CN102664707B - 确定对数似然比的方法、Turbo译码方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种确定对数似然比的方法、Turbo译码方法及其装置，应用于多输入多输出系统，所述确定对数似然比的方法包括：对接收信号进行自适应节点选择，确定发射信号的生存路径及生存路径对应的度量值；将所述度量值划分为第一集合和第二集合，所述第一集合为所述生存路径中比特为0的度量的集合，所述第二集合为所述生存路径中比特为1的度量的集合；对所述第一集合和第二集合中的度量分别进行迭代计算，得到第一集合的第一近似概率和第二集合的第二近似概率；计算所述第一近似概率和第二近似概率之差，得到发射信号的对数似然比。以解决现有技术中计算发射信号的对数似然比的准确度不高以及译码不正确的技术问题。

Description

确定对数似然比的方法、Turbo译码方法及其装置

技术领域

本发明涉及移动通信技术领域，特别涉及一种确定对数似然比的方法、Turbo译码方法及其装置。

背景技术

随着现有编码技术中，由于Turbo码可以将卷积码编码器和随机交织器巧妙地结合在一起，实现了随机编码，同时采用软输出迭代译码来逼近最大似然译码，从而成为第三代移动通信系统的主要信道编码，用于高速率、高质量的通信业务。其中，在Turbo采用迭代译码时，需要比特的后验概率，为了提高数字通信系统的性能，通常采用软判决方式作为数字调制的解调输出后验概率，提供给信道译码器，以得到比硬判决更高的信噪比。因此，软值(即对数似然比LLR，Log Likelihood Ratio)的计算是否准确和简便，会直接影响译码器译码的性能和实现的复杂度。

在多输入多输出(MIMO，Multiple-Input Multiple-Output)系统中，MIMO系统中的接收机在对接收信号进行译码时，需要从接收信号中获得每个发送信号的对数似然比，而获得对数似然比的计算公式为：

$\mathrm{LLR}\left(b_k\right)=\ln \frac{{\mathrm{\Σ}}_{X\∈{\mathrm{\Φ}}_1}\exp (-{\left|\right|Y-\mathrm{HX}\left|\right|}^2/{\mathrm{\σ}}^2)}{{\mathrm{\Σ}}_{X\∈{\mathrm{\Φ}}_0}\exp (-{\left|\right|Y-\mathrm{HX}\left|\right|}^2/{\mathrm{\σ}}^2)}$

该公式中，Y表示接收信号，X为发射天线的发射信号，H为信道响应，LLR(b_k)为发射信号X的第k个比特b_k的对数似然比，σ²为白高斯噪声，Φ₀表示第k个比特为0的所有发射信号的集合，Φ₁表示第k个比特为1的所有发射信号的集合。

也就是说，为了得到发射信号的对数似然比，需要遍历发射天线上所有的发射信号，并进行多次指数运算，其复杂度随天线数指数的增加而增加，比如4根发射天线64QAM调制，发射信号组合个数是64⁴＝16777216，复杂度非常高，实现起来比较困难。

常见的做法是减少上述公式中集合Φ₀和Φ₁的元素，比如，把上述公式中的分子和分母均取最大的一个值，从而来简化计算发射信号的对数似然比，得到公式：

$\mathrm{LLR}\left(b_k\right)=\underset{X\∈{\mathrm{\Φ}}_0}{\min }{\left|\right|Y-\mathrm{HX}\left|\right|}^2/{\mathrm{\σ}}^2-\underset{X\∈{\mathrm{\Φ}}_1}{\min }{\left|\right|Y-\mathrm{HX}\left|\right|}^2/{\mathrm{\σ}}^2$

