專(zhuān)利名稱(chēng)：一種維特比譯碼方法及維特比譯碼器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無(wú)線信息傳輸領(lǐng)域，尤其涉及一種維特比譯碼方法及維特比譯碼器。
背景技術(shù)：
無(wú)線信息傳輸系統(tǒng)普遍采用RS編碼和卷積編碼級(jí)聯(lián)的方式作為信道編碼部分來(lái) 對(duì)抗無(wú)線信道產(chǎn)生的差錯(cuò)。卷積碼是一種常用的差錯(cuò)控制編碼，對(duì)于卷積碼Ov k0, m)，表 示該卷積碼編碼器將1 比特信息段編成Iitl比特的碼組，即每一時(shí)刻送至卷積編碼器的輸入 信息元為1 個(gè)，相應(yīng)地卷積編碼器輸出Iitl個(gè)碼元，并且輸出的Iitl比特碼組不僅與當(dāng)前1 比 特信息段有關(guān)，還與之前輸入的(m-Ι)個(gè)信息段有關(guān)聯(lián)，其中，m為大于1的整數(shù)，m(又稱(chēng) 約束長(zhǎng)度)等于移位寄存器的個(gè)數(shù)加1，卷積碼用生成序列g(shù),2_A gf K g；) 2 來(lái)表示輸入與輸出間的關(guān)系，其中，gf表示第K個(gè)移位寄存器的輸入端到第j個(gè)模2加法器 輸入端的連接線情況，若有連線，則gf =1，若無(wú)連線，則gf =0。如圖1所示為卷積編碼(2，1， 7)對(duì)應(yīng)的卷積編碼器，1個(gè)比特輸入對(duì)應(yīng)有2比特輸出，約束長(zhǎng)度為7，移位寄存器個(gè)數(shù)為 6個(gè)，根據(jù)各個(gè)移位寄存器的輸入輸出端與各個(gè)模2加法器輸入端的連接線關(guān)系，其生成序 列&= (1111001)2和&= (1011011)2，因此，該卷積編碼器生成的多項(xiàng)式為(171，133)8。維特比(Viterbi)算法是目前運(yùn)用得最廣泛的卷積編碼的譯碼算法，Viterbi譯 碼方法主要從2"1-1種(m為卷積編碼器約束長(zhǎng)度)可能狀態(tài)中更新最佳狀態(tài)和傳輸?shù)淖羁?能位序列，其將接收到的編碼信號(hào)與內(nèi)建的參考值做運(yùn)算，找出最可能的路徑，并依此路徑 還原正確的數(shù)據(jù)，以完成譯碼流程。由于維特比算法的復(fù)雜性，其一直是卷積編碼在工程實(shí) 現(xiàn)的設(shè)計(jì)重點(diǎn)。對(duì)于(2，1,7)卷積編碼，編碼過(guò)程存在27—1 (64)種可能狀態(tài)，如圖1的卷積編碼器， 若當(dāng)前時(shí)刻寄存器1 6中的值為000000時(shí)，表明當(dāng)前狀態(tài)為S0，若此處輸入1，則寄存器 1 6中的值變?yōu)?00000時(shí)，當(dāng)前狀態(tài)從SO轉(zhuǎn)變?yōu)镾i，以此類(lèi)推，當(dāng)寄存器1 6中的值為 111111時(shí)，表明當(dāng)前狀態(tài)為S63。由此，各狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖可由類(lèi)似蝴蝶形狀的蝶形圖表示，其 中，Si和Si+32構(gòu)成一對(duì)蝶形圖，根據(jù)不同的輸入，蝶形圖的兩個(gè)目的狀態(tài)分別對(duì)應(yīng)于S2i 和S(2i+1)，其中，i為0到31的任一整數(shù)。圖2所示為i為0的一個(gè)蝶形對(duì)，如圖所示， 若當(dāng)前狀態(tài)為S0，則當(dāng)輸入0時(shí)，狀態(tài)SO經(jīng)由狀態(tài)轉(zhuǎn)移方向轉(zhuǎn)移至狀態(tài)S0，輸出XY為00， 當(dāng)輸入1時(shí)，狀態(tài)SO經(jīng)由狀態(tài)轉(zhuǎn)移方向轉(zhuǎn)移至狀態(tài)Si，輸出XY為11 ；若當(dāng)前狀態(tài)為S32， 則當(dāng)輸入0時(shí)，狀態(tài)S32經(jīng)由狀態(tài)轉(zhuǎn)移方向轉(zhuǎn)移至狀態(tài)S0，輸出XY為11，當(dāng)輸入1時(shí)，狀態(tài) S32經(jīng)由狀態(tài)轉(zhuǎn)移方向轉(zhuǎn)移至狀態(tài)Si，輸出XY為00。Viterbi譯碼即為上述卷積編碼的逆 過(guò)程。傳統(tǒng)的Viterbi譯碼的實(shí)現(xiàn)方法是先計(jì)算輸入的兩路數(shù)據(jù)的分支度量值，然后 進(jìn)行加比選處理(即ACS，加法-選擇-比較)，最后回溯輸出譯碼結(jié)果。在ACS處理中，每 個(gè)周期針對(duì)一個(gè)蝶形圖進(jìn)行處理，當(dāng)經(jīng)過(guò)多個(gè)周期完成所有狀態(tài)的路徑度量值計(jì)算后，對(duì) 所有狀態(tài)進(jìn)行最大徑搜索，最后通過(guò)狀態(tài)轉(zhuǎn)移標(biāo)識(shí)寄存器的數(shù)值，回溯輸出的上述輸入的 兩路輸入的譯碼結(jié)果。
