CN104796160B - 译码方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种译码方法和装置。该方法包括:在咬尾卷积码的所有时刻的所有状态中确定初始状态,该所有时刻的个数由该咬尾卷积码的原始信息序列的序列长度K确定,该所有状态的个数由编码器的移位寄存器个数确定,该咬尾卷积码由该原始信息序列经由该编码器编码获取;根据该初始状态对该咬尾卷积码进行LVA译码获取Lc个码字,该初始状态对应该原始信息序列的第L个比特;将该Lc个码字分别循环右移L位或循环左移K‑L位;根据循环移位后的码字获取译码结果。本发明实施例的译码方法和装置,能更准确地找到初始状态,降低译码复杂度,从而能够提高译码性能。
Description
技术领域
本发明涉及通信领域,并且更具体地,涉及译码方法和装置。
背景技术
从对信息序列进行编码前是否添加尾比特来看,对信息序列进行编码获取卷积码的方式可以分为两类:归零卷积码和咬尾卷积码。
归零卷积码通过在信息序列后添加一定数量的已知比特(比如该已知比特的值为零),使得对上述信息序列编码完成后,归零卷积码编码器的移位寄存器中的信息比特的值归零,也可以认为归零卷积码编码器在编码完成后,归零卷积码编码器的初始状态和结尾状态都是零状态。归零卷积码被广泛应用于通用移动通信***(Universal MobileTelecommunication System,UMTS)中。
咬尾卷积码是不需要在信息序列后添加尾比特的编码方式,该编码方式首先将信息序列的最后M个比特依序填入咬尾卷积码编码器的移位寄存器,然后进行编码,从而保证咬尾卷积码编码器的初始状态和结尾状态相同。上述M的值对应咬尾卷积码编码器的寄存器个数。因为不添加尾比特,从而避免了尾比特带来的额外传输开销和码率的损失,因此当码长较短的时候,比添加尾比特的归零卷积码性能更好。咬尾卷积码被广泛应用于长期演进(Long Term Evolution,LTE),全球互联微波接入(Worldwide Interoperability forMicrowave Access,WiMAX)等通信***中。
上述两种卷积码通常采用基于维特比(Viterbi)算法的编码或译码方式,Viterbi算法是一种基于最大似然准则的算法。列举维特比算法(List Viterbi Algorithm,LVA)是一种增强的Viterbi算法,即为通过维特比算法获得l个全局优选路径以及对应的译码信息序列,然后通过错误校验方法,如循环冗余校验(Cyclic Redundancy Check,CRC),获取正确的译码信息序列。当l=1时,LVA算法就等价于Viterbi算法。由于LVA选取了多条全局优选路径,因此它的译码性能要好于Viterbi算法。
对于归零卷积码来说,由于编码器的初始状态和结尾状态都是零状态,所以在LVA译码过程中,无论是基于构建网格图(计算路径度量值)的译码,还是基于回溯的译码,都可以强制从零状态开始进行译码。而对于咬尾卷积码来说,由于编码器的初始状态和结尾状态是未知的(只知道两者相同),会很大程度上影响译码性能。
发明内容
本发明实施例提供了一种译码方法和装置,能够提高译码性能。
第一方面,提供了一种译码方法,包括:
在咬尾卷积码的所有时刻的所有状态中确定初始状态,该所有时刻的个数由该咬尾卷积码的原始信息序列的序列长度K确定,该所有状态的个数由编码器的移位寄存器个数确定,该咬尾卷积码由该原始信息序列经由该编码器编码获取,该K为正整数;
根据该初始状态对该咬尾卷积码进行列举维特比算法LVA译码获取Lc个码字,Lc为正整数,该初始状态对应该原始信息序列的第L个比特,L为整数;
将该Lc个码字分别循环右移L位或循环左移K-L位;
根据循环移位后的码字获取译码结果。
在第一种可能的实现方式中,在咬尾卷积码的所有时刻的所有状态中确定初始状态,包括:
对该咬尾卷积码进行软输入软输出SISO译码以获取SISO译码结果;
根据SISO译码结果,在该咬尾卷积码的所有时刻的所有状态中确定该初始状态。
结合第一方面的第一种可能的实现方式,在第二种可能的实现方式中,根据SISO译码结果,在该咬尾卷积码的所有时刻的所有状态中确定该初始状态,包括:
根据该SISO译码结果中的软信息确定L,其中,L为∑(j)中的最大值对应的j或∑(j)中的多个值对应的j,∑(j)表示该咬尾卷积码的编码器在对该原始信息序列d0,d1,d2,...,dK-1中的dj编码时该编码器的每个移位寄存器中的值对应的该SISO译码结果中的软信息的绝对值之和,j=0,1,2,...,K-1;
根据该SISO译码结果中的硬判决信息和L确定该初始状态。
结合第一方面的第二种可能的实现方式,在第三种可能的实现方式中,为该原始信息序列d0,d1,d2,...,dK-1中的di对应的该SISO译码结果中的软信息,M为该编码器的移位寄存器个数,i=0,1,2,...,K-1;
该初始状态为