在现有方式中，通过简化集合Φ₀和Φ₁的元素来减少多项式的指数运算和对数运算，其计算发射信号的对数似然比的准确度较低，影响了信道译码器的译码。

发明内容

本发明实施例中提供了一种确定对数似然比的方法、Turbo译码方法及其装置，以解决现有技术中计算发射信号的对数似然比的准确度不高以及译码不正确的技术问题。

基于此，本发明实施例提供一种确定对数似然比的方法，应用于多输入多输出系统，所述方法包括：

对接收信号进行自适应节点选择，确定发射信号的生存路径及生存路径对应的度量值；

将所述度量值划分为第一集合和第二集合，所述第一集合为所述生存路径中比特为0的度量的集合，所述第二集合为所述生存路径中比特为1的度量的集合；

对所述第一集合和第二集合中的度量分别进行迭代计算，得到第一集合的第一近似概率和第二集合的第二近似概率；

计算所述第一近似概率和第二近似概率之差，得到发射信号的对数似然比。

本发明实施例还提供一种Turbo译码方法，所述方法包括上述确定对数似然比的方法的步骤；所述方法还包括：

利用所述发射信号的对数似然比对所述接收信号进行Turbo译码，得到近似于原始的发射信号。

相应的，本发明还提供一种确定对数似然比的装置，应用于多输入多输出系统，所述装置包括：

确定单元，用于对接收信号进行自适应节点选择，确定发射信号的生存路径及生存路径对应的度量值；

划分单元，用于将所述度量值划分为第一集合和第二集合，所述第一集合为所述生存路径中比特为0的度量的集合，所述第二集合为所述生存路径中比特为1的度量的集合；

第一概率计算单元，用于对所述第一集合中的度量进行迭代计算，得到第一集合的第一近似概率；

第二概率计算单元，用于对所述第二集合中的度量进行迭代计算，得到第二集合的第二近似概率；

对数似然比计算单元，用于计算所述第一近似概率和第二近似概率之差，得到发射信号的对数似然比。

本发明实施例还提供一种Turbo译码装置，所述装置包括上述确定对数似然比的装置；所述Turbo译码装置还包括：

译码单元，用于利用所述发射信号的对数似然比对所述接收信号进行Turbo译码，得到近似于原始的发射信号。

由上述技术方案可知，本发明实施例对接收到的接收信号采用自适应节点选择，来确定发射信号的生存路径及对应的度量值，然后将所述度量值划分为两个集合，之后，通过简单的概率近似函数对每个集合中的度量进行简单的迭代计算，得到每个集合中所有度量的近似概率，然后通过计算两个集合中的度量的近似函数，就可以得到发射信号的对数似然比，与现有技术相比，避免指数对数运算的操作，不但简化了运算操作，还提高了对数似然比的准确度，提高了系统的性能增益，进一步，由于提高了对数似然比的准确度，从而也提高了译码的正确性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对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为本发明实施例提供的一种确定对数似然比的方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的一种确定发射信号的生存路径及对应的度量值的流程图；

图3为本发明实施例提供的一种近似概率的迭代计算方法的流程图；

图4为本发明实施例提供的一种Turbo译码方法的流程图；

图5为本发明实施例提供的一种确定对数似然比的装置的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的一种Turbo译码装置的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的一种概率计算单元计算近似概率的应用实例。

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、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，为本发明实施例提供的一种确定对数似然比的方法的流程图，所述方法应用于多输入多输出系统，所述方法包括：

步骤101：对接收信号进行自适应节点选择，确定发射信号的生存路径及生存路径对应的度量值；其中，本发明实施例中的所述生存路径为具有较高发送概率的信号；所述度量值为：可能的发射信号与接收信号的欧式距离。

在该步骤中，对接收信号进行自适应节点选择，确定发射信号的生存路径及对应的度量值有多种方式，本实施例以一种实例来说明，具体详见图2，但并不限于此。

步骤102：将所述度量值划分为第一集合和第二集合，所述第一集合为所述生存路径中比特为0的度量的集合，所述第二集合为所述生存路径中比特为1的度量的集合；

其中，如果步骤101中的生存路径为M_T个，则对应的度量值也为M_T个，该步骤中，首先将M_T个度量值划分成两个集合，本实施例分别用Φ₀和Φ₁表示，和其中，Φ₀为M_T个生存路径中第k个比特为0的度量组成的集合，Φ₁为M_T个生存路径中第k个比特为1的度量组成的集合。Φ₀和Φ₁的度量个数分别为d0和d1。

