CN1992576A

CN1992576A - 一种用于移动终端的联合信道译码装置

Info

Publication number: CN1992576A
Application number: CN 200510132582
Authority: CN
Inventors: 王锦山
Original assignee: ZTE Corp
Current assignee: ZTE Corp
Priority date: 2005-12-26
Filing date: 2005-12-26
Publication date: 2007-07-04

Abstract

本发明公开了一种用于移动终端的联合信道译码装置，包括：总体控制模块、咬尾译码控制器模块以及一维特比译码模块；所述总体控制模块用于控制其它各个模块的工作及数据流向，根据译码类型确定是咬尾卷积译码还是零尾比特卷积译码，若是咬尾卷积译码则将数据透送给咬尾译码控制器模块；若是零尾比特卷积译码，则直接将数据透送给维特比译码模块进行译码；所述咬尾译码控制器模块用于控制咬尾译码数据的存储和发送，咬尾译码控制器模块和维特比译码模块合在一起完成咬尾译码功能。本发明装置能够实现移动终端的卷积码和咬尾卷积码联合信道译码；达到了最大限度利用共享资源；能够支持多种通信标准，从而节省了***总体成本。

Description

一种用于移动终端的联合信道译码装置

技术领域

本发明涉及一种移动通信领域的装置，尤其涉及的是一种用于移动终端的联合信道译码的装置。

背景技术

在通讯***中，需要采用复杂的编码方案。在移动通讯***中引入卷积码和Turbo码纠错技术后能改善编码增益，使***的抗干扰性能大大增强，可降低解调设备所需的信噪比，从而使***的多址能力得以提高，也可以使移动终端设备向小型化和节能型方向发展。在移动终端的设计中，低功耗和减小硅片面积是重要的两个考虑因素。

移动终端的信道编码需支持卷积码。卷积码可以很好地克服随机差错，但是它对突发差错比较敏感，所以常常和交织器一起使用，交织器可以将突发差错转化为随机差错。卷积码通常采用维特比(Viterbi)译码算法，可以证明Viterbi算法是一种最大似然译码算法，可以达到最优性能。

卷积码编码器从全零的状态出发，最后又回到全零的状态时所输出的序列码，称为零尾比特卷积码，或者零终止卷积码。通常使用的卷积码都是零终止或零尾比特卷积码，但是零尾比特卷积码需要额外的零尾比特，会带来额外的开销，而咬尾卷积码很好地克服了这个问题，从而具有比零尾比特更好的性能。

咬尾卷积码通过使用咬尾格栅终止策略而不是零尾比特传统的格栅终止策略，可以在不牺牲性能的条件下避免卷积码的码率损失。对于咬尾卷积码，编码器的起始状态没有必要是全0状态，可以是任何其它状态。在格栅图中，表示一个咬尾码字的路径必须是起始状态和终止状态是相同的。这就意味着将格栅图卷起来后，起始状态和终止状态连接起来，就像一条蛇咬住了自己的尾巴，这就是咬尾的由来。IEEE 802.16标准采用咬尾卷积码。

此外，随着移动通讯的发展，为了实现在多种移动通讯网间无缝切换，移动终端的需要支持多种通讯标准，如IEEE 802.16、IEEE 802.11、3GPP、GSM、GPRS等。移动终端的信道译码方案也需要支持多种标准，但对多种标准的支持，意味着移动终端的信道译码方案的复杂度增加了，从而增加了硅片的面积和功耗，因此需要寻找一些办法来降低硅片的面积和功耗。

在公开文献中查到Viterbi译码和Turbo译码的联合信道译码方案，文章发表在IEEEICASSP 2003，pp497-500中，文章名称为“VITURBO：A RECONFIGURABLEARCHITECTURE FOR VITERBIAND TURBO DECODING”。该文提出一种可重配置的结构用于高速Viterbi和Turbo译码。在这篇文章中，Turbo译码采用SOVA(Soft-Output ViterbiAlgorithm)，SOVA算法的性能比log-MAP算法的性能要低。但没有对零尾比特卷积码和咬尾卷积码进行联合译码的装置公开。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于移动终端的联合信道译码装置，这种装置对零尾比特卷积码和咬尾卷积码进行联合译码，能够支持多种标准，如IEEE 802.16、IEEE 802.11、3GPP、GSM、GPRS等，该装置具有较小的硅片面积和较低的功耗。