其中,bin()表示二进制形式,为该原始信息序列d0,d1,d2,...,dK-1中的di对应的该
SISO译码结果中的硬判决信息。
结合第一方面或第一方面的第一至三种可能的实现方式中的任一种可能的实现方式,在第四种可能的实现方式中,根据循环移位后的码字获取译码结果,包括:
对该循环移位后的码字进行循环冗余校验CRC,确定正确的译码结果。
结合第一方面或第一方面的第一至三种可能的实现方式中的任一种可能的实现方式,在第五种可能的实现方式中,根据循环移位后的码字获取译码结果,包括:
在该循环移位后的码字中选择对应的路径累积度量值最大的码字;
对选择的码字进行CRC,确定正确的译码结果。
第二方面,提供了一种译码装置,包括:
确定模块,用于在咬尾卷积码的所有时刻的所有状态中确定初始状态,该所有时刻的个数由该咬尾卷积码的原始信息序列的序列长度K确定,该所有状态的个数由编码器的移位寄存器个数确定,该咬尾卷积码由该原始信息序列经由该编码器编码获取,该K为正整数;
LVA译码模块,用于根据该初始状态对该咬尾卷积码进行列举维特比算法LVA译码获取Lc个码字,Lc为正整数,该初始状态对应该原始信息序列的第L个比特,L为整数;
移位模块,用于将该Lc个码字分别循环右移L位或循环左移K-L位;
获取模块,用于根据循环移位后的码字获取译码结果。
在第一种可能的实现方式中,该确定模块具体用于:
对该咬尾卷积码进行软输入软输出SISO译码以获取SISO译码结果;
根据SISO译码结果,在该咬尾卷积码的所有时刻的所有状态中确定该初始状态。
结合第二方面或第二方面的第一种可能的实现方式,在第二种可能的实现方式中,该确定模块具体用于:
对该咬尾卷积码进行软输入软输出SISO译码以获取SISO译码结果;
根根据该SISO译码结果中的软信息确定L,其中,L为∑(j)中的最大值对应的j或∑(j)中的多个值对应的j,∑(j)表示该咬尾卷积码的编码器在对该原始信息序列d0,d1,d2,...,dK-1中的dj编码时该编码器的每个移位寄存器中的值对应的该SISO译码结果中的软信息的绝对值之和,j=0,1,2,...,K-1;
根据该SISO译码结果中的硬判决信息和L确定该初始状态。
结合第二方面的第二种可能的实现方式,在第三种可能的实现方式中,Lapp(i)为该原始信息序列d0,d1,d2,...,dK-1中的di对应的该SISO译码结果中的软信息,M为该编码器的移位寄存器个数,i=0,1,2,...,K-1;
该初始状态为
其中,bin()表示二进制形式,为该原始信息序列d0,d1,d2,...,dK-1中的di对应的该
SISO译码结果中的硬判决信息。
结合第二方面或第二方面的第一至三种可能的实现方式中的任一种可能的实现方式,在第四种可能的实现方式中,该获取模块具体用于对该循环移位后的码字进行循环冗余校验CRC,确定正确的译码结果。
结合第二方面或第二方面的第一至三种可能的实现方式中的任一种可能的实现方式,在第五种可能的实现方式中,该获取模块具体用于在该循环移位后的码字中选择对应的路径累积度量值最大的码字,对选择的码字进行CRC,确定正确的译码结果。
基于上述技术方案,本发明实施例的译码方法和装置,通过在咬尾卷积码的所有时刻的所有状态中确定初始状态,根据该初始状态对咬尾卷积码进行LVA译码,并将得到的码字循环移位,在循环移位后的码字中确定正确的译码结果,能更准确地找到初始状态,降低译码复杂度,从而能够提高译码性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本发明实施例的译码方法的示意性流程图。
图2是LTE***中的咬尾卷积码的编码示意图。
图3是卷积码网格图的示意图。
图4是卷积码状态示意图。
图5是咬尾卷积码首尾连续的状态转移示意图。
图6是SISO译码的示意图。
图7是根据本发明实施例的译码装置的示意性框图。
图8是根据本发明实施例的译码装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明的一部分实施例,而不是全部实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都应属于本发明保护的范围。
应理解,本发明实施例的技术方案可以应用于各种通信***,例如:全球移动通讯(Global System of Mobile communication,GSM)***、码分多址(Code DivisionMultiple Access,CDMA)***、宽带码分多址(Wideband Code Division MultipleAccess,WCDMA)***、通用分组无线业务(General Packet Radio Service,GPRS)、长期演进(Long Term Evolution,LTE)***、LTE频分双工(Frequency Division Duplex,FDD)***、LTE时分双工(Time Division Duplex,TDD)、通用移动通信***(Universal MobileTelecommunication System,UMTS)、全球互联微波接入(Worldwide Interoperabilityfor Microwave Access,WiMAX)通信***等。
