CN117674862A - 一种卷积码的译码方法及装置、电子设备、存储介质 - Google Patents
一种卷积码的译码方法及装置、电子设备、存储介质 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117674862A CN117674862A CN202311676703.1A CN202311676703A CN117674862A CN 117674862 A CN117674862 A CN 117674862A CN 202311676703 A CN202311676703 A CN 202311676703A CN 117674862 A CN117674862 A CN 117674862A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- current
- probability
- decoded
- symbol
- state
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 50
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 66
- 238000012795 verification Methods 0.000 claims abstract description 61
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims abstract description 27
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 32
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 24
- 238000004080 punching Methods 0.000 claims description 6
- 230000001502 supplementing effect Effects 0.000 claims description 6
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 4
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 12
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000012549 training Methods 0.000 description 2
- 230000002146 bilateral effect Effects 0.000 description 1
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000005562 fading Methods 0.000 description 1
- 238000012804 iterative process Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000010606 normalization Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Error Detection And Correction (AREA)
Abstract
本申请公开了一种卷积码的译码方法及装置、电子设备、存储介质,所述方法包括:接收待译码的Turbo码编码数据;分别针对其中的每个待译码符号,利用其对应的当前目标对数似然比,计算当前联合概率;其中,当前联合概率包括第一联合概率以及第二联合概率;计算第一联合概率与第二联合概率的比值的自然对数,得到当前对数似然比;利用当前对数似然比,计算得到当前验证概率;对当前验证概率进行交织处理,得到当前交织结果;将其对应的当前目标对数似然比更新为当前交织结果,并返回执行利用其对应的当前目标对数似然比,计算得到当前条件概率,直至达到预设迭代次数;利用最新得到的当前交织结果,确定其对应的发送数据。
Description
技术领域
本申请涉及通信编译码技术领域,特别涉及一种卷积码的译码方法及装置、电子设备、存储介质。
背景技术
Turbo码又称为并行级联卷积码,它巧妙地将卷积码和交织器结合,在实现随机编码的同时,也实现了由简单短码构造长码的思想,并且其还具有较优的误比特性能。
当前对于Turbo码的译码是假设编码时寄存器状态从0开始,并且在编码结束时寄存器回到0状态的约束下实现的。但是由于编码的数据并不固定,所以通常情况下是无法保证寄存器的最终状态,所以无法保证寄存器最终回到0状态。因此在实际编码过程中寄存器的最终状态不为0时,还假设寄存器的最终状态为0状态进行译码,就会导致最后几位比特出现译码错误。因此当前通常会在对数据编码完成后,对当前最后的寄存器的状态进行判定,然后基于判定的结果,再进一步加上多个尾比特进行编码,以使得寄存器的最终状态转换至0状态,进而可以保证译码的准确性。
虽然在数据末位增加冗余的尾比特后,可以保证按照寄存器的状态的约束条件下进行译码的准确性,但是其会因为增加的尾比特导致无法达到严格的码率要求。因此现有的方式无法同时满足准确性以及码率要求。
发明内容
