CN101499805A - 一种编码、解码方法以及编码、解码装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种编码、解码方法以及编码、解码装置。其中所述方法包括：在数据块中加入特定数据信息；对加入特定数据信息的数据块进行编码，编码后的数据块包含信息比特位和校验比特位；对编码后的数据块进行速率匹配使得编码速率达到预置的目标值。本发明有效地改善了***的误帧率和误比特率。

Description

一种编码、解码方法以及编码、解码装置

技术领域

本发明涉及一种编码、解码方法以及编码***和解码装置。

背景技术

在现有的通信***中***码被广泛应用。所谓的***码的一个特点在于：***码中的比特位能够划分为信息区和校验区，即信息比特位和校验比特位间可以相互区分开。典型的***码包括如Turbo码，还有基于Turbo码延展出的CTC码等(Convolutional Turbo Code，卷积Turbo码)。

现有技术中，多路原始数据块经过***码(如Turbo码)编码器编码后发送给接收端；接收端接收数据后得到多路数据块，多个数据块分别采用与发送端对应的解码技术，得到多路原始数据块。发送端通常采用复用技术将多个数据块复用在一起发送给接收端，接收端通过相应的解复用技术分离各个数据块。所谓复用，简单的说就是各路信号通过同一个有线的或无线的传输媒质传送到对方，在对方再用解复用技术使它们恢复成原来的信号，从而达到多路复用的目的。常见的复用技术有空间复用、频率复用、时间复用、码资源复用、波分复用等复用技术。当然，多个数据块也可以不采用复用技术将多个数据块发送给接收端，例如，多个数据块通过多个个不同的介质(如多条双绞线)或信道发送给接收端。

为了便于说明，以下以空间复用技术中典型的MIMO(Multiple-InputMultiple-Output)***为例，说明编码处理过程。

首先，在发射端，以K(K为大于等于1的正整数)个数据块通过MIMO***复用在同一频率资源上进行的传输的过程为例，说明MIMO***的中的编解码处理过程。

如图1所示，K(K为大于等于1的正整数)个数据块分别经过Turbo编码，Turbo编码后的数据块(称为“编码块”)经过速率匹配处理后，进行调制处理。然后，K个编码块进行MIMO的预处理，即将K个编码块分别映射到不同的天线上，进而进行传输。当K＝1时，该发射模型被称为单码字(Signal-Codeword)传输；当K≥2时，该发射模型被成多码字(Multiple-Codeword)传输模式。要运用复用技术K至少为2，也即要实现所述的复用技术需要使用在多码字传输模式。

参照图2，接收端接收信号后，首先通过信号检测技术分离接收到的各路信号，以达到提取各路信号的目的；接收处理后的各路信号分别进行解调和Turbo译码过程。

所述的信号检测技术包括：最小均方误差(Linear MinimumMean-Squared Error，L-MMSE)、迫零(Zero-Forcing，ZF)、最大似然检测(Maximum Likelihood Detection，MLD)、串行干扰消除(SuccessiveInterference Cancellation，SIC)、并行干扰消除(Parallel InterferenceCancellation，SIC)等。上述信号检测技术可以联合使用其中的两种或多种。

其中，上述MIMO***中涉及Turbo编解码技术，参照图3和图4分别说明Turbo编码原理和Turbo解码原理。

图3中给出了Turbo码编码器的一般性结构。图中d_k是输入进行编码的数据块，加入尾随比特的作用是使在一个数据块编码结束之后，保证成员编码器的寄存器回到全零状态，这样的Turbo码就等同于线性分组码，从而通过分析这类分组码的特性来计算Turbo码的译码性能上界，对其性能进行估计与分析。编码器中的第一个输出X_k是输入信息比特和加入的尾随比特。输入信息比特和尾随比特经过交织器交织后分别送入第1，2，...，M个编码器进行编码，得到M个校验输出序列y₁，y₂，...，y_M，这M个校验序列经过删除器的压缩(以得到不同的编码速率)后，与信息序列X_k一起经并/串变换并调制后发送出去。

通常Turbo码的编码器由两个编码器通过交织器并行级联而成。即对于每一个输入信息比特，编码器输出两个校验比特，若不经过压缩，则总的编码速率为1/3。从理论上来说，可以编成任意码率的Turbo码。