本发明实施例的译码装置可以是用户设备(User Equipment,UE)或者基站,也可以位于UE或者基站中。例如,本发明实施例中的译码方法可以由UE或基站执行,也可以由位于UE或基站中的处理器执行。
用户设备(User Equipment,UE)可称之为终端(Terminal)、移动台(MobileStation,MS)、移动终端(Mobile Terminal)等,该用户设备可以经无线接入网(RadioAccess Network,RAN)与一个或多个核心网进行通信,例如,用户设备可以是移动电话(或称为“蜂窝电话”)、具有移动终端的计算机等,例如,用户设备还可以是便携式、袖珍式、手持式、计算机内置的或者车载的移动装置,它们与无线接入网交换语音和/或数据。
基站可以是GSM或CDMA中的基站(Base Transceiver Station,BTS),也可以是WCDMA中的基站(NodeB,NB),还可以是LTE中的演进型基站(Evolutional Node B,ENB或e-NodeB),本发明并不限定。
图1示出了根据本发明实施例的译码方法100的示意性流程图。图1的方法由译码装置执行。如图1所示,该方法100包括:
S110,在咬尾卷积码的所有时刻的所有状态中确定初始状态,该所有时刻的个数由该咬尾卷积码的原始信息序列的序列长度K确定,该所有状态的个数由编码器的移位寄存器个数确定,该咬尾卷积码由该原始信息序列经由该编码器编码获取,K为正整数;
S120,根据该初始状态对该咬尾卷积码进行LVA译码获取Lc个码字,Lc为正整数,该初始状态对应该原始信息序列的第L个比特,L为整数;
S130,将该Lc个码字分别循环右移L位或循环左移K-L位;
S140,根据循环移位后的码字获取译码结果。
在本发明实施例中,咬尾卷积码的状态可以理解成对咬尾卷积码的原始信息序列进行编码时编码器的移位寄存器的状态。换句话说,上述咬尾卷积码的状态可以由上述移位寄存器中的信息比特所确定。举例而言,若有M个移位寄存器,则对应有2M种咬尾卷积码的状态。图2为LTE***中的咬尾卷积码的编码示意图。以图2所示的咬尾卷积码为例,在对原始信息序列进行编码时,每输入一个信息比特到移位寄存器,上述移位寄存器中的信息比特序列会发生变化,对应的就是移位寄存器的状态会发生一次转移或变化。因此,对于长度为K的原始信息序列(表示为d0,d1,d2,...,dK-1,K为正整数)来说,会有K次状态转移,K次状态转移前后一共有K+1个状态。上述K+1个状态中的每个状态因产生的时机不同,故可以分别对应一个时刻,该时刻可以称之为咬尾卷积码的时刻。前K个状态分别对应对比特d0,d1,d2,...,dK-1依次进行编码的时刻,也可以表述为这K个状态分别对应对比特d0,d1,d2,...,dK-1。最后一个状态是对比特dK-1编码之后的状态,该状态与第一个状态相同。在本发明实施例中,以时刻0,1,2,...,K-1分别表示比特d0,d1,d2,...,dK-1的编码时刻。例如,时刻0为比特d0的编码时刻,时刻K-1为比特dK-1的编码时刻。
在本发明实施例中,译码装置在对咬尾卷积码进行译码时,在咬尾卷积码的所有时刻所对应的所有可能的状态中确定译码初始状态。也就是说,在本发明实施例中,初始状态不只是编码器的初始状态,而可以是任一时刻即时刻0至时刻K-1所对应的状态。译码装置根据该初始状态对咬尾卷积码进行LVA译码。
之所以可以将任一时刻所对应的状态作为初始状态进行LVA译码,是因为以任一时刻为初始时刻进行维特比译码或者LVA译码,都可以得到一致的译码结果,下面对此进行详细分析。
如上所述,咬尾卷积码的(编)译码过程实际上是一个原始信息序列的状态转移过程,可以通过状态转移图来表示。图3是一个网格图的示例。图3中一共有8种状态(状态0~7),示出了7个时刻(0~6)。对咬尾卷积码的LVA算法来说,如何准确的找到初始状态对译码性能影响至关重要。图4示出了K个信息长度的咬尾卷积码所对应的状态转移示意图。由于“咬尾”的特性,咬尾卷积码的状态转移实际上是循环连续的。例如,可以表示成图5的形式。从图5看出,从网格图的状态转移来看,实际上从0到K-1中的任意一个时刻对应的状态出发,经过K次状态转移后,仍然回到该时刻对应的状态。也就是说,我们以任意时刻为初始时刻进行维特比译码或者LVA译码,都可以得到一致的译码结果。该译码结果与以真正的0时刻为初始时刻译码的结果相比,只是相差了一个循环移位。将该译码结果再进行相应的循环移位,即得到真正的结果。