上述方法適用于狀態(tài)數(shù)量較少的卷積編碼(如0，1，2)卷積編碼)，但對(duì)應(yīng)于狀態(tài) 數(shù)量較多的卷積編碼(如(2，1，7)卷積編碼)，則需要較長(zhǎng)的時(shí)間才能完成譯碼，譯碼速度慢。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例提供了一種維特比譯碼方法及維特比譯碼器，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)線信息 傳輸信道中的卷積編碼碼流的快速譯碼。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明實(shí)施例提供以下技術(shù)方案一種維特比譯碼器，包括分支度量值計(jì)算單元，用于接收輸入的兩路數(shù)據(jù)，并根據(jù)狀態(tài)轉(zhuǎn)移蝶形對(duì)的狀態(tài) 轉(zhuǎn)移規(guī)則，對(duì)接收到的兩路數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，得到各狀態(tài)的分支度量值；加比選單元，用于利用上述分支度量值計(jì)算單元計(jì)算得到的分支度量值，對(duì)各狀 態(tài)前一時(shí)刻的路徑度量值進(jìn)行加比選ACS處理，其中，上述加比選單元由8個(gè)并行執(zhí)行的加 比選模塊組成，其中，每個(gè)加比選模塊處理的4個(gè)狀態(tài)轉(zhuǎn)移蝶形對(duì)的相應(yīng)分支具有相同的 輸入輸出特性；存儲(chǔ)單元，用于存儲(chǔ)經(jīng)上述加比選單元處理后得到的各狀態(tài)的路徑度量值及上述 路徑度量值的狀態(tài)轉(zhuǎn)移關(guān)系標(biāo)記；最大值搜索單元，用于對(duì)上述存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)的各狀態(tài)的路徑度量值進(jìn)行比較，搜 索出最大的路徑度量值；回溯輸出單元，用于根據(jù)上述存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移關(guān)系標(biāo)記，對(duì)上述最大的 路徑度量值進(jìn)行回溯，并輸出譯碼結(jié)果。一種維特比譯碼方法，包括接收輸入的兩路數(shù)據(jù)；根據(jù)狀態(tài)轉(zhuǎn)移蝶形對(duì)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移規(guī)則，對(duì)接收到的兩路數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，得到各狀 態(tài)的分支度量值；利用計(jì)算得到的分支度量值，每次針對(duì)8個(gè)狀態(tài)轉(zhuǎn)移蝶形對(duì)，并行地對(duì)16個(gè)狀態(tài) 前一時(shí)刻的路徑度量值進(jìn)行加比選ACS處理；存儲(chǔ)經(jīng)ACS處理后得到的各狀態(tài)的路徑度量值及上述路徑度量值的狀態(tài)轉(zhuǎn)移關(guān) 系標(biāo)記；比較存儲(chǔ)的各狀態(tài)的路徑度量值，搜索出最大的路徑度量值；根據(jù)存儲(chǔ)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移關(guān)系標(biāo)記，對(duì)上述最大的路徑度量值進(jìn)行回溯，并輸出譯碼結(jié)果。由上可見(jiàn)，本發(fā)明實(shí)施例中，利用各個(gè)狀態(tài)轉(zhuǎn)移蝶形對(duì)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移規(guī)則，利用并行 執(zhí)行的8個(gè)加比選模塊組成的加比選單元對(duì)各狀態(tài)轉(zhuǎn)移蝶形對(duì)進(jìn)行處理，在同一周期完成 8個(gè)狀態(tài)轉(zhuǎn)移蝶形對(duì)的加比選處理過(guò)程，在保證維特比算法譯碼效果的前提下，極大的提高 了譯碼速度。