Turbo码的编码部分由两个子编码器组成(即1/3的编码速率)，在其译码部分也就相应有两个子译码器。如图4所示，一般情况下，两个子译码器可采用多级级联结构。由于Turbo码第二个子编码器的信息位没有输出，第二个子译码器只能利用第一个子译码器译出的信息序列进行译码。译码器工作原理如下：由于接收序列为串行数据，首先要进行数据的串/并转换，同时将删除的比特位填上“虚拟比特”(如0)。将经过串/并转换后的X_k、y_1k送入子译码器1译码，并产生关于d_k改进的外信息Λ_1e(d_k)，子译码器输出的外信息为先验概率软信息。由于译码器1没有用到可能提高后验概率的校验序列y_2k，所以译码器1的输出仅在交织后作为译码器2的先验信息输入，而不能作为对信息序列的判决。将X_k和Λ_1e(d_k)交织后作为子译码器2的软输入，子译码器2根据译码算法对X_k、Λ_1e(d_k)和y_2k用与子译码器1同样的方法再次产生信息比特改进的外信息Λ_2e(d_k)，经解交织后得到

(d_k)作为下一次迭代中子译码器1的先验信息。这样在多次迭代后，对子译码器1或子译码器2产生的后验概率软信息进行硬判决，通常对子译码器2产生的后验概率软信息Λ₂(d_j)进行硬判决，得到每个信息比特d_k的估值

。

发明人在对现有技术进行研究过程中发现，发明人认为***容量还有进一步提升的空间。

发明内容

本发明实施例目的在于提高***性能。

为实现所述发明目的，本发明实施例所提供的编码用于分别对多个数据块的编码，该方法通过以下技术方案实现：在数据块中加入特定数据信息；对加入特定数据信息的数据块进行编码，编码后的数据块包含信息比特位和校验比特位；对编码后的数据块进行速率匹配使得编码速率达到预置的目标值。

其中，所述在获取到的数据块中加入特定数据信息具体为：在所述数据块中加入其他一个或多个数据块中的数据信息。所述编码具体为Turbo编码或者延展Turbo编码的CTC编码。

优选的，所述对编码后的数据块进行速率匹配使得编码速率达到预置的目标值具体为：删除信息比特位中全部或部分特定数据信息对应的比特位；或/和删除信息比特位中所述特定数据信息之外的数据信息对应的比特位。并且，所述编码速率匹配进一步包括对校验比特位进行打孔。

本发明实施例所提供的解码方法通过以下技术方案实现：获得经接收处理后得到的多个数据块；对所述数据块进行解速率匹配，包括：在所述数据块的信息比特位中添加在编码装置进行速率匹配时所删除的数据信息对应的比特位；对解速率匹配后得到的多个数据块进行译码，包括：对数据块在编码装置中加入的数据信息所对应位置的比特位进行合并；删除译码后获得的数据块中包含的所述数据信息。

其中，所述合并具体为：对至少一级子译码器输出的所述对应位置的软信息进行合并，并作为下一级子译码器的输入；或者，至少一个数据块经译码后得到的所述对应位置的软信息，与其它数据块合并之后进行下一级译码。

所述解速率匹配进一步包括对校验比特位填充虚拟比特。

本发明实施例所提供的解码装置通过以下技术方案实现，用于分别对多个数据块的编码，包括：数据预处理单元、编码单元、速率匹配单元；其中：数据预处理单元，用于在数据块中加入特定数据信息；编码单元，用于对加入特定数据信息的数据块进行编码，编码后的数据块包含信息比特位和校验比特位；速率匹配单元，用于对编码后的数据块进行速率匹配使得编码速率达到预置的目标值。

速率匹配单元，所述对编码后的数据块进行速率匹配使得编码速率达到预置的目标值具体为：删除信息比特位中全部或部分特定数据信息对应的比特位；或/和删除信息比特位中所述特定数据信息之外的数据信息对应的比特位。所述编码速率匹配进一步包括对校验比特位进行打孔。

本发明实施例所提供的解码装置通过以下技术方案实现，包括：接收处理单元、解速率匹配单元、译码单元、解数据预处理单元，其中：接收处理单元，用于对接收到的多个数据块进行处理，从而获得各个数据块；解速率匹配单元，用于对接收处理后得到的数据块进行解速率匹配，包括：在所述数据块的信息比特位中添加在编码装置进行速率匹配时所删除的特定数据信息对应的比特位；译码单元，用于对解速率匹配后得到的多个数据块进行译码，包括：对数据块在编码装置中加入的数据信息所对应位置的比特位进行合并；解数据预处理单元，用于删除译码后获得的数据块中包含的所述特定数据信息。

其中，所述合并具体为：对至少一级子译码器输出的所述对应位置的软信息进行合并，并作为下一级子译码器的输入；或者，至少一个数据块经译码后得到的所述对应位置的软信息，与其它数据块合并并作为下一级译码的输入

由以上技术方案可以看出，本发明方案在发送端的不同编码块上预先引入信息，在接收端Turbo译码时联合译码，进而有效地改善了***的性能。本发明方案通过计算机模拟证明，***的误帧率和误比特率相对与现有***有明显的下降。进一步的，本发明在能够明显改善多码字传输***性能的基础上，不需要现有***的发射结构的改变，具有明显的技术优势。