基于上述分析可知,根据本发明实施例中的初始状态进行LVA译码获得的码字,再进行相应的循环移位后就能得到真正的结果。若该初始状态对应原始信息序列的第L个比特,即比特dL,L为0到K-1中的一个值,则需要将LVA译码获得的码字循环右移L位。具体而言,当对原始信息序列的第L个比特,即比特dL,进行编码时,表示d0,d1,...,dL-1已编码,dL为下一个进入移位寄存器的比特,因此,以该初始状态译码得到的码字对应序列dL,dL+1,...,dK-1,d0,d1,...,dL-1。将根据该初始状态译码得到的码字循环右移L位后就能对应原始信息序列d0,d1,d2,...,dK-1。
应理解,上述的“右移”针对原始信息序列从左到右依序排列而言,即原始信息序列表示为d0,d1,d2,...,dK-1;若原始信息序列采用其他顺序排列,则循环移位方向也要相应地改变。例如,若原始信息序列表示为dK-1,dK-2,...,d0,则上述“循环右移”就变为“循环左移”。为了便于描述,在本发明的各实施例中,对循环移位方向的表述皆针对原始信息序列从左到右依序排列的顺序而言。
还应理解,在本发明实施例中,循环右移L位还可以变换为循环左移K-L位。因为循环左移K-L位与循环右移L位实质上是一样的,换句话说,循环左移K-L位是循环右移L位的等价变换。
最后,译码装置根据循环移位后的码字确定译码结果。本发明实施例在咬尾卷积码的所有时刻的所有状态中确定译码的初始状态,能准确找到译码的初始状态,具有更好的译码性能。
因此,本发明实施例的译码方法,通过在咬尾卷积码的所有时刻的所有状态中确定初始状态,根据该初始状态对咬尾卷积码进行LVA译码,并将得到的码字循环移位,在循环移位后的码字中确定正确的译码结果,能更准确地找到初始状态,降低译码复杂度,从而能够提高译码性能。
在S110中,译码装置在咬尾卷积码的所有时刻的所有状态中确定初始状态。
在咬尾卷积码的原始信息序列的序列长度为K时,译码装置可以在时刻0~K-1对应的所有状态中确定初始状态。也就是说,本发明实施例不局限于在咬尾卷积码真正的初始(或结尾)时刻的状态中确定初始状态,而是从所有时刻的状态中确定初始状态。
应理解,在本发明实施例中,初始状态可以有一个或多个。在一个初始状态的情况下,译码装置根据一个初始状态进行LVA译码,这种情况下译码复杂度比较低。在多个初始状态的情况下,译码装置根据每一个初始状态分别进行LVA译码,这种情况下译码复杂度较高一些,但是初始状态的准确性更高一些。
在本发明实施例中,可选地,在咬尾卷积码的所有时刻的所有状态中确定初始状态,包括:
对该咬尾卷积码进行SISO译码以获取SISO译码结果;
根据SISO译码结果,在该咬尾卷积码的所有时刻的所有状态中确定该初始状态。
在本实施例中,基于软输入软输出(Soft In Soft Out,SISO)算法确定初始状态。SISO算法可以采用最大后验概率(Maximum A Posteriori,MAP),对数域的最大后验概率(Log-MAP),Max-Log-MAP(MLM),软输出维特比算法(Soft Output Viterbi Algorithm,SOVA)等不同算法,本发明对此并不限定。
图6为SISO译码的示意图。通过对咬尾卷积码进行SISO译码,得到软信息Lapp(也可以称为译码软值)和硬判决信息(也可以称为译码比特或硬判决结果)。例如,
i=0,1,2,...,K-1,K为该咬尾卷积码对应的信息长度,为译码器接收的信号,u(i)表示第i个信息比特,即原始信息序列d0,d1,d2,...,dK-1中的di,为第i个硬判决比特。
公式(1)中表示收到时,u(i)=1的概率,表示收到时,u(i)=0的概率。公式(1)表示Lapp(i)是u(i)的对数似然比值。Lapp(i)>0,表示概率大于概率因此判决为1;Lapp(i)<0,表示概率小于概率 判决为0;Lapp(i)=0,表示概率等于概率 可判决为1或者0,这就是公式(2)。
以LTE***中的咬尾卷积码为例。如图2所示,LTE***中的咬尾卷积码的状态实际是由连续M个时刻的信息比特确定,M为咬尾卷积码的编码器的移位寄存器个数。例如,对比特dk进行编码的时刻k的状态是由该时刻之前的M个时刻所对应的信息比特(dk-M,dk-M+1,...,dk-1)决定的。对LTE***中的咬尾卷积码来说,这里的SISO译码结果Lapp和实际上也就是输入到编码器的信息比特的译码软值及其硬判决结果。
经过SISO译码后,输出的译码软值Lapp通常比输入的接收信号更准确,译码比特也通常比较准确。做SISO译码的目的是获得更准确的软值和更准确的译码比特。一般来说,软值Lapp的绝对值越大,说明它越准确(或者说它的信噪比更高)。
译码装置在对咬尾卷积码进行SISO译码后,根据SISO译码结果确定初始状态。可选地,根据SISO译码结果,在该咬尾卷积码的所有时刻的所有状态中确定该初始状态,包括:
根据该SISO译码结果中的软信息确定L,其中,L为∑(j)中的最大值对应的j或∑(j)中的多个值对应的j,∑(j)表示该咬尾卷积码的编码器在对该原始信息序列d0,d1,d2,...,dK-1中的dj编码时该编码器的每个移位寄存器中的值对应的该SISO译码结果中的软信息的绝对值之和,j=0,1,2,...,K-1;