為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可 以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為(2，1,7)卷積編碼器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例中的狀態(tài)轉(zhuǎn)移蝶形對(duì)的示意圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例中的譯碼方法的一個(gè)實(shí)施例流程示意圖；圖4為本發(fā)明實(shí)施例中的維特比譯碼器的一個(gè)實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明實(shí)施例提供了一種維特比譯碼方法及維特比譯碼器。為使得本發(fā)明的發(fā)明目的、特征、優(yōu)點(diǎn)能夠更加的明顯和易懂，下面將結(jié)合本發(fā)明 實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí) 施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而非全部實(shí)施例。實(shí)施例一，請(qǐng)參閱圖3，本發(fā)明實(shí)施例中的維特比譯碼方法包括301、接收輸入的兩路數(shù)據(jù)；原始數(shù)據(jù)是通過(guò)卷積編碼后會(huì)被分成并行的兩路數(shù)據(jù)(包含信道軟信息，即編碼 后數(shù)據(jù)和信道噪聲的疊加)后通過(guò)信道傳輸?shù)骄S特比譯碼器中進(jìn)行解碼。302、對(duì)接收到的兩路數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，得到各狀態(tài)的分支度量值；根據(jù)狀態(tài)轉(zhuǎn)移蝶形對(duì)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移規(guī)則，對(duì)接收到的兩路數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，得到各狀 態(tài)的分支度量值。由于原始數(shù)據(jù)在(2，1，7)卷積編碼器處理的過(guò)程中，有64種可能狀態(tài)出現(xiàn)，因此， 維特比譯碼過(guò)程需要針對(duì)64種可能的狀態(tài)(對(duì)應(yīng)于32個(gè)狀態(tài)轉(zhuǎn)移蝶形對(duì))進(jìn)行計(jì)算并搜 索出最大概率路徑，以還原出原始的數(shù)據(jù)。維特比在接收到輸入的兩路數(shù)據(jù)后，對(duì)兩路數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，以求得各狀態(tài)的分支
度量值。通過(guò)觀察狀態(tài)轉(zhuǎn)移蝶形對(duì)發(fā)現(xiàn)，每條分支對(duì)應(yīng)的兩個(gè)軟判決符號(hào)只存在四種組 合00，01，11，10。假設(shè)輸入的兩路數(shù)據(jù)為X1Y1，則相應(yīng)的分支度量值的計(jì)算以下存在四種
結(jié)果BMll = X1+Y1 ；BMlO = Xl-Yl ；BMOl = -X1+Y1 = -(Xl-Yl) = -BMlO ；BMOO = -Xl-Yl = -(X1+Y1) = -BMll ；可見(jiàn)，通過(guò)計(jì)算兩路數(shù)據(jù)的和與差，便可計(jì)算得到所有分支的分支度量值。因此，本發(fā)明實(shí)施例中優(yōu)化了分支度量值的計(jì)算方法，進(jìn)一步提高了分支度量值 的計(jì)算速度，其具體實(shí)現(xiàn)方法如下根據(jù)狀態(tài)轉(zhuǎn)移蝶形對(duì)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移規(guī)則，得到每個(gè)狀態(tài)的兩條分支的軟判決符號(hào) dld2 ；若某分支的dld2為11，則將接收的兩路數(shù)據(jù)相加，并將得到的值作為該分支分支