附图说明

图1为现有技术MIMO***发送端结构示意图；

图2为现有技术MIMO***接收端结构示意图；

图3为现有Turbo编码***结构示意图；

图4为现有Turbo解码***结构示意图；

图5为本发明编码方法实施例流程图；

图6为本发明解码方法实施例流程图；

图7所示为本发明编码装置结构示意图

图8为本发明实施例所采用的两个编码块示意图；

图9为本发明实施例解码装置结构示意图；

图10为本发明第1个实施例Turbo译码单元联合译码原理图；

图11为本发明第2个实施例Turbo译码单元联合译码原理图；

图12为本发明第3个实施例Turbo译码单元联合译码原理图。

具体实施方式

本发明实施例目的在于提供一种编码、解码方法以及编码、解码装置。旨在进一步提高通信***的性能。

本发明方法的核心思想在于：多个数据块(假设有K个数据块，K≥2的正整数)首先在数据预处理后进行编码处理，编码后的数据进行速率匹配处理，速率匹配后的各个数据块分别进行编码，编码后发送给接收端。接收端接收数据后，首先接收到的多个数据块进行解速率匹配处理，进而，进行Turbo联合译码处理，并进行解预处理得到多个数据块信息。

参照图5说明本发明编码方法实施例。

步骤51：数据预处理，所述的预处理操作方式为：在某一个或多个数据块信息中加入其它一个或多个数据块的部分或全部数据块的信息比特，例如在第k(1≤k≤K)数据块中加入除本数据块以外的K-1个数据块中的一段数据，该段数据可以是0长度，也可以是其它数据的全长度，也可以是一部分。

步骤52：经过数据预处理后进行编码，本发明可采用任何***码的编码方法(所述***码的特点在于：***码中的比特位能够划分为信息区和校验区，即信息比特位和校验比特位可以区分的)，例如除本文以下实施例中所举的Turbo之外，本发明方案同样适用于基于Turbo而衍生出来的其它编码和解码，例如IEEE802.16e协议中所使用的CTC(Convolutional Turbo Code，卷积Turbo码)等。

对于***码而言，编码后生成信息比特区和校验比特区，其中，由于在步骤51的数据预处理过程中在第k(1≤k≤K)数据块中加入除第k数据块以外的K-1个数据块中的一段数据，因此，编码后的信息比特区包含第k数据块的信息比特以及所述除第k数据块以外的K-1个数据块中的信息比特；校验比特则是基于信息比特生成的，因此校验比特是基于第k数据块的信息以及除第k个数据块以外的K-1个数据块中的信息生成的。

步骤53：速率匹配处理。所述的速率匹配处理，用于改变编码后的速率。例如，Turbo编码速率为1/3，经速率匹配处理的打孔处理后，可以将1/3码率提高至1/2；当然，也可以经速率匹配的重复处理后，将1/3码率降低至1/4。所述k个编码块经速率匹配后的码率可以相同，也可以不同。

在本发明实施例中，实现速率匹配的方法是，对于信息比特位，删除所述在本数据块中添加的其它数据块的信息比特的部分或全部(优选地全部删除添加的其它数据块的信息比特)，或/和删除信息比特位中所述特定数据信息之外的部分数据信息对应的比特位，即原数据块信息对应的部分比特位；对于校验比特位，删除部分校验比特。例如，对于第k个数据块而言，则在编码后删除除第k个数据块以外的K-1个数据块中的信息比特，以及进一步删除部分校验比特，使得速率匹配达到预置的目标值即可。其中，所述目标值的设定可根据具体需求进行制定。

步骤54：完成上述速率匹配后即可进行发送处理。发送处理包括但不限于复用处理，所述的复用处理包括但不限于空间复用、频率复用、时间复用、码资源复用、波分复用等复用技术。

参照图6，说明本发明解码方法实施例。

步骤61：首先对接收到的数据进行接收处理。接收处理包括但不限于解复用处理，所述的复用处理为复用处理的逆操作。

步骤62：解速率匹配处理，与发送端的速率匹配操作相对应。

上文所述，由于在发送端进行速率匹配处理时进行删除操作。因此在接收端进行解速率匹配处理时，在删除位置添加适当的数据。具体的，首先在本数据块中加入的其它数据块的相应数据，所述的其它数据块来自于接收处理操作后得到的数据块；进而，所述相应数据是指在该些接收处理操作后得到的数据块中那些在发送端进行速率匹配时被删除的所述其它数据块的信息比特；进一步的，如果发送端速率匹配处理时进行了删除校验比特的操作，则在解速率匹配处理时在删除的比特位填上“虚拟比特”(如0)。