根据该SISO译码结果中的硬判决信息和L确定该初始状态。
在本实施例中,通过每个移位寄存器中的值对应的SISO译码结果中的软信息的绝对值之和来确定初始状态。∑(j)可以表示为如下公式,
表示对dj编码时咬尾卷积码的编码器的第m个移位寄存器中的值对应的SISO译码结果中的软信息,其中m=1,2,...,M,M为编码器移位寄存器个数。例如,
Sj(m)表示对dj编码时第m个移位寄存器中的值,为译码器接收的信号。
以LTE***的咬尾卷积码为例,∑(j)可以具体采用如下公式,
Lapp(i)为di对应的SISO译码结果中的软信息,可以应用公式(1),K为该咬尾卷积码对应的信息长度,M为该咬尾卷积码的编码器的移位寄存器个数。
在j=0,1,2,...,K-1范围中,寻找∑(j)的最大值所对应的j或∑(j)的多个值所对应的j。该j为所要确定的初始状态对应的L的值。若只确定一个初始状态,则确定∑(j)的最大值所对应的j即可。若需要确定多个初始状态,则确定∑(j)的最大值自大而小依序排列所对应的多个j。以下以只找最大值所对应的数值为例进行说明,找由最大值自大而小依序排列所对应的多个数值的方式与此类似。当L为∑(j)的最大值对应的j时,
在确定了L后,再根据SISO译码结果中的硬判决信息和L确定初始状态。该初始状态对应该原始信息序列的第L个比特(dL),即在该初始状态对应的时刻d0,d1,...,dL-1已编码,也就是说,该初始状态对应的时刻为dL的编码时刻。该初始状态可以表示为:
其中,m=1,2,...,M,为对dL编码时对应于第m个移位寄存器的SISO译码后的硬判决信息;bin()表示二进制形式,例如,M=6,二进制的(0,0,1,1,0,1)等于十进制的13,即状态为13。
以LTE***的咬尾卷积码为例,该初始状态为:
为di对应的SISO译码结果中的硬判决信息,可以应用公式(2)而得
到。
应理解,在本发明实施例中,公式(3)和公式(7)分别为∑(j)和的通式,公式(5)和公式(8)分别为对于LTE***中的咬尾卷积码而言,∑(j)和的具体的表示方式。对于其他***中的咬尾卷积码,∑(j)和的具体的表示方式可以根据公式(3)和公式(7)得到,在此不再一一列举。
在本发明实施例中,以公式(7)确定的状态作为初始状态,具体地,对于LTE***中
的咬尾卷积码,可以采用公式(8)。以LTE***中的咬尾卷积码为例,根据公式(8),该初始状
态是由SISO译码硬判决后的
这连续M个确定的。应注意,由于咬尾卷积码的所有状态转移是连续循环的(如图5所示),
所以这里的状态寻找过程中,采用了对K取模的运算,将循环性考虑进去。
在S120中,译码装置根据该初始状态对该咬尾卷积码进行LVA译码获取Lc个码字。
在确定了初始状态后,译码装置根据该初始状态对该咬尾卷积码进行LVA译码,即将该初始状态对应的的时刻为开始时刻,对咬尾卷积码进行LVA译码,得到Lc个码字。
在S130中,译码装置将该Lc个码字分别循环右移L位或循环左移K-L位。
在本步骤中,译码装置将S120中得到的码字进行循环移位,循环右移L位或循环左移K-L位。L为该初始状态对应的该原始信息序列的比特的位置。当编码的比特个数为L时,原始比特序列中的d0,d1,...,dL-1已编码,dL为下一个进入移位寄存器的比特,因此,以该初始状态译码得到的码字对应序列dL,dL+1,...,dK-1,d0,d1,...,dL-1。将根据该初始状态译码得到的码字循环右移L位后就能对应原始信息序列d0,d1,d2,...,dK-1。
应理解,当L为0时,即该初始状态对应d0,编码的比特数为0,表示刚开始编码,即对应时刻0。例如,该时刻0对应咬尾卷积码的初始状态或可以理解为编码器的移位寄存器的初始状态。在这种情况下,译码得到的码字就不再需要循环移位,也就是循环右移0位。
在S140中,译码装置根据循环移位后的码字获取译码结果。
译码的装置在循环移位后的码字中选择译码结果。例如,通过错误校验方法(如CRC)选出正确的码字。可以直接对全部循环移位后的码字进行错误校验选择正确的码字,也可以先从所有循环移位后的码字中选择一部分码字,再对选择的码字进行错误校验得到正确的码字。
因此,可选地,在本发明的一个实施例中,根据循环移位后的码字获取译码结果,包括:
对该循环移位后的码字进行CRC,确定正确的译码结果。
在本实施例中,对所有循环移位后的码字进行错误校验,从中选出正确的译码结果。
可选地,在本发明的另一个实施例中,根据循环移位后的码字获取译码结果,包括:
在该循环移位后的码字中选择对应的路径累积度量值最大的码字;
对选择的码字进行CRC,确定正确的译码结果。
在本实施例中,先从循环移位后的码字中选择一部分码字,再对选择的码字进行错误校验,从中选出正确的译码结果。可选地,可以根据码字对应的路径累积度量值的大小选择码字,例如,在循环移位后的码字中,选择对应的路径累积度量值最大的一部分码字。