本发明的技术方案包括：

一种用于移动终端的联合信道译码装置，其中，包括：

总体控制模块、咬尾译码控制器模块以及一维特比译码模块；

所述总体控制模块用于控制其它各个模块的工作及数据流向，根据译码类型确定是咬尾卷积译码还是零尾比特卷积译码，若是咬尾卷积译码则将数据透送给咬尾译码控制器模块；若是零尾比特卷积译码，则直接将数据透送给维特比译码模块进行译码；

所述咬尾译码控制器模块用于控制咬尾译码数据的存储和发送，咬尾译码控制器模块和维特比译码模块合在一起完成咬尾译码功能。

所述的装置，其中，所述咬尾译码控制器模块还包括状态指示模块、接收控制模块、发送控制模块、第一存储单元、第二存储单元；

所述状态指示模块用于指示接收控制模块和发送控制模块乒乓操作的状态；

所述接收控制模块用于实现接收数据包控制，对接收到的数据包进行存储控制；

所述发送控制模块用于实现发送数据包控制，对存储的数据包进行发送控制；

所述第一存储单元和所述第二存储单元用于存储数据包。

所述的装置，其中，所述维特比译码模块用于对收到的数据进行Viterbi译码。

所述的装置，其中，所述接收控制模块将数据放入第一存储单元或第二存储单元中缓存；在发送时，所述发送控制模块从第一存储单元或第二存储单元中读出以前存储的数据进行处理，并将处理后的数据送给维特比译码模块进行译码。

所述的装置，其中，所述咬尾卷积译码控制器模块对数据包存储采用两块二端口存储器进行存储。

本发明所提供的一种用于移动终端的联合信道译码装置，与现有技术相比，能够实现移动终端的卷积码和咬尾卷积码联合信道译码；达到了最大限度利用共享资源；能够支持多种通信标准，从而节省了***总体成本。

附图说明

图1为本发明装置的联合信道译码装置实现框图；

图2为本发明装置的咬尾译码控制器模块实现框图。

具体实施方式

以下结合附图，将对本发明的各较佳实施例进行较为详细的说明。

在3GPP、GSM、GPRS、IEEE 802.11等标准采用零尾比特卷积码，IEEE 802.16采用咬尾卷积码。本发明的用于移动终端的联合信道译码装置中，采用了Viterbi算法来实现移动终端的卷积码和咬尾卷积码联合信道译码方案，能够支持多种标准。本装置中各模块的连接及功能如图1所示的，包括以下模块：

总体控制模块、咬尾译码控制器模块、状态指示模块、接收控制模块、发送控制模块、第一存储单元0、第二存储单元1、维特比译码模块。其中，所述总体控制模块，其主要功能是控制其它各个模块的工作及数据流向。所述咬尾译码控制器模块，其主要功能是控制咬尾译码数据的存储和发送。所述状态指示模块，其主要功能是指示接收控制模块和发送控制模块乒乓操作的状态。所述接收控制模块，其主要功能是实现接收数据包控制，对接收到的数据包进行存储控制。所述发送控制模块，其主要功能是实现发送数据包控制，对存储的数据包进行发送控制。所述第存储单元0，其主要功能是存储数据包。所述第二存储单元1，其主要功能是存储数据包。所述维特比译码模块，其主要功能是对收到的数据进行Viterbi译码。

在本发明设计的装置中，卷积译码采用Viterbi算法进行译码。卷积译码的主要组成部分是随机存取存储器(RAM)。咬尾卷积译码也采用Viterbi算法进行译码。在本发明设计的装置中，两种译码方案共享Viterbi算法，译码结构是基于咬尾卷积译码和零尾比特卷积译码联合的结构，这样就产生了一个更有效的结构。两种译码方案最大程度上重用计算部分的硬件和存储器可使面积大为降低。利用Viterbi译码器译两次码以实现咬尾卷积译码。第一次译码是为了获得咬尾卷积译码的起始状态，译码开始时本发明装置并不知道正确的起始状态，这次译码的输出将被丢弃，第二次译码的输出为正确的译码结果。

本发明装置的总体控制模块接收到数据和译码类型后，根据译码类型确定是咬尾卷积译码还是零尾比特卷积译码，若是咬尾卷积译码则总体控制模块将数据送给咬尾译码控制器模块，接收控制模块将数据放入第一存储单元0或第二存储单元1中缓存；在发送时，发送控制模块从第一存储单元0或第二存储单元1中读出以前存储的数据进行处理，并将处理后的数据送给维特比译码模块进行译码。