步骤103：对所述第一集合和第二集合中的度量分别进行迭代计算，得到第一集合的第一近似概率和第二集合的第二近似概率；

在该步骤中，对各个集合中的近似概率的计算，本发明实施例对现有计算概率进行了等价换算，并利用预设的概率近似函数采用简单的加减运算来替代现有技术中对指数对数的运算，简化了运算操作，其具体的等价过程为：

在该实施例中，假设得到的比特为0的度量为Φ₀＝{D₀，D₁，…D_d0}，比特为1的度量为Φ₁＝{T₀，T₁，…T_d1}

然后，按照现有计算对数似然比的公式 $\mathrm{LLR}\left(b_k\right)=\ln \frac{{\mathrm{\Σ}}_{X\∈{\mathrm{\Φ}}_1}\exp (-{\left|\right|Y-\mathrm{HX}\left|\right|}^2/{\mathrm{\σ}}^2)}{{\mathrm{\Σ}}_{X\∈{\mathrm{\Φ}}_0}\exp (-{\left|\right|Y-\mathrm{HX}\left|\right|}^2/{\mathrm{\σ}}^2)},$ 需要计算比特为0和1的概率计算，即计算Φ₀和Φ₁中各个度量的概率，其中，ln其自然对数。

由该对数似然比(即软值)的公式可知，比特为0的概率的计算函数如下：

$f(D_1,D_2,...D_{d0})=\ln \left(\underset{i=1}{\overset{d0}{\mathrm{\Σ}}}\exp (-D_i/{\mathrm{\σ}}^2)\right)$

比特为1的概率的计算函数如下：

$f(T_1,T_2,...T_{d0})=\ln \left(\underset{i=1}{\overset{d1}{\mathrm{\Σ}}}\exp ({-T}_i/{\mathrm{\σ}}^2)\right)$

上述概率计算的公式的实现可以等价于下面的操作：

首先定义函数F1(X)＝ln(1+e^-X)，F(X₁，X₂)＝max(X₁，X₂)+F1(|X₁-X₂|)

两个度量，f(X₁，X₂)＝F(X₁，X₂)

三个度量，f(X₁，X₂，X₃)＝F(f(X₁，X₂)，X₃)

…

n个度量，f(X₁，X₂...X_n)＝F(f(X₁，X₂...X_n-1)，X_n)

在上述等价换算过程中，由于函数F1计算复杂，可以用简单的函数近似，以避免指数对数运算操作，本发明实施例以预设的概率近似函数F2(X)＝max(1n2-|X|/4，0)，或F3(X)＝ln2/2^|X|来替代函数F1，从而避免了指数对数运算的操作。其中，X为两个度量的差值，ln 2为取2的自然对数，max(1n2-|X|/4，0)为取ln2-|X|/4和0中最大的数。利用概率近似函数F2或F3对所述差值的绝对值进行近似概率计算的过程，详见图3。

步骤104：计算所述第一近似概率和第二近似概率之差，得到发射信号的对数似然比。

其得到发射信号的对数似然比的公式为：LLR(k)＝f(T₁，T₂，...T_d1)-f(D₁，D₂，...D_d0)。

可选的，在上述实施例中，在将所述度量值划分为第一集合和第二集合后，如果划分的所述第一集合或第二集合为空集，所述方法还可以包括：从所述生存路径对应的度量值中选出最大值，并将所述最大值与预设的系数相乘，作为所述空集的度量值。

也就是说，如果Φ₀或者Φ₁是空集，则从M_T条生存路径度量值中挑出最大值乘以系数Factor，其结果作为空集的度量值。其中，Factor在具体的实现过程中可配置。如果Φ₀原来是空集，此时Φ₀的度量个数d0＝1，Φ₁的度量个数d1＝M_T；如果Φ₁原来是空集，此时Φ₁的度量个数d1＝1，Φ₀的度量个数d0＝M_T。

本发明实施例对接收到的接收信号采用自适应节点选择，来确定发射信号的生存路径及对应的度量值，然后将所述度量值划分为两个集合，之后，通过简单的概率近似函数对每个集合中的度量进行简单的迭代计算，得到每个集合中所有度量的近似概率，然后通过计算两个集合中的度量的近似函数，就可以得到发射信号的对数似然比，与现有技术相比，避免指数对数运算的操作，不但简化了运算操作，还提高了对数似然比的准确度，提高了系统的性能增益。