本发明实施例的译码方法,基于SISO算法在咬尾卷积码的所有时刻的所有状态中确定初始状态,根据该初始状态对咬尾卷积码进行LVA译码,能更准确地找到初始状态,降低译码复杂度,从而能够提高译码性能。
应理解,在本发明的各种实施例中,上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
上文中结合图1至图6,详细描述了根据本发明实施例的译码方法,下面将结合图7和图8,描述根据本发明实施例的译码装置。
图7示出了根据本发明实施例的译码装置700的示意性框图。如图7所示,该装置700包括:
确定模块710,用于在咬尾卷积码的所有时刻的所有状态中确定初始状态,该所有时刻的个数由该咬尾卷积码的原始信息序列的序列长度K确定,该所有状态的个数由编码器的移位寄存器个数确定,该咬尾卷积码由该原始信息序列经由该编码器编码获取,该K为正整数;
LVA译码模块720,用于根据该初始状态对该咬尾卷积码进行列举维特比算法LVA译码获取Lc个码字,Lc为正整数,该初始状态对应该原始信息序列的第L个比特,L为整数;
移位模块730,用于将该Lc个码字分别循环右移L位或循环左移K-L位;
获取模块740,用于根据循环移位后的码字获取译码结果。
在本发明实施例中,译码的装置700在对咬尾卷积码进行译码时,确定模块710在咬尾卷积码的所有时刻的所有状态中确定初始状态;LVA译码模块720根据该初始状态对该咬尾卷积码进行LVA译码,即将该初始状态对应的的时刻为开始时刻,对咬尾卷积码进行LVA译码,得到Lc个码字。由于是在所有时刻的所有状态中确定的初始状态,该初始状态对应的时刻可能不再是0。因此,移位模块730将该Lc个码字分别循环右移L位或循环左移K-L位。最后,获取模块740根据循环移位后的码字获取译码结果。本发明实施例在咬尾卷积码的所有时刻的所有状态中确定初始状态,能准确找到译码的初始状态,具有更好的译码性能。
因此,本发明实施例的译码装置,通过在咬尾卷积码的所有时刻的所有状态中确定初始状态,根据该初始状态对咬尾卷积码进行LVA译码,并将得到的码字循环移位,在循环移位后的码字中确定正确的译码结果,能更准确地找到初始状态,降低译码复杂度,从而能够提高译码性能。
在本发明实施例中,可选地,该确定模块710具体用于:
对该咬尾卷积码进行软输入软输出SISO译码以获取SISO译码结果;
根据该SISO译码结果,在该咬尾卷积码的所有时刻的所有状态中确定该初始状态。
在本实施例中,基于SISO算法确定初始状态。通过对咬尾卷积码进行SISO译码,得到软信息Lapp和硬判决信息再根据软信息Lapp和硬判决信息确定初始状态。
在本发明实施例中,可选地,该确定模块710具体用于:
对该咬尾卷积码进行SISO译码以获取SISO译码结果;
根根据该SISO译码结果中的软信息确定L,其中,L为∑(j)中的最大值对应的j或∑(j)中的多个值对应的j,∑(j)表示该咬尾卷积码的编码器在对该原始信息序列d0,d1,d2,...,dK-1中的dj编码时该编码器的每个移位寄存器中的值对应的该SISO译码结果中的软信息的绝对值之和,j=0,1,2,...,K-1;
根据该SISO译码结果中的硬判决信息和L确定该初始状态。
在本发明实施例中,可选地,Lapp(i)为该原始信息序列d0,d1,d2,...,dK-1中的di对应的该SISO译码结果中的软信息,M为该编码器的移位寄存器个数,i=0,1,2,...,K-1;
该初始状态为
其中,bin()表示二进制形式,为该原始信息序列d0,d1,d2,...,dK-1中的di对应的该
SISO译码结果中的硬判决信息。
在本发明实施例中,可选地,该获取模块740具体用于对该循环移位后的码字进行循环冗余校验CRC,确定正确的译码结果。
在本实施例中,对所有循环移位后的码字进行错误校验,从中选出正确的译码结果。
在本发明实施例中,可选地,该获取模块740具体用于在该循环移位后的码字中选择对应的路径累积度量值最大的码字,对选择的码字进行CRC,确定正确的译码结果。
在本实施例中,先从循环移位后的码字中选择一部分码字,再对选择的码字进行错误校验,从中选出正确的译码结果。可选地,可以根据码字对应的路径累积度量值的大小选择一部分码字,例如,在循环移位后的码字中,选择对应的路径累积度量值最大的一部分码字。
根据本发明实施例的译码装置700可对应于根据本发明实施例的译码方法的执行主体,并且装置700中的各个模块的上述和其它操作和/或功能分别为了实现前述各个方法实施例的相应流程,为了简洁,在此不再赘述。
本发明实施例的译码装置,基于SISO算法在咬尾卷积码的所有时刻的所有状态中确定初始状态,根据该初始状态对咬尾卷积码进行LVA译码,能更准确地找到初始状态,降低译码复杂度,从而能够提高译码性能。