度量值；
6
若某分支的dld2為10，則將接收的兩路數(shù)據(jù)相減，并將得到的值作為該分支分支
度量值；若某分支的dld2為00，則將接收的兩路數(shù)據(jù)相加后取反，并將得到的值作為該分
支分支度量值；若某分支的dld2為01，則將接收的兩路數(shù)據(jù)相減后取反，并將得到的值作為該分
支分支度量值。通過(guò)上述方法可更快地完成各狀態(tài)的分支度量值的計(jì)算。303、根據(jù)各狀態(tài)的轉(zhuǎn)移關(guān)系進(jìn)行ACS處理；通過(guò)采用分時(shí)復(fù)用的方式，每個(gè)周期完成8個(gè)狀態(tài)轉(zhuǎn)移蝶形對(duì)的ACS處理，經(jīng)過(guò)4 個(gè)周期完成所有32個(gè)狀態(tài)轉(zhuǎn)移蝶形對(duì)的ACS處理。在實(shí)際應(yīng)用中，維特比譯碼器的ACS處理過(guò)程可由8個(gè)加比選模塊完成，通過(guò)預(yù)先 設(shè)置每個(gè)加比選模塊所要處理的狀態(tài)轉(zhuǎn)移蝶形對(duì)，使每個(gè)加比選模塊每個(gè)周期處理一個(gè)狀 態(tài)轉(zhuǎn)移蝶形對(duì)，利用分時(shí)復(fù)用實(shí)現(xiàn)8個(gè)加比選模塊的并行執(zhí)行，縮短ACS處理時(shí)長(zhǎng)，提高整 體的譯碼速度。單個(gè)加比選模塊中的ACS處理過(guò)程如下假設(shè)該加比選模塊當(dāng)前處理的狀態(tài)轉(zhuǎn)移蝶形對(duì)為如圖2所示的狀態(tài)轉(zhuǎn)移蝶形對(duì)。 則加比選模塊首先將步驟302得到的狀態(tài)SO、Sl的分支度量值(每個(gè)狀態(tài)包含兩條分支， 即存在兩個(gè)分支度量值)，與狀態(tài)S0、S1前一時(shí)刻的路徑度量值相加，得到狀態(tài)S0、S1當(dāng)前 時(shí)刻的路徑度量值；狀態(tài)SO比較其兩條分支的路徑度量值，選擇較大的路徑度量值保留， 同樣的，狀態(tài)Sl比較其兩條分支的路徑度量值，選擇較大的路徑度量值保留，完成該狀態(tài) 轉(zhuǎn)移蝶形對(duì)的ACS處理。304、存儲(chǔ)各狀態(tài)的路徑度量值及各路徑度量值的狀態(tài)轉(zhuǎn)移關(guān)系標(biāo)記；存儲(chǔ)經(jīng)步驟303處理后得到的各狀態(tài)的路徑度量值，即上述保留的各狀態(tài)的較大 的路徑度量值，并且，對(duì)該路徑度量值的狀態(tài)轉(zhuǎn)移關(guān)系標(biāo)記進(jìn)行存儲(chǔ)，以便最后可利用該狀 態(tài)轉(zhuǎn)移關(guān)系標(biāo)記進(jìn)行回溯。如在步驟303中，經(jīng)過(guò)一個(gè)周期完成8個(gè)狀態(tài)轉(zhuǎn)移蝶形對(duì)的ACS處理，則將經(jīng)ACS 處理后得到的16個(gè)狀態(tài)的路徑度量值進(jìn)行存儲(chǔ)，同時(shí)存儲(chǔ)相應(yīng)路徑度量值的狀態(tài)轉(zhuǎn)移關(guān) 系標(biāo)記。由于每個(gè)周期各加比選模塊需要讀取相應(yīng)狀態(tài)的路徑度量值進(jìn)行“加”操作，同時(shí) 將“選”后的相應(yīng)狀態(tài)的路徑度量值進(jìn)行存儲(chǔ)，為了避免在進(jìn)行加比選處理時(shí)，先處理的狀 態(tài)轉(zhuǎn)移蝶形對(duì)運(yùn)算修改了后處理的狀態(tài)轉(zhuǎn)移蝶形對(duì)初始狀態(tài)的路徑度量值，本發(fā)明實(shí)施例 利用兩個(gè)路徑度量值存儲(chǔ)單元(兩組寄存器)，分別對(duì)前一時(shí)刻經(jīng)上述ACS處理后得到的各 狀態(tài)的路徑度量值，和當(dāng)前時(shí)刻經(jīng)上述ACS處理后得到的各狀態(tài)的路徑度量值進(jìn)行交替存 儲(chǔ)(即乒乓存儲(chǔ))。如，假設(shè)兩組寄存器命名為REGA，REGB，則在加比選模塊進(jìn)行ACS處理 時(shí)，第i個(gè)周期內(nèi)，可從REGA中讀出相應(yīng)狀態(tài)前一時(shí)刻的路徑度量值，同時(shí)將經(jīng)ACS處理后 得到的該狀態(tài)當(dāng)前時(shí)刻的路徑度量值N存入REGB中，在第i+Ι個(gè)周期，從REGB中讀出相應(yīng) 狀態(tài)前一時(shí)刻的路徑度量值N，同時(shí)將經(jīng)ACS處理后得到的該狀態(tài)當(dāng)前時(shí)刻的路徑度量值 存入REGA中，以此類(lèi)推。305、比較上述存儲(chǔ)的各狀態(tài)的路徑度量值，搜索出最大的路徑度量值；