还请参阅图2，为本发明实施例提供的一种确定发射信号的生存路径及对应的度量值的流程图；在该实施例中假设有T级节点，具体包括：

步骤201：对接收信号的信道矩阵H进行分解，得到酉矩阵Q和上三角矩阵R；

在该步骤中，利用导频对接收信号进行信道估计，得到接收信号对应的信道矩阵。

步骤202：对酉矩阵Q的共轭矩阵与接收信号相乘，得到接收信号向量；

步骤203：对接收信号向量中第i级节点进行自适应选择，得到第i级节点的生存路径(比如为M_T个生存路径)及生存路径对应的度量值；i≤T；

其中，在该实施例中，假设得到了第i-1级的M_i-1个生存路径的度量，在每个生存路径下，以i-1级为父节点下各个子节点的排序。第i级的生存路径为Mi；其具体的实现过程详为：

1)，根据第i-1级的各个父节点及第i级的排序，计算出各个父节点下最小的度量以得到M_i-1个度量值；2)在得到的M_i-1个度量值中，选取最小的度量值，并输出对应的生存路径；3)判断M_i个生存路径是否选择完，如果已经选择完M_i个生存路径，则输出M_i个生存路径及其度量值，然后结束该流程，进入第i+1级的生存路径的选择。如果没有选择完M_i个生存路径，则根据步骤1)中选择的路径和排序表重新更新此路径下的度量值，然后返回到步骤2)，重复执行以后的步骤。其具体的实现过程，对于本领域技术人员来说已是公知技术，在此不再赘述。

步骤204：判断是否达到最后一级节点(即i是否等于T)，如果到达(即等于)，执行步骤205；否则，返回步骤203，执行对第i+1级的节点进行自适应选择；

其中，在返回步骤203中是执行对第i+1级的节点进行自适应选择，其具体现的自适应选择过程入步骤203所示，在此不再赘述。

步骤205：输出最后一级节点的生存路径及生存路径对应的度量值，并将最后一级节点的生存路径及生存路径对应的度量值作为发射信号的生存路径及生存路径对应的度量值。

还请参阅图3，为本发明实施例提供的一种近似概率的迭代计算方法的流程图；在该实施例中，以利用概率近似函数F2(X)＝max(ln2-|X|/4，0)，或F3(X)＝ln2/2^|X|计算近似概率的过程，其中，X为两个度量的差值，ln 2为对2取自然对数，max(ln2-|X|/4，0)为取ln2-|X|/4和0中最大的数，下面以计算第一近似概率为例来说明，具体包括：

步骤301：选取所述第一集合中的两个度量，假设第一集合中的度量个数为M个；通常情况下，对集合中的度量按顺序选取。

步骤302：计算所述第一集合的两个度量的差值，并取所述差值的绝对值；

步骤303：利用预设的概率近似函数F2或F3对所述差值的绝对值进行概率计算，得到计算结果；

步骤304：选取所述两个度量中的较大值；将所述较大值与计算结果相加，得到所述两个度量的近似概率；

步骤305：将所述近似概率作为新的度量与后续选取的第一集合中的一个度量进行上述步骤；

步骤306：重复执行M-1次上述迭代计算，得到第一集合中所有度量的第一近似概率。

同理，计算第二近似概率的过程与计算第一近似概率的过程相同，具体为：假设第二集合中的度量个数为N个；N与M分别为自然数，二者可以相同，也可以不同，本实施例不作限制。选取所述第二集合中的两个度量；计算所述第二集合中的两个度量的差值，并取所述第差值的绝对值；利用预设的概率近似函数F2或F3对所述差值的绝对值进行概率计算，得到计算结果；选取所述两个度量中的较大值；将所述较大值与计算结果相加，得到所述两个度量的近似概率；将所述近似概率作为新的度量与选取的第二集合中后续的一个度量进行上述步骤；重复执行N-1次上述迭代计算，得到第二集合中所有度量的第二近似概率。

本发明实施例通过简单的概率近似函数对每个集合中的度量进行简单的迭代计算，得到每个集合中所有度量的近似概率，与现有技术相比，避免指数对数运算的操作，不但简化了运算操作，还提高了对数似然比的准确度，提高了系统的性能增益。