步骤63：联合译码。

以Turbo为例，所述的联合译码处理过程如下：经过解速率匹配处理后的K个数据块进行Turbo联合译码。Turbo联合译码操作时至少包含以下两种操作方式：1)每个Turbo译码器内每级子译码器输出的特定位置的软信息进行合并处理；2)至少一个数据块经译码后得到的特定位置的软信息，与其它数据块合并之后再进一步译码。两种方式中所述的特定位置均指在编码前加入的一个或多个数据块中的数据信息对应的位置。

对于上述操作方式1，如果每个Turbo译码器由N级子译码器构成，那么合并时可以对一级或者多级进行合并处理，也即可以选择n(1≤n≤N)级进行合并处理。具体方式参见下文解码装置中的说明。

步骤64：解数据预处理，进行联合译码后，所述的解数据预处理，用于删除本数据块信息中包含的其它数据块的信息。即将加入到第k个数据块中的K-1个数据块中的数据删除，以还原出第k个数据块。

以下具体说明本发明的编码装置结构和解码装置结构。

以下实施例以MIMO***的为基础进行说明；并且，假设所采用的编码器为Turbo编码器。然而，本文并无意限制于MIMO***，并且无意限制所采用的编码器为Turbo编码器。

本发明编码装置所置的发送端，在Turbo编码前对多个即将发射的数据码块进行预处理，使得各个编码块内包含除本编码块内信息以外的其他编码块的全部或部分信息，经预处理后的信息分别进行Turbo编码、速率匹配、调制和MIMO预处理等过程。

本发明解码装置所置的接收端，首先进行信号检测并分离各路信息，分别进行解调、解速率匹配处理，经解速率匹配后的数据进行Turbo译码时，多路数据相互协作完成译码过程，不同于现有方案中的单路数据分别Turbo译码的处理过程。

为了便于阐述，以K＝2的多码字传输情况为例进行说明，本发明方案不仅仅限于K＝2的多码字情况，同样适用于K>2多码字情况。

图7所示为本发明编码装置结构示意图。如图所示，所述编码装置包括：数据预处理单元71、Turbo编码单元72、速率匹配单元73、调制单元74和MIMO预处理单元75。

以下实施例中，假设有两个发送的编码块分别经过预处理后，进行Turbo编码、速率匹配、调制和MIMO预处理。

其中，所述数据预处理单元的功能可按照如下方式实现：

假设，发送的两个编码块分别为{a₁，a₂，…，a_M}和{b₁，b₂，…，b_N}。其中M，和N分别表示两个编码块1和编码块2的大小，M与N可以相同，也可以不同。典型地，取M＝N，I＝J，如图8所示。预处理步骤如下：

在编码块2中取I(0≤I≤N)长度的数据比特(简称“添加比特”)与编码块1中的数据进行混合。本实施例所采的混合方法是，添加比特与编码块1中的数据比特组构成{a₁，a₂，…，a_M，b₁，b₂，…，b_l}，按照特定的交织图样进行交织处理后进行Turbo编码。其中，编码块2中选取I长度的数据比特信息按照一定选取图样进行选取，不论是所述的交织图样还是所述的选择图样，可以由发送端通知接收端，也可以预先约定。当然，所述的交织处理也可以不要。

同样地，在编码块1中取J(0≤J≤M)长度的数据比特信息(简称“添加比特”)与编码块2中的数据进行混合。本实施例所采的混合方法是，添加比特与编码块2中的数据比特组构成{b₁，b₂，…，b_N，a₁，a₂，…，a_J}，按照特定的交织图样进行交织处理后进行Turbo编码。其中，编码块1中选取J长度的数据比特信息按照一定选取图样进行选取。不论是所述的交织图样还是所述的选择图样，可以由发送端通知接收端，也可以预先约定。当然，所述的交织处理也可以不要。

数据预处理单元对完成数据的预处理后，即进行Turbo编码。

所述速率匹配单元对完成Turbo编码后的数据块进行速率匹配处理。速率匹配的目的在于所述的速率匹配处理，用于改变编码后的速率，使得速率匹配达到预置的目标值即可。其中，所述目标值的设定可根据具体需求进行制定。

实现速率匹配的方法是，对于信息比特位，删除所述在本数据块中添加的其它数据块的信息比特的部分或全部(优选地全部删除添加的其它数据块的信息比特)，或/和删除信息比特位中所述特定数据信息之外的部分数据信息对应的比特位，即原数据块信息对应的部分比特位；对于校验比特位，删除部分校验比特。

其中，所述目标值可以使得在加入“添加比特”前后的Turbo编码速率保持不变，也可以改变。作为优选的设置，所述速率匹配处理的目标值可以设置为保证在加入“添加比特”前后的编码速率保持不变，以保证加入“添加比特”经Turbo编码后不占用额外的***资源。