基于上述现有技术的不足,本申请提供了一种卷积码的译码方法及装置、电子设备、存储介质,以解决现有技术无法同时满足准确性及码率要求的问题。
为了实现上述目的,本申请提供了以下技术方案:
本申请第一方面提供了一种卷积码的译码方法,包括:
接收待译码的Turbo码编码数据;
分别针对所述Turbo码编码数据中的每个待译码符号,利用所述待译码符号对应的当前目标对数似然比,计算所述待译码符号对应的当前联合概率;其中,所述待译码符号对应的当前联合概率指代在接收到所述待译码符号时,寄存器状态从第一状态转换为第二状态的概率;所述当前联合概率包括第一联合概率以及第二联合概率;所述第一联合概率为由输入比特为1所引起的状态转换的概率;所述第二联合概率为由输入比特为0所引起的状态转换的概率;
计算所述第一联合概率与所述第二联合概率的比值的自然对数,得到所述待译码符号对应的发送数据的当前对数似然比;
利用所述待译码符号对应的发送数据的当前对数似然比,计算得到所述待译码符号对应的发送数据的当前验证概率;其中,所述当前验证概率为当前先验概率或当前后验概率;
对所述待译码符号对应的发送数据的当前验证概率进行交织处理,得到当前交织结果;
将所述待译码符号对应的当前目标对数似然比更新为所述当前交织结果,并返回执行所述利用所述待译码符号对应的当前目标对数似然比,计算得到当前条件概率,直至达到预设迭代次数;
利用最新得到的所述当前交织结果,确定所述待译码符号对应的发送数据。
可选地,在上述卷积码的译码方法中,所述接收待译码的Turbo码编码数据之后,还包括:
在所述Turbo码编码数据中因打孔操作缺失数据的各个位置上补上零。
可选地,在上述卷积码的译码方法中,所述利用所述待译码符号对应的当前目标对数似然比,计算所述待译码符号对应的当前联合概率,包括:
利用所述待译码符号对应的当前目标对数似然比,计算得到当前条件概率;其中,所述当前条件概率指定接收到所述待译码符号时,当前时刻寄存器状态为第一状态,且前一时刻寄存器状态为第二状态的概率;
利用所述当前条件概率分别更新第一状态概率以及第二状态概率;其中,第一状态概率为当前时刻的前一时刻寄存器状态为第一状态的概率;所述第二状态概率为当前时刻寄存器状态为第二状态的概率;所述当前时刻指代接收到所述待译码符号的时刻;
将所述当前条件概率、所述第一状态概率以及所述第二状态概率进行累乘,得到所述待译码符号对应的当前联合概率。
可选地,在上述卷积码的译码方法中,还包括:
将所述第一状态概率以及所述第二状态概率初始化为2的n次方的倒数;其中,n为寄存器的数量。
可选地,在上述卷积码的译码方法中,所述利用所述待译码符号对应的发送数据的当前对数似然比,计算得到所述待译码符号对应的发送数据的当前验证概率,包括:
将所述待译码符号对应的发送数据的当前对数似然比减去所述待译码符号对应的当前目标对数似然比的差,减去信道参数与所述待译码符号的乘积,得到所述待译码符号对应的发送数据的当前验证概率。
可选地,在上述卷积码的译码方法中,所述对所述待译码符号对应的发送数据的当前验证概率进行交织处理,得到当前交织结果,包括:
若所述待译码符号对应的发送数据的当前验证概率为当前先验概率,则利用编码器所使用的交织器对所述待译码符号对应的发送数据的当前验证概率进行正向交织处理,得到所述当前交织结果;
若所述待译码符号对应的发送数据的当前验证概率为当前后验概率,则利用编码器所使用的交织器对所述待译码符号对应的发送数据的当前验证概率进行逆向交织处理,得到所述当前交织结果。
本申请第二方面提供了一种卷积码的译码装置,包括:
接收单元,用于接收待译码的Turbo码编码数据;
联合概率计算单元,用于分别针对所述Turbo码编码数据中的每个待译码符号,利用所述待译码符号对应的当前目标对数似然比,计算所述待译码符号对应的当前联合概率;其中,所述待译码符号对应的当前联合概率指代在接收到所述待译码符号时,寄存器状态从第一状态转换为第二状态的概率;所述当前联合概率包括第一联合概率以及第二联合概率;所述第一联合概率为由输入比特为1所引起的状态转换的概率;所述第二联合概率为由输入比特为0所引起的状态转换的概率;
似然比计算单元,用于计算所述第一联合概率与所述第二联合概率的比值的自然对数,得到所述待译码符号对应的发送数据的当前对数似然比;
验证概率计算单元,用于利用所述待译码符号对应的发送数据的当前对数似然比,计算得到所述待译码符号对应的发送数据的当前验证概率;其中,所述当前验证概率为当前先验概率或当前后验概率;
交织处理单元,用于对所述待译码符号对应的发送数据的当前验证概率进行交织处理,得到当前交织结果;
更新单元,用于将所述待译码符号对应的当前目标对数似然比更新为所述当前交织结果,并返回所述联合概率计算单元执行所述利用所述待译码符号对应的当前目标对数似然比,计算得到当前条件概率,直至达到预设迭代次数;
结果确定单元,用于利用最新得到的所述当前交织结果,确定所述待译码符号对应的发送数据。
可选地,在上述的卷积码的译码装置中,还包括:
补充单元,用于在所述Turbo码编码数据中因打孔操作缺失数据的各个位置上补上零。
可选地,在上述的卷积码的译码装置中,所述联合概率计算单元,包括:
条件概率计算单元,用于利用所述待译码符号对应的当前目标对数似然比,计算得到当前条件概率;其中,所述当前条件概率指定接收到所述待译码符号时,当前时刻寄存器状态为第一状态,且前一时刻寄存器状态为第二状态的概率;