还请参阅图4，为本发明实施例提供的一种Turbo译码方法的流程图，所述方法应用于多输入多输出系统，在该实施例中，利用上述实施例确定的对数似然比对接收到的发射信号进行Turbo译码，所述方法包括：

步骤401：对接收信号进行自适应节点选择，确定发射信号的生存路径及生存路径对应的度量值；

步骤402：将所述度量值划分为第一集合和第二集合，所述第一集合为所述生存路径中比特为0的度量的集合，所述第二集合为所述生存路径中比特为1的度量的集合；

步骤403：对所述第一集合和第二集合中的度量分别进行迭代计算，得到第一集合和第二集合的近似概率；

步骤404：计算所述第一集合和第二集合的近似概率之差，得到发射信号的对数似然比；

步骤405：利用所述发射信号的对数似然比对所述接收信号进行Turbo译码，得到近似于原始的发射信号。

其中，步骤401至步骤404的实现过程详见上述，在此不再赘述，而步骤405，对于本领域技术人员来说，利用已确定的对数似然比对所述接收信号怎样进行Turbo译码，已是公知技术，在此不再赘述，只不过，本实施例中确定的对数似然比的过程与现有技术不同，不但计算过程比现有技术简单，而且确定的对数似然比更准确，提高了译码器译码的正确性。

基于上述方法的实现过程，本发明实施例还提供一种确定对数似然比的装置，其结构示意图详见图5，所述装置应用于多输入多输出系统，所述装置包括：确定单元51，划分单元52，第一概率计算单元53，第二概率计算单元54和对数似然比计算单元55。

其中，所述确定单元51，用于对接收信号进行自适应节点选择，确定发射信号的生存路径及对应的度量值；具体包括：分解单元，转换单元，自适应选择单元，判断单元，输出单元和返回单元，其中，所述分解单元，用于对接收信号的信道矩阵H进行分解，得到酉矩阵Q和上三角矩阵R；所述转换单元，用于对酉矩阵Q的共轭矩阵与接收信号相乘，得到接收信号向量；所述自适应选择单元，用于对所述接收信号向量中第i级的节点进行自适应，得到第i级节点的生存路径及生存路径对应度量值；所述判断单元，用于判断是否达到最后一级，并将达到最后一级的判断结果发送给输出单元，将没有到达最后一级的判断结果发送给返回单元；所述输出单元，用于在接收到判断单元发送的达到最后一级的判断结果时，输出最后一级节点的生存路径(比如M_T个)及生存路径对应的度量值(比如M_T个)；所述返回单元，用于在接收到判断单元发送的没有达到最后一级的判断结果时，通知自适应选择单元执行对下一级(即第i+1级)节点的生存路径进行自适应选择。其确定发射信号的生存路径及对应的度量值的过程，具体详见上述方法中对应的实现过程，在此不再赘述。

所述划分单元52，用于将所述度量值划分为第一集合和第二集合，所述第一集合为所述生存路径中比特为0的度量的集合，所述第二集合为所述生存路径中比特为1的度量的集合；

所述第一概率计算单元53，用于对所述第一集合中的度量进行迭代计算，得到第一集合的第一近似概率；具体包括：第一选取单元，第一计算单元，第二计算单元，第二选取单元和第三计算单元，其中，所述第一选取单元，用于所述第一集合中的两个度量；其中，所述第一集合中的度量个数为M个；所述第一计算单元，用于计算所述第一选取单元选取的两个度量的差值，并取所述差值的绝对值；所述第二计算单元，用于利用预设的概率近似函数对所述差值的绝对值进行概率计算，得到计算结果；所述第二选取单元，用于选取所述两个度量中的较大值；所述第三计算单元，用于将所述第二选取单元选取的较大值与计算结果相加，得到所述两个度量的近似概率；并将所述近似概率输入所述第一选取单元；所述第一选取单元，还用于选取所述近似概率与第一集合中后续的一个度量，并将选取后续的一个度量与所述近似概率输入至所述第一计算单元；重复执行M-1次上述迭代计算，得到第一集合中所有度量的第一近似概率。