具体在本实施例中，假设两个数据块对应的Turbo编码速率分别为R₁(0<R₁<1)和R₂(0<R₂<1)，R₁与R₂可以相同也可以不同。现以每个Turbo编码后编码速率未发生改变为例说明打孔操作的过程：

对数据块1对应的打孔操作，需要删除的比特数目为 $\frac{M+I}{R_1}-\frac{M}{R_1}=\frac{I}{R_1},$ 按照特定的删除图样进行打孔处理，当

不为整数时，对

做取整处理。典型的打孔方式为打孔去掉I个“添加比特”和

个校验比特。

同理，对数据块2对应的打孔操作，需要删除的比特数目为 $\frac{N+J}{R_2}-\frac{N}{R_2}=\frac{J}{R_2},$ 按照特定的删除图样进行打孔处理，当

不为整数时，对做取整处理。典型的打孔方式为打孔去掉J个“添加比特”和

个校验比特。

完成速率匹配的数据块由调制单元进行调制处理，用于实现对数据的调制处理。所述的K个调制处理方式可以相同，也可以不同

调制完成后的数据块被发送到的MIMO预处理单元进行MIMO预处理。所述MIMO预处理单元的功能可以包括以下几种：1)透明处理，即不对要发送的信号做任何处理，信号直接从天线发送。例如，K个编码块通过调制后，直接映射到K个天线上发射；2)预编码(Precoding)处理，即对发送信号乘以一个加权矩阵，然后再映射到物理层发射天线上发射出去。例如，K个编码块经预编码矩阵W后映射到M_T个发射天线上，其中K与M_T可以相同，也可以不同；3)空时编码，即对发送的信号使用空时编码技术。上述3种处理模式可以一种或多种混合使用，如经预编码处理之后，还可以对数据进行空时编码处理。

所述的空时编码技术包括发射分集技术和空间复用技术。典型的发射分集技术有STBC(Space Time Block Coding，空时分组编码)和空频分组码(SFBC，Space-frequency block coding)。其中，典型的STBC编码是Alamouti编码，还有在不同的天线上引入相位偏移(PSD，Phase shift diversity，或者CDD，Cyclic delay diversity)。典型的空间复用技术，如贝尔实验室的BLAST编码。空时编码技术包含但不限于上述编码技术。

图9所示为本发明实施例解码装置结构示意图。如图所示，所述解码装置包括：解数据预处理单元91、Turbo联合译码单元92、解速率匹配单元93、调制单元94和信号检测单元95。

其中，接收端接收信号后，首先由信号检测单元95的信号检测技术分离复用的各路信号。

所述的信号检测技术包括：最小均方误差(Linear Minimum Mean-SquaredError，L-MMSE)、迫零(Zero-Forcing，ZF)、最大似然检测(Maximum LikelihoodDetection，MLD)、串行干扰消除(Successive Interference Cancellation，SIC)、并行干扰消除(Parallel Interference Cancellation，SIC)等。上述信号检测技术可以联合使用其中的两种或多种。

解复用后的各路信号分别进入解调单元94进行解调得到K个解码块的软信息数据。

解调后得到的K个解码块的软信息数据进行解速率匹配。所述解速率匹配单元的功能用于添加与在编码装置中进行速率匹配时打孔去掉的对应的信息。其具体的处理过程位：添加被删除或被打孔的信息包含两部分内容，第1部分是在编码装置中，在速率匹配单元中被删除的部分或者全部其它K-1个解码块对应的数据信息，第2部分是在编码装置中打孔删除的校验信息。按照与发送端删除图样对应的位置添加在编码装置中进行速率匹配时删除的信息。所述的删除打孔图样由信令通知发送端通知接收端，或者预先约定。

举例说明，对于K＝2的两个编码块的情况，相应地接收端有2个解码块信息。所述解码块信息进行解速率匹配处理时，在解码块1信息内***I个解码块2的信息和

个打孔时删除的校验比特信息。所述的I个解码块2的信息的选择位置与发送端的选择图样一致，该选择图样由发送端通过信令通知接收端或者预先约定。所述在解码块1的软信息内***I个解码块2的软信息的具体***位置由发送端的删除图样确定，该删除图样由发送端通过信令通知接收端或者预先约定。同样的方法，在解编码块2中***J个解编码块1的信息和

个校验位信息。典型地，填充

和

个校验信息通常为全0。具体添加0的位置由发送端的打孔图样确定，所述图样信息由发送端通过信令通知接收端或者预先约定。

Turbo联合译码单元，用于对解速率匹配单元输出的数据块进行解码操作。所述Turbo联合译码处理的核心思想在于：首先要进行数据的串/并转换。之后，将K个Turbo译码器内对应的多个子译码器中的一个或多个子译码器输出的数据信息的相同部分进行合并，并进行迭代处理。