對(duì)步驟304經(jīng)ACS處理后得到的各狀態(tài)的路徑度量值進(jìn)行比較，搜索出最大的路
徑度量值。在實(shí)際應(yīng)用中，可在每個(gè)周期，對(duì)ACS處理得到的16個(gè)狀態(tài)的路徑度量值進(jìn)行兩 兩比較，得到該周期中的最大的路徑度量值，在4個(gè)周期之后，對(duì)得到的4個(gè)最大的路徑度 量(對(duì)應(yīng)于4個(gè)周期)再進(jìn)行兩兩比較，得到1個(gè)最大的路徑度量值。進(jìn)一步的，本發(fā)明實(shí) 施例的譯碼方法還可判斷比較得出的路徑度量值是否超過(guò)預(yù)置的門(mén)限值，若超過(guò)，則將存 儲(chǔ)的所有路徑度量值同時(shí)減去相同的數(shù)值，如可將存儲(chǔ)的所有路徑度量值同時(shí)減去2048， 以避免用于存儲(chǔ)的寄存器溢出?？衫斫?，由于編碼過(guò)程中狀態(tài)轉(zhuǎn)移是由低狀態(tài)向高狀態(tài)轉(zhuǎn)移，基于該規(guī)律下，當(dāng)在 最大值搜索過(guò)程中，通過(guò)比較得到兩個(gè)或兩個(gè)以上相等的最大路徑度量值，則選擇較低狀 態(tài)的路徑度量值作為此次最大值搜索的結(jié)果。306、回溯輸出譯碼結(jié)果；根據(jù)步驟305中搜索出的最大的路徑度量值，可從寄存器中找出相應(yīng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移 關(guān)系標(biāo)記，通過(guò)該狀態(tài)轉(zhuǎn)移關(guān)系標(biāo)記進(jìn)行回溯，則可得到相應(yīng)的原始數(shù)據(jù)，即譯碼結(jié)果。在實(shí)際應(yīng)用中，每次可以8比特大小為回溯單位進(jìn)行回溯，即每次回溯輸出8比特 的譯碼結(jié)果(即1個(gè)字節(jié))，并在最后一次回溯時(shí)輸出全部譯碼結(jié)果?？筛鶕?jù)實(shí)際情況設(shè)定 回溯次數(shù)，如對(duì)于736bit的編碼數(shù)據(jù)塊，則回溯的次數(shù)為(736-48)/8+1 = 87次。需要說(shuō)明的是，本發(fā)明實(shí)施例的譯碼方法基于(2，7，1)卷積編碼，可實(shí)現(xiàn)對(duì)(2，7， 1)卷積編碼輸出的編碼數(shù)據(jù)塊的譯碼。由上可見(jiàn)，本發(fā)明實(shí)施例中，利用各個(gè)狀態(tài)轉(zhuǎn)移蝶形對(duì)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移規(guī)則，采用分時(shí) 復(fù)用的方式，在同一周期對(duì)8個(gè)狀態(tài)轉(zhuǎn)移蝶形的加比選操作進(jìn)行并行處理，在保證維特比 算法譯碼效果的前提下，極大的提高了譯碼速度。實(shí)施例二，為本發(fā)明實(shí)施例提供的維特比譯碼器，如圖4所示，包括分支度量值計(jì)算單元401，用于接收輸入的兩路數(shù)據(jù)，并對(duì)該兩路數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算， 得到各狀態(tài)的分支度量值；通過(guò)觀察狀態(tài)轉(zhuǎn)移蝶形對(duì)發(fā)現(xiàn)，每條分支對(duì)應(yīng)的兩個(gè)軟判決符號(hào)只存在四種組 合00，01，11，10。假設(shè)輸入的兩路數(shù)據(jù)為X1Y1，則相應(yīng)的分支度量值的計(jì)算以下存在四種
結(jié)果BMll = X1+Y1 ；BMlO = Xl-Yl ；BMOl = -X1+Y1 = -(Xl-Yl) = -BMlO ；BMOO = -Xl-Yl = -(X1+Y1) = -BMll ；可見(jiàn)，通過(guò)計(jì)算兩路數(shù)據(jù)的和與差，便可計(jì)算得到所有分支的分支度量值。因此，本發(fā)明實(shí)施例中的維特比譯碼器優(yōu)化了分支度量值的計(jì)算方法，對(duì)傳統(tǒng)的 分支度量值計(jì)算單元進(jìn)行的改進(jìn)，進(jìn)一步提高了分支度量值的計(jì)算速度。本發(fā)明實(shí)施例中 的分支度量值計(jì)算單元401具體可包括接收單元，用于接收輸入的兩路數(shù)據(jù)；判決單元，用于根據(jù)狀態(tài)轉(zhuǎn)移蝶形對(duì)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移規(guī)則，得到每個(gè)狀態(tài)的兩條分支 的軟判決符號(hào)；