所述第二概率计算单元54，用于对所述第二集合中的度量进行迭代计算，得到第二集合的第二近似概率；具体包括：第三选择单元，第四计算单元，第五计算单元，第四选取单元和第六计算单元，其中，所述第三选择单元，用于选取所述第二集合中的两个度量；所述第二集合中的度量个数为N个；所述第四计算单元，用于计算所述第二集合中的两个度量的差值，并取所述第差值的绝对值；所述第五计算单元，用于利用预设的概率近似函数对所述差值的绝对值进行概率计算，得到计算结果；所述第四选取单元，用于选取所述两个度量中的较大值；所述第六计算单元，用于将所述较大值与计算结果相加，得到所述两个度量的近似概率；并将所述近似概率输入所述第三选取单元；所述第三选取单元，还用于选取所述第六计算单元输入的近似概率与第二集合中后续的一个度量，并将选取后续的一个度量与所述近似概率输入至所述第四计算单元；重复N-1次上述迭代计算，得到第二集合中所有度量的第二近似概率。

其中，在该实施例中，预设的概率近似函数为F2(X)＝max(ln2-|X|/4，0)，或F3(X)＝ln2/2^|X|，其中，X为两个度量的差值，ln 2为取2的自然对数，max(ln2-|X|/4，0)为取ln2-|X|/4和0中最大的数，但并不限于此，还可以是其他类似的函数。

可选的，所述装置还可以包括：最大选取单元，用于在所述划分单元划分的第一集合或第二集合为空集时，则从所述生存路径对应的度量值中选出最大值与预设的系数相乘，作为所述空集的度量值，其中，预设的系数可配置。

相应的，本发明实施例还提供一种Turbo译码装置，其结构示意图详见图6，所述装置应用于多输入多输出系统，所述装置包括：确定单元61，划分单元62，第一概率计算单元63，第二概率计算单元64，对数似然比计算单元65和译码单元66。其中，所述确定单元，用于对接收信号进行自适应节点选择，确定发射信号的生存路径及生存路径对应的度量值；所述划分单元，用于将所述度量值划分为第一集合和第二集合，所述第一集合为所述生存路径中比特为0的度量的集合，所述第二集合为所述生存路径中比特为1的度量的集合；所述第一概率计算单元，用于对所述第一集合中的度量进行迭代计算，得到第一集合的第一近似概率；所述第二概率计算单元，用于对所述第二集合中的度量进行迭代计算，得到第二集合的第二近似概率；所述对数似然比计算单元，用于计算所述第一近似概率和第二近似概率之差，得到发射信号的对数似然比；所述译码单元，用于利用所述发射信号的对数似然比对所述接收信号进行Turbo译码，得到近似于原始的发射信号。

其中，在该实施例中，所述确定单元61可以包括分解单元，转换单元，自适应选择单元，判断单元，输出单元和返回单元；所述第一概率计算单元63可以包括：第一选取单元，第一计算单元，第二计算单元，第二选取单元和第三计算单元；所述第二概率计算单元64可以包括：第三选择单元，第四计算单元，第五计算单元，第四选取单元和第六计算单元；其功能和作用详见上述，在此不再赘述。

为了便于领域技术人员的理解，下面以具体的应用实例来说明本发明实施例中，近似概率的计算方法。

请参阅图7，为本发明实施例提供的一种概率计算单元计算近似概率的应用实例。在该实施例中，假设第一集合中的度量个数以4个为例，即度量X₁、X₂、X₃和X₄；但并不限于此，如果度量个数大于4，只要用相同的计算单元增加迭代计算次数即可。本实施例以第一概率计算单元计算近似概率为例，具体包括：

第一选取单元(图中未示)从第一集合中选取的度量X₁、X₂，并肩所述X₁、X₂输入到第一计算单元中，此时的第一计算可以是减法单元，第一计算单元执行X₁减X₂，得到二者之差，取该差的绝对值；然后，将该差的绝对值输入到第二计算单元，第二计算单元利用预设的概率近似函数F2或F3对所述差的绝对值进行概率计算，并将计算结果输入至第三计算单元，此时第三计算单元为加法单元，同时，第二选取单元选取X₁、X₂中度量较大值，并将选择的较大值输入至第三计算单元；所述第三计算单元将接收到的计算结果和较大值进行相加，得到X₁、X₂的近似概率A；