状态概率计算单元,用于利用所述当前条件概率分别更新第一状态概率以及第二状态概率;其中,第一状态概率为当前时刻的前一时刻寄存器状态为第一状态的概率;所述第二状态概率为当前时刻寄存器状态为第二状态的概率;所述当前时刻指代接收到所述待译码符号的时刻;
累乘单元,用于将所述当前条件概率、所述第一状态概率以及所述第二状态概率进行累乘,得到所述待译码符号对应的当前联合概率。
可选地,在上述的卷积码的译码装置中,还包括:
初始化单元,用于将所述第一状态概率以及所述第二状态概率初始化为2的n次方的倒数;其中,n为寄存器的数量。
可选地,在上述的卷积码的译码装置中,所述验证概率计算单元,包括:
验证概率计算子单元,用于将所述待译码符号对应的发送数据的当前对数似然比减去所述待译码符号对应的当前目标对数似然比的差,减去信道参数与所述待译码符号的乘积,得到所述待译码符号对应的发送数据的当前验证概率。
可选地,在上述的卷积码的译码装置中,所述交织处理单元,包括:
第一交织处理单元,用于在所述待译码符号对应的发送数据的当前验证概率为当前先验概率时,利用编码器所使用的交织器对所述待译码符号对应的发送数据的当前验证概率进行正向交织处理,得到所述当前交织结果;
第二交织处理单元,用于在所述待译码符号对应的发送数据的当前验证概率为当前后验概率时,利用编码器所使用的交织器对所述待译码符号对应的发送数据的当前验证概率进行逆向交织处理,得到所述当前交织结果。
本申请第三方面提供了一种电子设备,包括:
存储器和处理器;
其中,所述存储器用于存储程序;
所述处理器用于执行所述程序,所述程序被执行时,具体用于实现如上述任意一项所述的卷积码的译码方法。
本申请第四方面提供了一种计算机存储介质,用于存储计算机程序,所述计算机程序被执行时,用于实现如权利要求1至6任意一项所述的卷积码的译码方法。
本申请提供了一种卷积码的译码方法,在接收到待译码的Turbo码编码数据后,分别针对Turbo码编码数据中的每个待译码符号,利用待译码符号对应的当前目标对数似然比,计算待译码符号对应的当前联合概率。其中,待译码符号对应的当前联合概率指代在接收到待译码符号时,寄存器状态从第一状态转换为第二状态的概率。当前联合概率包括第一联合概率以及第二联合概率。第一联合概率为由输入比特为1所引起的状态转换的概率。第二联合概率为由输入比特为0所引起的状态转换的概率,所以通过当前联合概率可以反映出的状态变换的概率,相应的确定出是由输入为1引起的,还是输入为0引起的。然后计算第一联合概率与第二联合概率的比值的自然对数,得到待译码符号对应的发送数据的当前对数似然比,并利用待译码符号对应的发送数据的当前对数似然比,计算得到待译码符号对应的发送数据的当前验证概率。然后对待译码符号对应的发送数据的当前验证概率进行交织处理,得到当前交织结果,接着将待译码符号对应的当前目标对数似然比更新为当前交织结果,并返回执行利用待译码符号对应的当前目标对数似然比,计算得到当前条件概率,直至达到预设迭代次数,从而通过迭代计算得到与真实情况相符合的对数似然比,最后就可以利用最新得到的当前交织结果,确定待译码符号对应的发送数据,即根据相应的概率确定出接收到待译码符号时编码器的输入,从而在不需要假设寄存器起始状态和最终状态的情况下,就可以准确进行译码,因此也不需要增加尾比特,所以也不仅保证了译码的准确性,也可以有效保证符合码率要求。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述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申请的实施例,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,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的一种卷积码的译码方法的流程图;
图2为本申请实施例提供的一种计算当前联合概率的方法的流程图;
图3为本申请实施例提供的一种寄存器状态转换的示意图;
图4为本申请实施例提供的一种卷积码的译码的示例的实施过程的示意图;
图5为本申请实施例提供的一种卷积码的译码装置的架构示意图;
图6为本申请实施例提供的一种电子设备的架构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
在本申请中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本申请实施例提供了一种卷积码的译码方法,如图1所示,包括以下步骤:
S101、接收待译码的Turbo码编码数据。
其中,Turbo码编码数据指的是基于Turbo码进行编码的数据。
可选地,在本申请另一实施例中,在执行步骤S101之后,还可以先进一步执行:
在Turbo码编码数据中因打孔操作缺失数据的各个位置上补上零。
需要说明的是,在生成不同的码率时,需要对发射端生成的码字进行打孔操作,即选择舍弃一些固定位置上的比特来换取编码效率。所以为了能让接收到的码字与编完码,且未进行打孔操作前的数据一致,在本申请实施例中,需要先在Turbo码编码数据中因打孔操作缺失数据的各个位置上补上零,从而将数据恢复到打孔前的形式。
S102、分别针对Turbo码编码数据中的每个待译码符号,利用待译码符号对应的当前目标对数似然比,计算待译码符号对应的当前联合概率。
需要说明的是,Turbo码的译码的过程确定待译码数据的各个码对应的原始数据,所以在本申请实施例中,分别针对Turbo码编码数据中的每个待译码符号进行译码。