所述咬尾卷积译码控制器模块对数据包存储采用两块二端口存储器进行存储，两块存储器采用乒乓操作，采用乒乓操作输入数据流和输出数据流都是连续不断的，没有任何停顿，可对数据流进行流水线似处理，完成数据的无缝缓冲与处理，显著提高处理的速度。若是零尾比特卷积译码，总体控制模块直接将数据送给维特比模块译码进行译码。维特比译码模块译出数据后将译码结果送出。

本发明所提出的装置能够实现移动终端的卷积码和咬尾卷积码联合信道译码；达到最大限度利用共享资源；能够支持多种通信标准。

如图1所示的，可以清楚看出本装置的主要结构和数据流向，下而详细分析如下各个模块的具体实现方法。

所述总体控制模块控制其它各个模块的工作及数据流向，该模块根据译码类型确定是咬尾卷积译码还是零尾比特卷积译码，若是咬尾卷积译码则将数据透送给咬尾译码控制器模块。若是零尾比特卷积译码，则直接将数据透送给维特比译码模块进行译码。

所述咬尾译码控制器模块用于控制咬尾译码数据的存储和发送，咬尾译码控制器模块和维特比译码模块合在一起完成咬尾译码功能。该模块实现框图如图2所示，其包括状态指示模块、接收控制模块、发送控制模块、第一存储单元0、第二存储单元1等五个小模块。

所述状态指示模块用于指示接收控制模块和发送控制模块乒乓操作的状态。主要由一个状态寄存器组成，存储乒乓操作的状态，并将状态指示信号ping_pong_sta送给接收控制模块和发送控制模块。

所述接收控制模块用于实现接收数据包控制，对接收到的数据包进行存储控制，根据状态指示模块的指示生成第一存储单元0或第二存储单元1的写信号，将数据wr_dat写入第一存储单元0或第二存储单元1中。

所述发送控制模块，用于实现发送数据包控制，对存储的数据包进行发送控制。根据状态指示模块的指示生成第一存储单元0或第二存储单元1的读信号，将数据rd_dat0从第一存储单元0或数据rd_dat1从第二存储单元1中读出。

所述第一存储单元0的主要功能是存储数据包，采用随机存取存储器(RAM)，和第二存储单元1构成乒乓操作存储器。所述第二存储单元1的主要功能是存储数据包，采用随机存取存储器(RAM)，和第一存储单元0构成乒乓操作存储器。

所述维特比译码模块的主要功能是对收到的数据进行Viterbi译码，该模块实现标准Viterbi译码功能。

本发明装置的工作流程如下：所述总体控制模块接收到数据dec_data和译码类型dec_mode，根据译码类型dec_mode确定是咬尾卷积译码还是零尾比特卷积译码，若是咬尾卷积译码则总体控制模块将数据fec2dec_data送给咬尾译码控制器模块，接收控制模块将数据wr_data放入第一存储单元0或第二存储单元1中缓存；在发送时，发送控制模块从第一存储单元0或第二存储单元1中读出以前存储的数据rd_dat0或rd_dat1进行处理，并将处理后的数据data送给维特比译码模块进行译码。若是零尾比特卷积译码，总体控制模块直接将数据fec_data送给维特比译码模块进行译码。维特比译码模块译出数据后将译码结果decbit送出。

通过上面的描述可以看出，本发明装置能够实现移动终端的卷积码和咬尾卷积码联合信道译码；达到了最大限度利用共享资源；能够支持多种通信标准，从而节省了***总体成本。

但应当理解的是，上述针对具体实施例的描述较为详细，不能因此而认为是对本发明专利保护范围的限制，本发明专利保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1、一种用于移动终端的联合信道译码装置，其特征在于，包括：

2、根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述咬尾译码控制器模块还包括状态指示模块、接收控制模块、发送控制模块、第一存储单元、第二存储单元；

所述第一存储单元和所述第二存储单元用于存储数据包。

3、根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述维特比译码模块用于对收到的数据进行Viterbi译码。

4、根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述接收控制模块将数据放入第一存储单元或第二存储单元中缓存；在发送时，所述发送控制模块从第一存储单元或第二存储单元中读出以前存储的数据进行处理，并将处理后的数据送给维特比译码模块进行译码。

5、根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述咬尾卷积译码控制器模块对数据包存储采用两块二端口存储器进行存储。