然后，所述第三计算单元将近似概率A输入至第一计算单元，同时，第一选择单元从第一集合中选择度量X₃，并将X₃输入至第一计算单元，第一计算单元将近似概率A减X₃，得到二者之差，取该差的绝对值，并将其输入至到第二计算单元，第二计算单元利用预设的概率近似函数F2或F3对所述差的绝对值进行概率计算，并将计算结果输入至第三计算单元，同时，第二选取单元选取近似概率A、X₃中度量较大值，并将选择的较大值输入至第三计算单元；所述第三计算单元将接收到的计算结果和较大值进行相加，得到X₁、X₂、X₃的近似概率B；

所述第三计算单元将近似概率B输入至第一计算单元，同时，第一选择单元从第一集合中选择度量X₄，并X₄输入至第一计算单元，第一计算单元将近似概率B减X₄，得到二者之差，取该差的绝对值，并将其输入至到第二计算单元，第二计算单元利用预设的概率近似函数F2或F3对所述差的绝对值进行概率计算，并将计算结果输入至第三计算单元，同时，第二选取单元选取近似概率B、X₄中度量较大值，并将选择的较大值输入至第三计算单元；所述第三计算单元将接收到的计算结果和较大值进行相加，得到X₁、X₂、X₃和X₄的近似概率C。

也就是说，上述迭代过程重复执行3(即4-1)次，得到第一集合中4个度量的第一近似概率(即近似概率C)。

同理，第二概率计算单元计算近似概率的过程于此相同。

需要说明的是，在本文中，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。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。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可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，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或者实施例的某些部分所述的方法。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种确定对数似然比的方法，其特征在于，应用于多输入多输出系统，所述方法包括：

对接收信号进行自适应节点选择，确定发射信号的生存路径及生存路径对应的度量值，所述生存路径为所述发射信号中发送概率大于或等于预定概率阈值的发送信号，所述度量值为发射信号与接收信号的欧式距离；

将所述度量值划分为第一集合和第二集合，所述第一集合为所述生存路径中第k个比特为0的生存路径对应的度量的集合，所述第二集合为所述生存路径中第k个比特为1的生存路径对应的度量的集合；

对所述第一集合和第二集合中的度量分别进行迭代计算，得到第一集合的第一近似概率和第二集合的第二近似概率；

计算所述第一近似概率和第二近似概率之差，得到发射信号第k个比特的对数似然比；对第一集合中的度量进行迭代计算，得到第一集合的第一近似概率包括：

如果第一集合中的度量个数为M个；

选取所述第一集合中的两个度量；

计算所述第一集合的两个度量的差值，并取所述差值的绝对值；

利用预设的概率近似函数对所述差值的绝对值进行概率计算，得到计算结果；

选取所述两个度量中的较大值；

将所述较大值与计算结果相加，得到所述两个度量的近似概率；

将所述近似概率作为新的度量与后续选取的第一集合中的一个度量重复进行上述计算差值的步骤；

重复执行M-1次上述迭代计算，得到第一集合中所有度量的第一近似概率；

对第二集合中的度量进行迭代计算，得到第二集合的第二近似概率包括：

如果第二集合中的度量个数为N个；

选取所述第二集合中的两个度量；

计算所述第二集合中的两个度量的差值，并取所述差值的绝对值；

利用预设的概率近似函数对所述差值的绝对值进行概率计算，得到计算结果；

选取所述两个度量中的较大值；

将所述较大值与计算结果相加，得到所述两个度量的近似概率；

将所述近似概率作为新的度量与选取的第二集合中后续的一个度量重复进行上述计算差值的步骤；

重复执行N-1次上述迭代计算，得到第二集合中所有度量的第二近似概率。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设的概率近似函数为：

F2(X)＝max(ln2-|X|/4，0)；或F3(X)＝ln2/2^|X|；其中，X为两个度量的差值，ln2为对2取自然对数，max(ln2-|X|/4，0)为取ln2-|X|/4和0中最大的数。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