其中,待译码符号对应的当前目标对数似然比实质为在接收到待译码符号时,寄存器由输入比特为1所产生的状态的变换的概率以及输入比特为0所产生的状态的变换的概率的对数似然比。需要说明的是,在初始时发送1和0的概率是相等的,所以待译码符号对应的当前目标对数似然比的初始值为0。
其中,待译码符号对应的当前联合概率指代在接收到待译码符号时,寄存器状态从第一状态转换为第二状态的概率。当前联合概率包括第一联合概率以及第二联合概率。第一联合概率为由输入比特为1所引起的状态转换的概率。第二联合概率为由输入比特为0所引起的状态转换的概率。
需要说明的是,第一状态为第二状态并不是固定的两个状态,其可以为寄存器的各个状态中任意两个可以进行转换的状态。由于在输入1或0时,会相应的引起不同的状态变化,所以在本申请实施例中会计算出接收到待译码符号,输入比特为1会引起的每两个状态之间进行转换的概率,所以会每两个会因输入为1而引起转换的两个状态对应一个第一联合概率,因此第一联合概率包括多个。同理,会计算出输入比特为0会引起的每两个状态之间进行转换的概率,即计算多个第二联合概率。
由上述可知输入与状态转换之间是存在对应关系的,所以两个转态之间的转换的概率,即为对应输入的概率,而联合概率即为两个状态之间进行转换的概率,因此通过计算出待译码符号对应的当前联合概率,以进一步确定出待译码符号对应的输入。
可选地,在本申请另一实施例中,利用待译码符号对应的当前目标对数似然比,计算待译码符号对应的当前联合概率的一种具体实施方法,如图2所示,包括:
S201、利用待译码符号对应的当前目标对数似然比,计算得到当前条件概率。
其中,当前条件概率指定接收到待译码符号时,当前时刻寄存器状态为第一状态,且前一时刻寄存器状态为第二状态的概率。
具体的,对于当前条件概率的具体计算方式可以如下所示:
其中,k为接收到待译码符号时的时刻;uk为k时刻编码器的输入;L(uk)为待译码符号对应的当前目标对数似然比;ykl指的是在k时刻编码器的各个输出值,即k时刻的输入所对应的各个输出值;xkl原先的输出值;Lc为信道系数;N0为2倍的噪声双边功率谱密度;a为衰落幅度;Ec为编码后的必填传输能量;s’为第一状态;s为第二状态。
由于在计算当前联合概率时,需要分别计算第一联合概率和第二联合概率,而第一联合概率和第二联合概率分别针对的不是不同的输入,所以在计算当前条件概率时,也需要分别针对输入为1和输入为0的情况进行计算,并相应的后续步骤S202和步骤S203也需要分别针对两种不同输入的情况进行计算。
S202、利用当前条件概率分别更新第一状态概率以及第二状态概率。
其中,第一状态概率为当前时刻的前一时刻寄存器状态为第一状态的概率。第二状态概率为当前时刻寄存器状态为第二状态的概率。当前时刻指代接收到待译码符号的时刻。
具体的,第一状态概率计算方式如下所示:
αk(s)=∑αk-1(s′)γk(s′,s)
具体的,第二状态概率的计算公式如下所示:
βk-1(s′)=∑βk(s)γk(s′,s)
可选地,在本申请另一实施中,在首次执行步骤S202之后,还包括:
将第一状态概率以及第二状态概率初始化为2的n次方的倒数。
其中,n为寄存器的数量。
由于在本申请实施例中需要进行迭代计算,为了防止计算过程中数据溢出或者下溢,所以需要通过对第一状态概率和第二状态概率进行初始,实现对其间归一化处理。
S203、将当前条件概率、第一状态概率以及第二状态概率进行累乘,得到待译码符号对应的当前联合概率。
具体的,当前联合概率的具体计算公式如下所示:
P(s′,s,y)=αk-1(s′)γk(s′,s)βk(s)
需要说明的是,需要分别利用输入为1和0时,所得到的当前条件概率、第一状态概率以及第二状态概率,计算得到当前第一联合概率和第二联合概率。并且,针对不同的可以转换的第一状态和第二状态,分别计算相应的第一联合概率以及第二联合概率。例如,如图3所示寄存器状态转换示意图,寄存器状态包括四种:0、1、2、3,实线代表输入为0时寄存器状态的转换,虚线代表输入为1时寄存器状态的转换。所以可见当第一状态为0时,即k-1时刻的状态为0,若输入比特为0,则其状态会转换为0,即第二状态依旧为0;若输入为1,则其状态会转换为2,相应的α、β以及γ也相应的不同。
S103、计算第一联合概率与第二联合概率的比值的自然对数,得到待译码符号对应的发送数据的当前对数似然比。
具体的,计算各个第一联合概率的总和与各个第二联合概率的总和的比值的自然对数,得到待译码符号对应的发送数据的当前对数似然比。所以具体的计算公式可以表示为:
S104、利用待译码符号对应的发送数据的当前对数似然比,计算得到待译码符号对应的发送数据的当前验证概率。
其中,由于本方案中需要不断进行迭代训练,使得最终结果更加准确,所以当前验证概率为当前先验概率或当前后验概率。可选地,具体可以通过两个译码器实现本方案,所以相应的第一个译码器得到即为先验概率,其需要再输入第二个译码器中进行计算得到后续的后验概率。所以在计算得到一个先验概率,并相应的计算得到一个后验概率时,才相当于进行了一次迭代计算。
可选地,在本申请另一实施例中,步骤S104的一种具体实施方式,包括:
将待译码符号对应的发送数据的当前对数似然比减去待译码符号对应的当前目标对数似然比的差,减去信道参数与待译码符号的乘积,得到待译码符号对应的发送数据的当前验证概率。
具体的,待译码符号对应的发送数据的当前验证概率的计算过程可以如下所示:
Le(uk)=L(uk|y)-L(uk)-Lcykl