当为多路数据时，所述联合译码器中包含多级的译码单元，本发明中，至少应保证对至少一级译码单元输出的特定位置的软信息进行合并；优选地，每个Turbo译码器内各级译码单元输出的特定位置的软信息都分别进行合并。所述的特定位置指在编码前加入的一个或多个数据块中的数据信息对应的位置。

举例，以两个编码块且1/3编码速率Turbo编码为例说明联合译码过程。假设，解速率匹配后，解编码块1的信息表示为X，解编码块2的信息表示为Y。首先要进行数据的串/并转换，表示为X＝{X_S，X₁，X₂}和Y＝{Y_S，Y₁，Y₂}。其中，X_S和Y_S分别表示解编码块1和2的***信息数据，{X₁，X₂}和{Y₁，Y₂}分别表示解编码块1和2的校验信息数据。由于1/3编码率的Turbo码在编码处理时，未经过删除器的压缩处理，所以在译码时无需进行填充“虚拟比特”的操作。

参照图10，具体说明两个Turbo译码单元联合译码的第1种实施例处理方式：

步骤1：{X_S，X₁}和{Y_S，Y₁}分别送入子译码器1X和子译码器1Y译码，并产生关于X和Y改进的外信息Λ_1Xe(X)和Λ_1Ye(Y)，所述外信息为关于X和Y的先验概率软信息。

步骤2：Λ_1Xe(X)和Λ_1Ye(Y)分别经过交织器交织处理后产生和

步骤3：在

内选择I长度的外信息与

内对应的I长度的外信息进行合并得到

。

内选择的I长度的外信息的具***置，由发送端在编码块2中选择I长度的信息比特图样决定，所述图样由发送端通过信令通知接收端，或者预先约定。

同理，在

内选择J长度的外信息与

内对应的J长度的外信息进行合并处理得到内选择的J长度外信息的具***置，由发送端在编码块1中选择J长度的信息比特图样决定，所述图样由发送端通过信令通知接收端，或者预先约定。

特别说明的是，步骤3中的所述合并处理也可以在步骤2中的交织处理之前进行。

步骤4：和

分别作为子译码器2X和子译码器2Y输入。子译码器2X根据译码算法分别对

用与子译码器1X同样的方法再次产生信息比特改进的外信息Λ_2Xe(X)，经解交织后得到

同理，子译码器2Y根据译码算法分别对用与子译码器1Y同样的方法再次产生信息比特改进的外信息Λ_2Ye(Y)，经解交织后得到

步骤5：在

内选择I长度的外信息与

内对应的I长度的外信息进行合并处理得到

作为下一次迭代中子译码器1X的先验信息。

内选择的I长度的外信息的具***置，由发送端在编码块2中选择I长度的信息比特图样决定，所述图样由发送端通过信令通知接收端，或者预先约定。

同理，在

内选择J长度的外信息与内对应的J长度的外信息进行合并处理得到作为下一次迭代中子译码器1Y的先验信息。

内选择的J长度外信息的具***置，由发送端在编码块1中选择J长度的信息比特图样决定，所述图样由发送端通过信令通知接收端，或者预先约定。

特别说明的是，步骤5中的所述合并处理也可以在解交织之前进行。

步骤6：在多次迭代后，对子译码器2X产生的输出后验概率软信息Λ_2X(X)解交织后进行硬判决，得到每个信息比特的估值

所述的

估计值中不仅包含了X_S，而且包含了Y_S的I长度信息比特的估计值。同理，对子译码器2Y产生的输出后验概率软信息Λ_2Y(Y)解交织后进行硬判决，得到每个信息比特的估值所述的估计值中不仅包含了Y_S，而且包含了X_S的J长度信息比特的估计值。

解数据预处理单元，对译码后的数据进行解数据预处理，最后得到解码后的数据信息。具体的，经Turbo译码的数据信息

和

进行解数据预处理操作。所述解数据预处理操作包括解交织处理和删除“添加比特”的操作。具体的，和

首先进行解交织处理，之后删除“添加比特”。所述的解交织处理所使用的交织图样由发送端信息比特进行交织所使用的交织图样确定，由发送端通过信令通知接收端或者预先约定。

在上述实施例的Turbo联合译码单元中，步骤3和步骤5的合并操作不是必选步骤，即步骤3和步骤5的合并操作可以选择之一进行。即本发明中，应至少保证对至少一级译码单元输出的相同的外信息进行合并。优先地，上述实施例中，在进行Turbo译码时一并包含了步骤3和步骤5的合并操作。

如图10所示，在第一级合并处理之前进行了交织处理，然而，本发明的合并处理也可以在交织处理之前执行；同样的，如图10所示，第二级合并处理之前进行了解交织处理，然而，该合并处理也可在解交织之前执行。