第一計(jì)算單元，用于當(dāng)上述軟判決符號(hào)為11時(shí)，將接收的兩路數(shù)據(jù)相加，并將得 到的值作為相應(yīng)分支的分支度量值；第二計(jì)算單元，用于當(dāng)軟判決符號(hào)為10時(shí)，將接收的兩路數(shù)據(jù)相減，并將得到的 值作為相應(yīng)分支的分支度量值；第一取反單元，用于當(dāng)軟判決符號(hào)為00時(shí)，將上述第一計(jì)算單元計(jì)算得到的結(jié)果 取反后作為相應(yīng)分支的分支度量值；第二取反單元，用于當(dāng)軟判決符號(hào)為01時(shí)，將上述第二計(jì)算單元計(jì)算得到的結(jié)果 取反后作為相應(yīng)分支的分支度量值。通過(guò)對(duì)計(jì)算得出結(jié)果進(jìn)行取反操作，無(wú)需重復(fù)運(yùn)行，加快了各狀態(tài)的分支度量值 的計(jì)算過(guò)程。加比選單元402，用于利用分支度量值計(jì)算單元401計(jì)算得到的分支度量值，對(duì)各 狀態(tài)前一時(shí)刻的路徑度量值進(jìn)行加比選ACS處理；由圖1的編碼器可看出，移位寄存器的第4位對(duì)編碼的結(jié)果沒(méi)有影響，即狀態(tài)Si 和 S(i+8)、S(i+16)和 S(i+16+8)、S(i+32)和 S(i+32+8)以及 S(i+48)和 S(i+48+8) (i <8)是等效的。在此規(guī)律的基礎(chǔ)上，本發(fā)明實(shí)施例對(duì)傳統(tǒng)的加比選單元進(jìn)行的改進(jìn)，采用 8個(gè)加比選模塊組成加比選單元402，其中，采用分時(shí)復(fù)用的方式實(shí)現(xiàn)8個(gè)加比選模塊的并 行運(yùn)作，每個(gè)周期由8個(gè)加比選模塊共同完成8個(gè)狀態(tài)轉(zhuǎn)移蝶形對(duì)(16個(gè)狀態(tài))的ACS處 理。其中，每個(gè)加比選模塊處理4個(gè)狀態(tài)轉(zhuǎn)移蝶形對(duì)，且4個(gè)狀態(tài)轉(zhuǎn)移蝶形對(duì)的相應(yīng)分支具 有相同的輸入輸出特性。假設(shè)一個(gè)狀態(tài)轉(zhuǎn)移蝶形對(duì)采用起始狀態(tài)中較低的狀態(tài)進(jìn)行標(biāo)記，如將圖2所示的 狀態(tài)轉(zhuǎn)移蝶形對(duì)標(biāo)記為B0，則32個(gè)狀態(tài)轉(zhuǎn)移蝶形對(duì)可對(duì)應(yīng)標(biāo)記為B0，B1，B2，. . . .，B31。則 加比選模塊對(duì)應(yīng)處理的狀態(tài)轉(zhuǎn)移蝶形的設(shè)置可如表1 表 權(quán)利要求
1.一種維特比譯碼器，其特征在于，包括分支度量值計(jì)算單元，用于接收輸入的兩路數(shù)據(jù)，并根據(jù)狀態(tài)轉(zhuǎn)移蝶形對(duì)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移 規(guī)則，對(duì)接收到的兩路數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，得到各狀態(tài)的分支度量值；加比選單元，用于利用所述分支度量值計(jì)算單元計(jì)算得到的分支度量值，對(duì)各狀態(tài)前 一時(shí)刻的路徑度量值進(jìn)行加比選ACS處理，其中，所述加比選單元由8個(gè)并行執(zhí)行的加比選 模塊組成，其中，每個(gè)加比選模塊處理的4個(gè)狀態(tài)轉(zhuǎn)移蝶形對(duì)的相應(yīng)分支具有相同的輸入 輸出特性；存儲(chǔ)單元，用于存儲(chǔ)經(jīng)所述加比選單元處理后得到的各狀態(tài)的路徑度量值及所述路徑 度量值的狀態(tài)轉(zhuǎn)移關(guān)系標(biāo)記；最大值搜索單元，用于對(duì)所述存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)的各狀態(tài)的路徑度量值進(jìn)行比較，搜索出 最大的路徑度量值；回溯輸出單元，用于根據(jù)所述存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移關(guān)系標(biāo)記，對(duì)所述最大的路徑 度量值進(jìn)行回溯，并輸出譯碼結(jié)果。