图8示出了本发明的又一实施例提供的译码装置的结构,包括至少一个处理器802(例如CPU),至少一个网络接口805或者其他通信接口,存储器806,和至少一个通信总线803,用于实现这些部件之间的连接通信。处理器802用于执行存储器806中存储的可执行模块,例如计算机程序。存储器806可能包含高速随机存取存储器(RAM:Random AccessMemory),也可能还包括非不稳定的存储器(non-volatile memory),例如至少一个磁盘存储器。通过至少一个网络接口805(可以是有线或者无线)实现与至少一个其他网元之间的通信连接。
在一些实施方式中,存储器806存储了程序8061,处理器802执行程序8061,用于执行以下操作:
在咬尾卷积码的所有时刻的所有状态中确定初始状态,该所有时刻的个数由该咬尾卷积码的原始信息序列的序列长度K确定,该所有状态的个数由编码器的移位寄存器个数确定,该咬尾卷积码由该原始信息序列经由该编码器编码获取,该K为正整数;
根据该初始状态对该咬尾卷积码进行列举维特比算法LVA译码获取Lc个码字,Lc为正整数,该初始状态对应该原始信息序列的第L个比特,L为整数;
将该Lc个码字分别循环右移L位或循环左移K-L位;
根据循环移位后的码字获取译码结果。
可选地,处理器802具体用于对该咬尾卷积码进行软输入软输出SISO译码以获取SISO译码结果,根据SISO译码结果在该咬尾卷积码的所有时刻的所有状态中确定该初始状态。
可选地,处理器802具体用于根据该SISO译码结果中的软信息确定L,其中,L为∑(j)中的最大值对应的j或∑(j)中的多个值对应的j,∑(j)表示该咬尾卷积码的编码器在对该原始信息序列d0,d1,d2,...,dK-1中的dj编码时该编码器的每个移位寄存器中的值对应的该SISO译码结果中的软信息的绝对值之和,j=0,1,2,...,K-1,根据该SISO译码结果中的硬判决信息和L确定该初始状态。
可选地,Lapp(i)为该原始信息序列d0,d1,d2,...,dK-1中的di对应的该SISO译码结果中的软信息,M为该编码器的移位寄存器个数,i=0,1,2,...,K-1;
该初始状态为
其中,bin()表示二进制形式,为该原始信息序列d0,d1,d2,...,dK-1中的di对应的该
SISO译码结果中的硬判决信息。
可选地,处理器802具体用于对该循环移位后的码字进行循环冗余校验CRC,确定正确的译码结果。
可选地,处理器802具体用于在该循环移位后的码字中选择对应的路径累积度量值最大的码字,对选择的码字进行CRC,确定正确的译码结果。
从本发明实施例提供的以上技术方案可以看出,本发明实施例通过在咬尾卷积码的所有时刻的所有状态中确定初始状态,根据该初始状态对咬尾卷积码进行LVA译码,并将得到的码字循环移位,在循环移位后的码字中确定正确的译码结果,能更准确地找到初始状态,降低译码复杂度,从而能够提高译码性能。
应理解,在本发明实施例中,术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系。例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现,为了清楚地说明硬件和软件的可互换性,在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为了描述的方便和简洁,上述描述的***、装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的***、装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***,或一些特征可以忽略,或不执行。另外,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口、装置或单元的间接耦合或通信连接,也可以是电的,机械的或其它的形式连接。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本发明实施例方案的目的。
另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以是两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分,或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到各种等效的修改或替换,这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (12)
1.一种译码方法,其特征在于,包括:
在咬尾卷积码的所有时刻的所有状态中确定初始状态,所述所有时刻的个数由所述咬尾卷积码的原始信息序列的序列长度K确定,所述所有状态的个数由编码器的移位寄存器个数确定,所述咬尾卷积码由所述原始信息序列经由所述编码器编码获取,所述K为正整数;