以上实施例以两个译码器为例对本发明技术方案进行了说明，如果接收端的解码装置有多个译码器，例如K个Turbo译码器，每个译码器中有N个子译码器。那么在上述步骤3和步骤5的合并操作中，每个Turbo译码器内的每个子译码器输出的外信息在进行合并操作时，要合并的信息可能还包含来自其它K-1个子译码器输出的软信息。

参照图11，具体说明两个Turbo译码单元联合译码的第2种实施例处理方式：

步骤1：经过解速率匹配后，解码块1的软信息X＝{X_S，X₁，X₂}，首先通过第1个Turbo译码单元，经译码处理后得到每个信息比特的估值

和特定数据信息的外信息所述的

估计值中不仅包含了X_S，而且包含了Y_S的I长度信息比特的估计值；所述的特定数据信息具体为：在第1个解码块中包含的其它一个或多个数据块中的数据信息。在本实施例中，所述的外信息为在解码块1中包含的解码块2内长度为I的信息。

步骤2：第1个Turbo译码单元输出的外信息

与解编码块Y中的特定位置的信息进行合并。所述的特定位置由发送端在编码块2中选择I长度的信息比特图样决定，所述图样由发送端通过信令通知接收端，或者预先约定。

步骤3：经步骤2合并后的信息进入第2个Turbo译码单元进行译码，经译码处理后得到每个信息比特的估值

和特定数据信息的外信息

所述的

估计值中不仅包含了Y_S，而且包含了X_S的J长度信息比特的估计值所述的全部数据不仅包含译码后第2个数据块的数据，而且还包括了加入的第1个数据块的信息；所述的特定数据信息具体为，在第2个解码块中包含的其它一个或多个数据块中的数据信息。

如果译码端多于两个Turbo译码单元，那么第2个译码器输出的特定信息的外信息与第3个数据块得软信息进行合并，之后再进行译码。依此类推。

参照图12，具体说明两个Turbo译码单元联合译码的第3种实施例处理方式。该处理方式的核心思想是，第1个Turbo译码输出的特定数据信息的外信息也可以与第2个Turbo译码单元内的一个或多个子译码器输出的外信息进行合并。具体步骤为：

步骤1：经过解速率匹配后，解码块1的软信息X＝{X_S，X₁，X₂}，首先通过第1个Turbo译码单元，经译码处理后得到每个信息比特的估值

和特定数据信息的外信息所述的

估计值中不仅包含了X_S，而且包含了Y_S的I长度信息比特的估计值；所述的特定数据信息具体为：在第1个解码块中包含的其它一个或多个数据块中的数据信息。在本实施例中，所述的外信息

为在解码块1中包含的解码块2内长度为I的信息。

步骤2：第1个Turbo译码单元输出的外信息

与第2个Turbo译码器的第一级子译码器输出的外信息的特定位置的信息进行合并(简称为“合并1”)。同理，第1个Turbo译码单元输出的外信息与第2个Turbo译码器的第二级子译码器输出的外信息的特定位置的信息进行合并简称为“合并2”)。该实施例可以同时进行合并1和合并2处理，也可以选择其中之一进行处理。所述的特定位置由发送端在编码块2中选择I长度的信息比特图样决定，所述图样由发送端通过信令通知接收端，或者预先约定。

步骤3：经合并后的数据进一步进行迭代处理。

如果译码端多于两个Turbo译码单元，那么第2个译码器输出的特定信息的外信息与第3个数据块得软信息进行合并，之后再进行译码。依此类推。

特别说明，本发明并无意限制译码块译码顺序。即也可以首先进行第2个Turbo译码器的译码，再进行第1个Turbo译码器的译码。依此类推。

以上实施例仅以Turbo码对本发明的实现方式进行了说明，然而，本方案不仅仅应用于现有的常规Turbo码情况，同样适用于Turbo编码的变形编码，如IEEE802.16e协议中所使用的CTC(Convolutional Turbo Code，卷积Turbo码)。本方明方案适用于信道编码后信息比特和校验比特可以区分的任何编码和解码情况。

以上实施例中，在加入其它信息经Turbo编码后，把对应加入的信息和部分校验信息删除，从而保证了编码速率不变。即在上述实施例中编码装置中的速率匹配所达到的预置目标值被设置为使得在加入“添加比特”前后的Turbo编码速率保持不变。然而，本发明同样适用于编码速率变化的情形，即编码后删除较少的校验比特信息，以提高译码性能。当然，也可以删除较多的校验比特信息，以提高编码速率。总之，本发明中并无意对所述速率匹配处理中设置的目标值进行限定，该值可根据需要进行设定。