其中,L(uk|y)表示待译码符号对应的发送数据的当前对数似然比;L(uk)表示待译码符号对应的当前目标对数似然比。
S105、对待译码符号对应的发送数据的当前验证概率进行交织处理,得到当前交织结果。
具体的,可以是由编码器所使用的交织器进行交织处理。
可选地,在本申请另一实施例中,步骤S105的一种具体实施方式,包括:
若待译码符号对应的发送数据的当前验证概率为当前先验概率,则利用编码器所使用的交织器对待译码符号对应的发送数据的当前验证概率进行正向交织处理,得到当前交织结果。
若待译码符号对应的发送数据的当前验证概率为当前后验概率,则利用编码器所使用的交织器对待译码符号对应的发送数据的当前验证概率进行逆向交织处理,得到当前交织结果。
需要说明的是,由于当前先验概率进行了正向交织处理后才用于后续计算后验概率,而计算联合概率时还需要用到待译码符号,因此也可以在对先验概率进行交织时,相应对待译码符号进行交织处理。
相应的,计算先验概率的数据以及最终确定结果的数据需要的是未交织的状态,所以将当前后验概率返回计算先验概率时或者进行最终输出时,则需要对其进行逆向交织处理,已将其恢复至初始的状态。
S106、判断当前已达到预设迭代次数。
其中,若判断出当前未达到预设迭代次数,则执行步骤S107。若是判断出已达到预设迭代次数,则执行步骤S108。
需要说明的是,由于在计算得到当前后验概率时,才算是进行了一次完整的迭代训练,所以只有当前计算得到的是后验概率时迭代次数才会累加1。
因此可选的,也可以是在步骤S104计算得到当前后验概率时,才执行步骤S106,对于计算得到的是当前先验概率时,由于迭代次数并没有更新,所以可以执行步骤S107。
S107、将待译码符号对应的当前目标对数似然比更新为当前交织结果。
需要说明的是,在执行步骤S107之后,则返回执行步骤S102。
S108、利用最新得到的当前交织结果,确定待译码符号对应的发送数据。
其中,当前交织结果为交织后的待译码符号对应的发送数据的当前对数似然比,其为接收到待译码符号时,输入为1和输入为0所引起状态变换的概率的相对关系,因此根据其可以确定出在接收到待译码符号时编码器所输入的值为1还是0。
可选地,由于需要计算先验概率和后验概率,所以本申请实施例可以通过该两个译码器实现。具体的译码时中的一次迭代过程,如图4所示,先将待译码符号Lcykl、当前目标对数似然比L2(uk)以及译码器1的编码校验位信息Lcy(1) kp输入译码器1中,通过其进行处理得到待译码符号对应的发送数据的当前对数似然比L1(uk|y)以及先验概率Le1(uk|y)。然后对先验概率进行正向交织处理处理,得到新的目标对数似然比L1(uk),并将其输入译码器2中。由于计算联合概率时需要用到待译码的数据,所以还需要相应的将待译码符号进行正向交织处理后所得的结果ykl (P)输入译码器2中。同时,需要将译码器2对应的编码校验位信息Lcy(2) kp输入译码器2中进行与译码器1相同的译码处理,输出后验概率Le2(uk|y)。若当前未达到预设迭代次数,则对后验概率Le2(uk|y)进行逆向交织,得到新的目标对数似然比L2(uk),然后再返回译码器1中进行下一轮迭代计算。若当前已达到预设迭代次数,则对后验概率Le2(uk|y)进行逆向交织,最终的交织结果L(uk|y),即得到最终的对数似然比,并根据最终交织结果L(uk|y),确定对应的编码器的输入uk,从而实现对待译码符号的解码。
本申请实施例提供了一种卷积码的译码方法,在接收到待译码的Turbo码编码数据后,分别针对Turbo码编码数据中的每个待译码符号,利用待译码符号对应的当前目标对数似然比,计算待译码符号对应的当前联合概率。其中,待译码符号对应的当前联合概率指代在接收到待译码符号时,寄存器状态从第一状态转换为第二状态的概率。当前联合概率包括第一联合概率以及第二联合概率。第一联合概率为由输入比特为1所引起的状态转换的概率。第二联合概率为由输入比特为0所引起的状态转换的概率,所以通过当前联合概率可以反映出的状态变换的概率,相应的确定出是由输入为1引起的,还是输入为0引起的。然后计算第一联合概率与第二联合概率的比值的自然对数,得到待译码符号对应的发送数据的当前对数似然比,并利用待译码符号对应的发送数据的当前对数似然比,计算得到待译码符号对应的发送数据的当前验证概率。然后对待译码符号对应的发送数据的当前验证概率进行交织处理,得到当前交织结果,接着将待译码符号对应的当前目标对数似然比更新为当前交织结果,并返回执行利用待译码符号对应的当前目标对数似然比,计算得到当前条件概率,直至达到预设迭代次数,从而通过迭代计算得到与真实情况相符合的对数似然比,最后就可以利用最新得到的当前交织结果,确定待译码符号对应的发送数据,即根据相应的概率确定出接收到待译码符号时编码器的输入,从而在不需要假设寄存器起始状态和最终状态的情况下,就可以准确进行译码,因此也不需要增加尾比特,所以也不仅保证了译码的准确性,也可以有效保证符合码率要求。
本申请另一实施例提供了一种卷积码的译码装置,如图5所示,包括:
接收单元501,用于接收待译码的Turbo码编码数据。
联合概率计算单元502,用于分别针对Turbo码编码数据中的每个待译码符号,利用待译码符号对应的当前目标对数似然比,计算待译码符号对应的当前联合概率。
其中,待译码符号对应的当前联合概率指代在接收到待译码符号时,寄存器状态从第一状态转换为第二状态的概率。当前联合概率包括第一联合概率以及第二联合概率。第一联合概率为由输入比特为1所引起的状态转换的概率。第二联合概率为由输入比特为0所引起的状态转换的概率。