如果划分的所述第一集合或第二集合为空集，则从所述生存路径对应的度量值中选出最大值，并将所述最大值与预设的系数相乘，作为所述空集的度量值。

4.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，所述对接收信号进行自适应节点选择，确定发射信号的生存路径及生存路径对应的度量值包括：

对接收信号的信道矩阵H进行分解，得到酉矩阵Q和上三角矩阵R；

将所述酉矩阵Q的共轭矩阵与接收信号相乘，得到接收信号向量；

对接收信号向量中第i级节点进行自适应选择，得到第i级节点的生存路径及生存路径对应度量值；

判断是否达到最后一级节点，如果到达，则输出最后一级节点的生存路径及生存路径对应度量值作为发射信号的生存路径及生存路径对应的度量值；否则，返回执行对第i+1级的节点进行自适应选择。

5.一种Turbo译码方法，其特征在于，所述方法包括如权利要求1-4任一项所述的方法；

所述Turbo译码方法还包括：

利用所述发射信号的对数似然比对所述接收信号进行Turbo译码，得到近似于原始的发射信号。

6.一种确定对数似然比的装置，其特征在于，应用于多输入多输出系统，所述装置包括：

确定单元，用于对接收信号进行自适应节点选择，确定发射信号的生存路径及生存路径对应的度量值，所述生存路径为所述发射信号中发送概率大于或等于预定概率阈值的发送信号，所述度量值为可能的发射信号与接收信号的欧式距离；

划分单元，用于将所述度量值划分为第一集合和第二集合，所述第一集合为所述生存路径中第k个比特为0的生存路径对应的度量的集合，所述第二集合为所述生存路径中第k个比特为1的生存路径对应的度量的集合；

第一概率计算单元，用于对所述第一集合中的度量进行迭代计算，得到第一集合的第一近似概率；

第二概率计算单元，用于对所述第二集合中的度量进行迭代计算，得到第二集合的第二近似概率；

对数似然比计算单元，用于计算所述第一近似概率和第二近似概率之差，得到发射信号第k个比特的对数似然比；

所述第一概率计算单元包括：

第一选取单元，用于选取所述第一集合中的两个度量；其中，所述第一集合中的度量个数为M个；

第一计算单元，用于计算所述第一选取单元选取的两个度量的差值，并取所述差值的绝对值；

第二计算单元，用于利用预设的概率近似函数对所述差值的绝对值进行概率计算，得到计算结果；

第二选取单元，用于选取所述两个度量中的较大值；

第三计算单元，用于将所述第二选取单元选取的较大值与计算结果相加，得到所述两个度量的近似概率；并将所述近似概率输入所述第一选取单元；

所述第一选取单元，还用于选取所述近似概率与第一集合中后续的一个度量，并将选取后续的一个度量与所述近似概率输入至所述第一计算单元；

重复执行M-1次上述迭代计算，得到第一集合中所有度量的第一近似概率；

所述第二概率计算单元包括：

第三选择单元，用于选取所述第二集合中的两个度量；所述第二集合中的度量个数为N个；

第四计算单元，用于计算所述第二集合中的两个度量的差值，并取所述差值的绝对值；

第五计算单元，用于利用预设的概率近似函数对所述差值的绝对值进行概率计算，得到计算结果；

第四选取单元，用于选取所述两个度量中的较大值；

第六计算单元，用于将所述较大值与计算结果相加，得到所述两个度量的近似概率；并将所述近似概率输入所述第三选择单元；

所述第三选择单元，还用于选取所述第六计算单元输入的近似概率与第二集合中后续的一个度量，并将选取后续的一个度量与所述近似概率输入至所述第四计算单元；

重复N-1次上述迭代计算，得到第二集合中所有度量的第二近似概率。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括：

最大选取单元，用于在所述划分单元划分的第一集合或第二集合为空集时，则从所述生存路径对应的度量值中选出最大值与预设的系数相乘，作为所述空集的度量值。

8.一种Turbo译码装置，其特征在于，所述装置包括如权利要求6-7任一项所述的装置；

所述Turbo译码装置还包括：

译码单元，用于利用所述发射信号的对数似然比对所述接收信号进行Turbo译码，得到近似于原始的发射信号。