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的維特比譯碼器，其特征在于， 所述分支度量值計(jì)算單元包括接收單元，用于接收輸入的兩路數(shù)據(jù)；判決單元，用于根據(jù)狀態(tài)轉(zhuǎn)移蝶形對(duì)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移規(guī)則，得到每個(gè)狀態(tài)的兩條分支的軟 判決符號(hào)；第一計(jì)算單元，用于當(dāng)所述軟判決符號(hào)為11時(shí)，將所述接收的兩路數(shù)據(jù)相加，并將得 到的值作為相應(yīng)分支的分支度量值；第二計(jì)算單元，用于當(dāng)所述軟判決符號(hào)為10時(shí)，將所述接收的兩路數(shù)據(jù)相減，并將得 到的值作為相應(yīng)分支的分支度量值；第一取反單元，用于當(dāng)所述軟判決符號(hào)為00時(shí)，將所述第一計(jì)算單元計(jì)算得到的結(jié)果 取反后作為相應(yīng)分支的分支度量值；第二取反單元，用于當(dāng)所述軟判決符號(hào)為01時(shí)，將所述第二計(jì)算單元計(jì)算得到的結(jié)果 取反后作為相應(yīng)分支的分支度量值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的譯碼器，其特征在于， 所述存儲(chǔ)單元包括兩個(gè)路徑度量值存儲(chǔ)單元，分別用于交替存儲(chǔ)前一時(shí)刻經(jīng)所述加比選單元處理后得 到的各狀態(tài)的路徑度量值，和當(dāng)前時(shí)刻經(jīng)所述加比選單元處理后得到的各狀態(tài)的路徑度量 值；狀態(tài)轉(zhuǎn)移關(guān)系標(biāo)記存儲(chǔ)單元，用于存儲(chǔ)經(jīng)所述加比選單元處理后得到的各狀態(tài)的路徑 度量值的狀態(tài)轉(zhuǎn)移關(guān)系標(biāo)記。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的維特比譯碼器，其特征在于， 所述最大值搜索單元包括4個(gè)最大值搜索模塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的維特比譯碼器，其特征在于，所述回溯輸出單元具體用于根據(jù)所述存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移關(guān)系標(biāo)記，每次以8比 特大小為回溯單位，對(duì)所述最大的路徑度量值進(jìn)行回溯，并輸出譯碼結(jié)果。
6.一種維特比譯碼方法，其特征在于，包括接收輸入的兩路數(shù)據(jù)；根據(jù)狀態(tài)轉(zhuǎn)移蝶形對(duì)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移規(guī)則，對(duì)接收到的兩路數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，得到各狀態(tài)的 分支度量值；利用計(jì)算得到的分支度量值，每次針對(duì)8個(gè)狀態(tài)轉(zhuǎn)移蝶形對(duì)，并行地對(duì)16個(gè)狀態(tài)前一 時(shí)刻的路徑度量值進(jìn)行加比選ACS處理；存儲(chǔ)經(jīng)ACS處理后得到的各狀態(tài)的路徑度量值及所述路徑度量值的狀態(tài)轉(zhuǎn)移關(guān)系標(biāo)記；比較存儲(chǔ)的各狀態(tài)的路徑度量值，搜索出最大的路徑度量值；根據(jù)存儲(chǔ)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移關(guān)系標(biāo)記，對(duì)所述最大的路徑度量值進(jìn)行回溯，并輸出譯碼結(jié)果。