似然比计算单元503,用于计算第一联合概率与第二联合概率的比值的自然对数,得到待译码符号对应的发送数据的当前对数似然比。
验证概率计算单元504,用于利用待译码符号对应的发送数据的当前对数似然比,计算得到待译码符号对应的发送数据的当前验证概率。其中,当前验证概率为当前先验概率或当前后验概率。
交织处理单元505,用于对待译码符号对应的发送数据的当前验证概率进行交织处理,得到当前交织结果。
更新单元506,用于将待译码符号对应的当前目标对数似然比更新为当前交织结果,并返回联合概率计算单元502执行利用待译码符号对应的当前目标对数似然比,计算得到当前条件概率,直至达到预设迭代次数。
结果确定单元507,用于利用最新得到的当前交织结果,确定待译码符号对应的发送数据。
可选地,在本申请另一实施例提供的卷积码的译码装置中,还包括:
补充单元,用于在Turbo码编码数据中因打孔操作缺失数据的各个位置上补上零。
可选地,在本申请另一实施例提供的卷积码的译码装置中,联合概率计算单元,包括:
条件概率计算单元,用于利用待译码符号对应的当前目标对数似然比,计算得到当前条件概率。
其中,当前条件概率指定接收到待译码符号时,当前时刻寄存器状态为第一状态,且前一时刻寄存器状态为第二状态的概率。
状态概率计算单元,用于利用当前条件概率分别更新第一状态概率以及第二状态概率。
其中,第一状态概率为当前时刻的前一时刻寄存器状态为第一状态的概率。第二状态概率为当前时刻寄存器状态为第二状态的概率。当前时刻指代接收到待译码符号的时刻。
累乘单元,用于将当前条件概率、第一状态概率以及第二状态概率进行累乘,得到待译码符号对应的当前联合概率。
可选地,在本申请另一实施例提供的卷积码的译码装置中,还包括:
初始化单元,用于将第一状态概率以及第二状态概率初始化为2的n次方的倒数。其中,n为寄存器的数量。
可选地,在本申请另一实施例提供的卷积码的译码装置中,验证概率计算单元,包括:
验证概率计算子单元,用于将待译码符号对应的发送数据的当前对数似然比减去待译码符号对应的当前目标对数似然比的差,减去信道参数与待译码符号的乘积,得到待译码符号对应的发送数据的当前验证概率。
可选地,在本申请另一实施例提供的卷积码的译码装置中,交织处理单元,包括:
第一交织处理单元,用于在待译码符号对应的发送数据的当前验证概率为当前先验概率时,利用编码器所使用的交织器对待译码符号对应的发送数据的当前验证概率进行正向交织处理,得到当前交织结果。
第二交织处理单元,用于在待译码符号对应的发送数据的当前验证概率为当前后验概率时,利用编码器所使用的交织器对待译码符号对应的发送数据的当前验证概率进行逆向交织处理,得到当前交织结果。
需要说明的是,本申请上述实施例提供的各个单元的具体工作过程,可相应地参考上述方法实施例中的相应的步骤,此处不再赘述。
本申请另一实施例提供了一种电子设备,如图6所示,包括:
存储器601和处理器602。
其中,存储器601用于存储程序。
处理器602用于执行程序,该程序被执行时,具体用于实现如上述任意一个实施例提供的卷积码的译码方法。
本申请另一实施例提供了一种计算机存储介质,用于存储计算机程序,该计算机程序被执行时,用于实现如上述任意一个实施例提供的卷积码的译码方法。
计算机存储介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机存储介质的例子包括,但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带,磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质,可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定,计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media),如调制的数据信号和载波。
专业人员还可以进一步意识到,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申请的范围。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种卷积码的译码方法,其特征在于,包括:
接收待译码的Turbo码编码数据;
分别针对所述Turbo码编码数据中的每个待译码符号,利用所述待译码符号对应的当前目标对数似然比,计算所述待译码符号对应的当前联合概率;其中,所述待译码符号对应的当前联合概率指代在接收到所述待译码符号时,寄存器状态从第一状态转换为第二状态的概率;所述当前联合概率包括第一联合概率以及第二联合概率;所述第一联合概率为由输入比特为1所引起的状态转换的概率;所述第二联合概率为由输入比特为0所引起的状态转换的概率;
计算所述第一联合概率与所述第二联合概率的比值的自然对数,得到所述待译码符号对应的发送数据的当前对数似然比;
利用所述待译码符号对应的发送数据的当前对数似然比,计算得到所述待译码符号对应的发送数据的当前验证概率;其中,所述当前验证概率为当前先验概率或当前后验概率;
对所述待译码符号对应的发送数据的当前验证概率进行交织处理,得到当前交织结果;
将所述待译码符号对应的当前目标对数似然比更新为所述当前交织结果,并返回执行所述利用所述待译码符号对应的当前目标对数似然比,计算得到当前条件概率,直至达到预设迭代次数;