根据所述初始状态对所述咬尾卷积码进行列举维特比算法LVA译码获取Lc个码字,所述Lc为正整数,所述初始状态对应所述原始信息序列的第L个比特,所述L为整数;
将所述Lc个码字分别循环右移L位或循环左移K-L位;
根据循环移位后的码字获取译码结果。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述在咬尾卷积码的所有时刻的所有状态中确定初始状态,包括:
对所述咬尾卷积码进行软输入软输出SISO译码以获取SISO译码结果;
根据所述SISO译码结果,在所述咬尾卷积码的所有时刻的所有状态中确定所述初始状态。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据所述SISO译码结果,在所述咬尾卷积码的所有时刻的所有状态中确定所述初始状态,包括:
根据所述SISO译码结果中的软信息确定所述L,其中,所述L为∑(j)中的最大值对应的j或∑(j)中的多个值对应的j,∑(j)表示所述编码器在对所述原始信息序列d0,d1,d2,...,dK-1中的dj编码时所述编码器的每个移位寄存器中的值对应的所述SISO译码结果中的软信息的绝对值之和,j=0,1,2,...,K-1;
根据所述SISO译码结果中的硬判决信息和所述L确定所述初始状态。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于:
Lapp(i)为所述原始信息序列d0,d1,d2,...,dK-1中的di对应的所述SISO译码结果中的软信息,M为所述编码器的移位寄存器个数,i=0,1,2,...,K-1;
所述初始状态为其中,bin()表示二进制形式,为所述原始信息序列d0,d1,d2,...,dK-1中的di对应的所述SISO译码结果中的硬判决信息。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法,其特征在于,所述根据循环移位后的码字获取译码结果,包括:
对所述循环移位后的码字进行循环冗余校验CRC,确定正确的译码结果。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的方法,其特征在于,所述根据循环移位后的码字获取译码结果,包括:
在所述循环移位后的码字中选择对应的路径累积度量值最大的码字;
对选择的码字进行CRC,确定正确的译码结果。
7.一种译码装置,其特征在于,包括:
确定模块,用于在咬尾卷积码的所有时刻的所有状态中确定初始状态,所述所有时刻的个数由所述咬尾卷积码的原始信息序列的序列长度K确定,所述所有状态的个数由编码器的移位寄存器个数确定,所述咬尾卷积码由所述原始信息序列经由所述编码器编码获取,所述K为正整数;
译码模块,用于根据所述初始状态对所述咬尾卷积码进行列举维特比算法LVA译码获取Lc个码字,所述Lc为正整数,所述初始状态对应所述原始信息序列的第L个比特,所述L为整数;
移位模块,用于将所述Lc个码字分别循环右移L位或循环左移K-L位;
获取模块,用于根据循环移位后的码字获取译码结果。
8.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,所述确定模块,具体用于:
对所述咬尾卷积码进行软输入软输出SISO译码以获取SISO译码结果;
根据所述SISO译码结果,在所述咬尾卷积码的所有时刻的所有状态中确定所述初始状态。
9.根据权利要求8所述的装置,其特征在于,所述确定模块,具体用于:
对所述咬尾卷积码进行SISO译码以获取SISO译码结果;
根据所述SISO译码结果中的软信息确定所述L,其中,所述L为∑(j)中的最大值对应的j或∑(j)中的多个值对应的j,∑(j)表示所述编码器在对所述原始信息序列d0,d1,d2,...,dK-1中的dj编码时所述编码器的每个移位寄存器中的值对应的所述SISO译码结果中的软信息的绝对值之和,j=0,1,2,...,K-1;
根据所述SISO译码结果中的硬判决信息和所述L确定所述初始状态。
10.根据权利要求9所述的装置,其特征在于:
Lapp(i)为所述原始信息序列d0,d1,d2,...,dK-1中的di对应的所述SISO译码结果中的软信息,M为所述编码器的移位寄存器个数,i=0,1,2,...,K-1;
所述初始状态为其中,bin()表示二进制形式,为所述原始信息序列d0,d1,d2,...,dK-1中的di对应的所述SISO译码结果中的硬判决信息。
11.根据权利要求7至10中任一项所述的装置,其特征在于,所述获取模块,具体用于:
对所述循环移位后的码字进行循环冗余校验CRC,确定正确的译码结果。
12.根据权利要求7至10中任一项所述的装置,其特征在于,所述获取模块,具体用于:
在所述循环移位后的码字中选择对应的路径累积度量值最大的码字;
对选择的码字进行CRC,确定正确的译码结果。
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