由以上技术方案可以看出，相对于现有的MIMO***，本发明方案在现有的MIMO***的发送端的不同编码块上预先引入信息，在接收端Turbo译码时联合译码，进而有效地改善了MIMO***的性能。本发明方案通过计算机模拟证明，***的误帧率和误比特率相对与现有MIMO***有明显的下降。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，所述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上对本发明所提供的一种编码、解码方法以及编码、解码装置进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (19)

1、一种编码方法，用于分别对多个数据块的编码，其特征在于：

在数据块中加入特定数据信息；

对加入特定数据信息的数据块进行编码，编码后的数据块包含信息比特位和校验比特位；

对编码后的数据块进行速率匹配使得编码速率达到预置的目标值。

2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在获取到的数据块中加入特定数据信息具体为：

在所述数据块中加入其他数据块中的数据信息。

3、如权利要求1或2所述的方法，其特征在于：

所述编码具体为Turbo编码或者延展Turbo编码的CTC编码。

4、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

将多个数据块速率匹配后得到的数据块经调制后映射到发射链路上。

5、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对编码后的数据块进行速率匹配使得编码速率达到预置的目标值具体为：

删除信息比特位中全部或部分特定数据信息对应的比特位；

或/和删除信息比特位中所述特定数据信息之外的数据信息对应的比特位。

6、如权利要求5所述的方法，其特征在于：

所述编码速率匹配进一步包括对校验比特位进行打孔。

7、一种解码方法，其特征在于：

获得经接收处理后得到的多个数据块；

对所述数据块进行解速率匹配，包括：在所述数据块的信息比特位中添加在编码装置进行速率匹配时所删除的数据信息对应的比特位；

对解速率匹配后得到的多个数据块进行译码，包括：对数据块在编码装置中加入的数据信息所对应位置的比特位进行合并；

删除译码后获得的数据块中所述数据信息。

8、如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述合并具体为：

对至少一级子译码器输出的所述对应位置的软信息进行合并，并作为下一级子译码器的输入；或者，至少一个数据块经译码后得到的所述对应位置的软信息，与其它数据块合并并作为下一级译码的输入。

9、如权利要求7所述的方法，其特征在于：

所述译码具体为Turbo译码或者延展Turbo译码的CTC译码。

10、如权利要求7所述的方法，其特征在于：

所述解速率匹配进一步包括对校验比特位填充虚拟比特。

11、一种编码装置，用于分别对多个数据块的编码，其特征在于，包括：数据预处理单元、编码单元、速率匹配单元；其中：

数据预处理单元，用于在数据块中加入特定数据信息；

编码单元，用于对加入特定数据信息的数据块进行编码，编码后的数据块包含信息比特位和校验比特位；

速率匹配单元，用于对编码后的数据块进行速率匹配使得编码速率达到预置的目标值。

12、如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述数据预处理单元在数据块中加入特定数据信息具体为：

在所述数据块中加入其他一个或多个数据块中的数据信息。

13、如权利要求11或12所述的装置，其特征在于：

所述编码单元的编码为Turbo编码或者延展Turbo编码的CTC编码。

14、如权利要求11所述的装置，其特征在于，还包括：

调制单元，用于对编码后的数据块进行调制；

发送处理单元，用于将调制后的多路数据映射到发射链路上。

15、如权利要求11所述的装置，其特征在于，

速率匹配单元，所述对编码后的数据块进行速率匹配使得编码速率达到预置的目标值具体为：

删除信息比特位中全部或部分特定数据信息对应的比特位；

或/和删除信息比特位中所述特定数据信息之外的数据信息对应的比特位。

16、如权利要求15所述的装置，其特征在于：

所述编码速率匹配进一步包括对校验比特位进行打孔。

17、一种解码装置，其特征在于，包括：接收处理单元、解速率匹配单元、译码单元、解数据预处理单元，其中：

接收处理单元，用于对接收到的多个数据块进行处理，从而获得各个数据块；

解速率匹配单元，用于对接收处理后得到的数据块进行解速率匹配，包括：在所述数据块的信息比特位中添加在编码装置进行速率匹配时所删除的特定数据信息对应的比特位；

译码单元，用于对解速率匹配后得到的多个数据块进行译码，包括：；对数据块在编码装置中加入的数据信息所对应位置的比特位进行合并；

解数据预处理单元，用于删除译码后获得的数据块中包含的所述特定数据信息。

18、如权利要求17所述的装置，其特征在于，所述合并具体为：

对至少一级子译码器输出的所述对应位置的软信息进行合并，并作为下一级子译码器的输入；或者，至少一个数据块经译码后得到的所述对应位置的软信息，与其它数据块合并并作为下一级译码的输入。

19、如权利要求17所述的***，其特征在于，

解速率匹配单元，所述解速率匹配进一步包括对校验比特位填充虚拟比特。

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