利用最新得到的所述当前交织结果,确定所述待译码符号对应的发送数据。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述接收待译码的Turbo码编码数据之后,还包括:
在所述Turbo码编码数据中因打孔操作缺失数据的各个位置上补上零。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述利用所述待译码符号对应的当前目标对数似然比,计算所述待译码符号对应的当前联合概率,包括:
利用所述待译码符号对应的当前目标对数似然比,计算得到当前条件概率;其中,所述当前条件概率指定接收到所述待译码符号时,当前时刻寄存器状态为第一状态,且前一时刻寄存器状态为第二状态的概率;
利用所述当前条件概率分别更新第一状态概率以及第二状态概率;其中,第一状态概率为当前时刻的前一时刻寄存器状态为第一状态的概率;所述第二状态概率为当前时刻寄存器状态为第二状态的概率;所述当前时刻指代接收到所述待译码符号的时刻;
将所述当前条件概率、所述第一状态概率以及所述第二状态概率进行累乘,得到所述待译码符号对应的当前联合概率。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,还包括:
将所述第一状态概率以及所述第二状态概率初始化为2的n次方的倒数;其中,n为寄存器的数量。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述利用所述待译码符号对应的发送数据的当前对数似然比,计算得到所述待译码符号对应的发送数据的当前验证概率,包括:
将所述待译码符号对应的发送数据的当前对数似然比减去所述待译码符号对应的当前目标对数似然比的差,减去信道参数与所述待译码符号的乘积,得到所述待译码符号对应的发送数据的当前验证概率。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述对所述待译码符号对应的发送数据的当前验证概率进行交织处理,得到当前交织结果,包括:
若所述待译码符号对应的发送数据的当前验证概率为当前先验概率,则利用编码器所使用的交织器对所述待译码符号对应的发送数据的当前验证概率进行正向交织处理,得到所述当前交织结果;
若所述待译码符号对应的发送数据的当前验证概率为当前后验概率,则利用编码器所使用的交织器对所述待译码符号对应的发送数据的当前验证概率进行逆向交织处理,得到所述当前交织结果。
7.一种卷积码的译码装置,其特征在于,包括:
接收单元,用于接收待译码的Turbo码编码数据;
联合概率计算单元,用于分别针对所述Turbo码编码数据中的每个待译码符号,利用所述待译码符号对应的当前目标对数似然比,计算所述待译码符号对应的当前联合概率;其中,所述待译码符号对应的当前联合概率指代在接收到所述待译码符号时,寄存器状态从第一状态转换为第二状态的概率;所述当前联合概率包括第一联合概率以及第二联合概率;所述第一联合概率为由输入比特为1所引起的状态转换的概率;所述第二联合概率为由输入比特为0所引起的状态转换的概率;
似然比计算单元,用于计算所述第一联合概率与所述第二联合概率的比值的自然对数,得到所述待译码符号对应的发送数据的当前对数似然比;
验证概率计算单元,用于利用所述待译码符号对应的发送数据的当前对数似然比,计算得到所述待译码符号对应的发送数据的当前验证概率;其中,所述当前验证概率为当前先验概率或当前后验概率;
交织处理单元,用于对所述待译码符号对应的发送数据的当前验证概率进行交织处理,得到当前交织结果;
更新单元,用于将所述待译码符号对应的当前目标对数似然比更新为所述当前交织结果,并返回所述联合概率计算单元执行所述利用所述待译码符号对应的当前目标对数似然比,计算得到当前条件概率,直至达到预设迭代次数;
结果确定单元,用于利用最新得到的所述当前交织结果,确定所述待译码符号对应的发送数据。
8.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,还包括:
补充单元,用于在所述Turbo码编码数据中因打孔操作缺失数据的各个位置上补上零。
9.一种电子设备,其特征在于,包括:
存储器和处理器;
其中,所述存储器用于存储程序;
所述处理器用于执行所述程序,所述程序被执行时,具体用于实现如权利要求1至6任意一项所述的卷积码的译码方法。
10.一种计算机存储介质,其特征在于,用于存储计算机程序,所述计算机程序被执行时,用于实现如权利要求1至6任意一项所述的卷积码的译码方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202311676703.1A CN117674862A (zh) | 2023-12-07 | 2023-12-07 | 一种卷积码的译码方法及装置、电子设备、存储介质 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202311676703.1A CN117674862A (zh) | 2023-12-07 | 2023-12-07 | 一种卷积码的译码方法及装置、电子设备、存储介质 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN117674862A true CN117674862A (zh) | 2024-03-08 |
Family
ID=90074795
