從中取出。產(chǎn)生該地址以使APP能按照發(fā)射機單元用于的編碼碼段的交錯方法來進行正確的交錯和去交錯。
控制器840可指導Turbo解碼器800的操作??刂破?40為碼段形成多個假設(shè)并提供表示將用于該碼段的標度因數(shù)和標度值的控制信號??刂破?40可進一步接收用于假設(shè)而計算的性能度量的值,并選擇一個假設(shè)作為最佳假設(shè)。Turbo解碼器800然后提供最佳假設(shè)的解碼位。
已描述了用于Turbo解碼器的解碼技術(shù)的多個方面,該解碼器設(shè)計為使用一組查找表來實現(xiàn)用于不同標度值w的min*函數(shù)。然而,這些解碼技術(shù)不限于是使用查找表,而min*函數(shù)可使用其他方法來估計,包括硬件、軟件、固件或任何它們的組合。
這里描述的解碼技術(shù)可被方便地用于在標度信息未知時Turbo解碼一碼段。這些技術(shù)可被用于任何使用Turbo解碼的通信系統(tǒng),例如cdma2000、W-CDMA、IS-856或其他系統(tǒng)。這些技術(shù)也可被用在前向鏈路(即,下行鏈路)及反向鏈路(即,上行鏈路)上。
除了標度因數(shù)和標度值,用于Turbo解碼的其他參數(shù)(例如,迭代的次數(shù),窗的尺寸,以及可能的其他參數(shù))也可被調(diào)整。同樣,這里描述的技術(shù)可應用于除Turbo解碼器以外的其他類型的解碼器。例如,標度的概念也可應用于維特比(Viterbi)解碼器,除非只存在一個變量(標度因數(shù)S),因為維特比(Viterbi)解碼器不依賴于w。
這里描述的Turbo解碼器可使用硬件、軟件、固件或它們的組合來實現(xiàn)。對于硬件設(shè)計,該Turbo解碼器可在數(shù)字信號處理器(DSP)、應用專用集成電路(ASIC)、處理器、微處理器、控制器、微控制器、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)、可編程邏輯部件、其他電子單元或任何它們的組合中實現(xiàn)。而對于軟件和固件設(shè)計,Turbo解碼器使用由處理器執(zhí)行的編碼來實現(xiàn)(例如,圖8中的控制器840)存儲單元和查找表也可使用多種存儲技術(shù)來實現(xiàn),比如,舉個例子,隨機存取存儲器(RAM)、動態(tài)RAM(DRAM)、閃存,或者其他。各種結(jié)構(gòu)及實施方式的Turbo解碼器和存儲單元都是可能的并在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
前面描述的較佳實施例是提供給熟悉本領(lǐng)域的人員來實施或使用本發(fā)明的。對于這些實施例的各種改變對于熟悉本領(lǐng)域的人員來說是顯而易見的,而這里定義的一般原理可應用于其他實施里而不需要使用創(chuàng)造性的能力。這樣,本發(fā)明不應該被限于這里所圖示的實施里而應該是符合這里所公開的原理合創(chuàng)新性特征的最寬范圍。
權(quán)利要求
1.一種解碼一經(jīng)Turbo編碼碼段的方法,包括對所述碼段形成多個假設(shè),其中每個假設(shè)對應于用于解碼該碼段的一組一個或多個參數(shù)的特定的一組一個或多個值;按照每個假設(shè)解碼所述碼段;估計用于對于每個假設(shè)的解碼結(jié)果的一個或多個性能度量;基于一個或多個估計的性能度量確定一具有最佳解碼結(jié)果的特定假設(shè);以及提供具有最佳解碼結(jié)果的假設(shè)的解碼比特序列。
2.如權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于對于每個假設(shè)進行特定數(shù)量的解碼迭代,以及其中在完成了特定數(shù)量的迭代之后為每個假設(shè)估計所述一個或多個性能度量。
3.如權(quán)利要求2所述的方法,其特征在于所述特定數(shù)量的迭代次數(shù)少于完全解碼所述碼段所要求的次數(shù)。
4,如權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于所述解碼是基于一最大后驗概率解碼(MAP)方案進行的。
5.如權(quán)利要求4所述的方法,其特征在于所述MAP解碼方案使用一用于解碼所述碼段的函數(shù),而其中一組一個或多個參數(shù)包括至少一個用于該函數(shù)的參數(shù)。
6.如權(quán)利要求5所述法的方法,其特征在于所述函數(shù)是min*函數(shù)。
7.如權(quán)利要求5所述的方法,其特征在于所述函數(shù)部分地使用對應于不同的函數(shù)參數(shù)值的一組查找表來實現(xiàn)。
8.如權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于所述一組一個或多個參數(shù)包括一標度因數(shù)序列的參數(shù),該標度因數(shù)用于標度所述碼段接收的位以導出要被解碼的位。
9.如權(quán)利要求8所述的方法,其特征在于所述多個假設(shè)對應于多個標度因數(shù)序列。
10.如權(quán)利要求5所述的方法,其特征在于所述一組一個或多個參數(shù)包括一標度的參數(shù),該標度用于估計所述函數(shù)。
11.如權(quán)利要求10所述的方法,其特征在于所述多個假設(shè)對應于多個標度值。
12.如權(quán)利要求8所述的方法,其特征在于所述一個或多個參數(shù)還包括一標度的參數(shù),該標度用于估計解碼所述碼段的函數(shù),并且其中所述多個假設(shè)對應于標度因數(shù)序列和標度值的多個組合。
13.如權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于所述一個或多個性能度量包括CRC校驗。
14.如權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于所述一個或多個性能度量包括相關(guān)度量。
15.如權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于所述一個或多個性能度量包括重編碼相關(guān)度量。
16.如權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于所述性能度量包括解碼位的最小或平均對數(shù)似然比(LLR)。
17.一種解碼經(jīng)Turbo編碼的碼段的方法,包括形成多個用于所述碼段的假設(shè),其中每個假設(shè)對應于用于解碼該碼段的一組一個或多個參數(shù)的一組一個或多個特定的值;基于最大后驗概率(MAP)解碼方案并按照每個假設(shè)解碼所述碼段;估計用于對于每個假設(shè)的解碼結(jié)果的一個或多個性能度量;基于一個或多個估計的性能度量確定一具有最佳解碼結(jié)果的特定假設(shè);以及提供具有最佳解碼結(jié)果的假設(shè)的解碼序列,并且其中所述一組一個或多個參數(shù)包括一用于實施所述MAP解碼方案的min*函數(shù)的標度的參數(shù)。
18.一Turbo解碼器,包括一組成解碼器,配置成基于一特定解碼方案并按照一特定假設(shè)接收并解碼一碼段中的位以提供所述假設(shè)的解碼結(jié)果;以及一性能度量計算器,配置成估計一個或多個用于所述假設(shè)的解碼結(jié)果的性能度量,并且其中對所述碼段形成多個假設(shè),其中每個假設(shè)對應于用于解碼該碼段的一組一個或多個參數(shù)的一組一個或多個特定的值,以及其中所述組成編碼器和性能度量計算器對于每個假設(shè)對所述碼段運行。
19.如權(quán)利要求18所述的Turbo編碼器,其特征在于所述組成解碼器是最大后驗概率(MAP)解碼器。
20.如權(quán)利要求19所述的Turbo解碼器,還包括多個查找表,配置成實現(xiàn)用于所述MAP解碼器的函數(shù),其中每個查找表對應于一個用于所述函數(shù)的特定的標度值,以及其中所述多個假設(shè)對應于用于解碼所述碼段的多個標度值。
21.如權(quán)利要求20所述的Turbo解碼器,其特征在于所述多個查找表配置成實現(xiàn)用于所述MAP解碼器的min*函數(shù)。
22.如權(quán)利要求18所述的Turbo解碼器,其特征在于通過使用標度因數(shù)序列來定標接收的位來導出要被解碼的位,并且其中所述多個假設(shè)對應于多個標度因數(shù)序列。
全文摘要
當要被解碼的碼段中的位的標度信息未知時,改善Turbo解碼器的性能的技術(shù)。形成多個用于該碼段的假設(shè),每個假設(shè)對應于用于解碼該碼段的一組一個或多個參數(shù)的一個或多個特定的值。對于MAP解碼方案,這些參數(shù)可為用于在解碼之前標度位的標度因數(shù)和/或用于估計MAP解碼的函數(shù)(例如min
文檔編號H03M13/45GK1539204SQ02815593
公開日2004年10月20日 申請日期2002年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2001年6月27日
發(fā)明者許大山, R·桑德萊山, 呂成 申請人:高通股份有限公司
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