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)狀態(tài)轉(zhuǎn)移蝶形對(duì)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移規(guī)則，對(duì)接收到的兩路數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，包括 根據(jù)狀態(tài)轉(zhuǎn)移蝶形對(duì)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移規(guī)則，得到每個(gè)狀態(tài)的兩條分支的軟判決符號(hào)； 若所述軟判決符號(hào)為11，則將所述接收的兩路數(shù)據(jù)相加，并將得到的值作為相應(yīng)分支 的分支度量值；若所述軟判決符號(hào)為10，則將所述接收的兩路數(shù)據(jù)相減，并將得到的值作為相應(yīng)分支 的分支度量值；若所述軟判決符號(hào)為00，則將所述接收的兩路數(shù)據(jù)相加后取反，并將得到的值作為相 應(yīng)分支的分支度量值；若所述軟判決符號(hào)為01，則將所述接收的兩路數(shù)據(jù)相減后取反，并將得到的值作為相 應(yīng)分支的分支度量值。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述存儲(chǔ)經(jīng)ACS處理后得到的各狀態(tài)的路徑度量值及所述路徑度量值的狀態(tài)轉(zhuǎn)移關(guān) 系標(biāo)記的步驟包括存儲(chǔ)前一時(shí)刻經(jīng)所述ACS處理后得到的各狀態(tài)的路徑度量值； 存儲(chǔ)當(dāng)前時(shí)刻經(jīng)所述ACS處理后得到的各狀態(tài)的路徑度量值； 存儲(chǔ)經(jīng)所述ACS處理后得到的各狀態(tài)的路徑度量值的狀態(tài)轉(zhuǎn)移關(guān)系標(biāo)記。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述對(duì)所述最大的路徑度量值進(jìn)行回溯， 并輸出譯碼結(jié)果的步驟具體為每次以8比特大小為回溯單元，對(duì)所述最大的路徑度量值進(jìn)行回溯，并輸出譯碼結(jié)果。
全文摘要
本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)了一種維特比譯碼方法及維特比譯碼器，其中，一種維特比譯碼方法包括接收輸入的兩路數(shù)據(jù)；根據(jù)狀態(tài)轉(zhuǎn)移蝶形對(duì)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移規(guī)則，對(duì)接收到的兩路數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，得到各狀態(tài)的分支度量值；利用計(jì)算得到的分支度量值，每次針對(duì)8個(gè)狀態(tài)轉(zhuǎn)移蝶形對(duì)，并行地對(duì)16個(gè)狀態(tài)前一時(shí)刻的路徑度量值進(jìn)行加比選ACS處理；存儲(chǔ)經(jīng)ACS處理后得到的各狀態(tài)的路徑度量值及所述路徑度量值的狀態(tài)轉(zhuǎn)移關(guān)系標(biāo)記；比較存儲(chǔ)的各狀態(tài)的路徑度量值，搜索出最大的路徑度量值；根據(jù)存儲(chǔ)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移關(guān)系標(biāo)記，對(duì)所述最大的路徑度量值進(jìn)行回溯，并輸出譯碼結(jié)果。本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案在保證維特比算法譯碼效果的前提下，有效提高了譯碼速度。
文檔編號(hào)H03M13/41GK102142849SQ20111003810
公開(kāi)日2011年8月3日 申請(qǐng)日期2011年2月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月15日
發(fā)明者姜建, 張彥江, 施玉松, 朱磊基, 汪涵 申請(qǐng)人:中科院無(wú)錫高新微納傳感網(wǎng)工程技術(shù)研發(fā)中心, 無(wú)錫物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)研究院