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202311676703.1A Pending CN117674862A (zh) | 2023-12-07 | 2023-12-07 | 一种卷积码的译码方法及装置、电子设备、存储介质 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN117674862A (zh) |
-
2023
- 2023-12-07 CN CN202311676703.1A patent/CN117674862A/zh active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103888148B (zh) | 一种动态阈值比特翻转的ldpc码硬判决译码方法 | |
US8495453B1 (en) | Circulant processing scheduler for layered LDPC decoder | |
CN108462558B (zh) | 一种极化码scl译码方法、装置及电子设备 | |
US8291283B1 (en) | Layered quasi-cyclic LDPC decoder with reduced-complexity circular shifter | |
US8880973B1 (en) | Detector-decoder interface for GF(q) iterative decoding | |
US10797728B1 (en) | Systems and methods for diversity bit-flipping decoding of low-density parity-check codes | |
US20150006992A1 (en) | Method and decoder for processing decoding | |
US9203432B2 (en) | Symbol flipping decoders of non-binary low-density parity check (LDPC) codes | |
US10790857B1 (en) | Systems and methods for using decoders of different complexity in a hybrid decoder architecture | |
US11990921B2 (en) | List decoding of polarization-adjusted convolutional codes | |
US9300328B1 (en) | Methodology for improved bit-flipping decoder in 1-read and 2-read scenarios | |
KR20050083974A (ko) | 러닝 최소 메시지 전달 저밀도 패리티 검사 디코딩 | |
US11177834B2 (en) | Communication method and apparatus using polar codes | |
US9614548B1 (en) | Systems and methods for hybrid message passing and bit flipping decoding of LDPC codes | |
US11418221B2 (en) | Method and polar code decoder for determining to-be-flipped bit position | |
US7552379B2 (en) | Method for iterative decoding employing a look-up table | |
KR100362912B1 (ko) | 터보 복호기에서 반복 복호를 중지하는 장치 및 이를구비한 터보 복호기 | |
CN112491422A (zh) | 基于高斯优化的比特翻转串行消除列表译码方法和*** | |
CN116707707A (zh) | 联合极化检测译码方法及相关设备 | |
CN117674862A (zh) | 一种卷积码的译码方法及装置、电子设备、存储介质 | |
CN114499544A (zh) | 一种极化码的译码方法 | |
WO2000041328A1 (en) | Device and method for normalizing metric value of component decoder in mobile communication system | |
CN111030709A (zh) | 基于bch译码器的译码方法、bch译码器及应用其的电路 | |
RU2522299C1 (ru) | Способ и устройство помехоустойчивого декодирования сигналов, полученных с использованием кода проверки на четность с низкой плотностью | |
CN114499548B (zh) | 一种译码方法、装置及存储介质 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |