CN104468022B - 一种传输格式组合的译码方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种传输格式组合的译码方法及装置，涉及无线通信领域。所述译码方法包括：对待译码数据依次进行列变换和快速哈达码变换，得到待译码矩阵；从所述待译码矩阵中找出绝对值最大和次大的多个元素，并形成元素序列；根据所述元素序列中各元素在所述待译码矩阵中的列号或列号和行号以及元素值，按照所述元素序列中元素绝对值从大到小的顺序，依次组合成译码数据并对每次组合成的译码数据进行译码校验，得到一个正确的译码数据。本发明能够通过引入模糊理论的处理方法，将除哈达码运算结果中元素绝对值的最大值以外次大的N个值纳入译码范围，并且结合门限值的使用，有效地提高了TFCI译码的正确性。

Description

一种传输格式组合的译码方法及装置
技术领域
本发明涉及无线通信领域，特别涉及一种传输格式组合的译码方法及装置。
背景技术
在第三代移动通信合作组织（3GPP：Third Generation Partnership Project）中，传输格式组合指示（TFCI：Transport Format Combination Indicator）描述了当前的包含多个传输信道（TrCH：Transport Channel）的传输格式组合。传输格式包含了传输速率，循环冗余码（CRC：Cyclic Redundancy Check）的校验长度和编码类型等信息。因此，正确的对TFCI译码是后续的语音、数据等能被正确译码的前提。
在现有的技术中，在发送端对TFCI使用Reed-Muller编码，在接收端使用软比特译码，较常用的是一种快速哈达码变换（FHT：Fast Hartley Transform）的方法。
在现有TFCI译码的发明中，采用了实际可用的传输格式组合集表，提出了使用传输格式组合集（TFCS：Transport Format Combination Set）表对TFCI的译码方法。但是这种方法并不能有效地解决TFCI译码出现错误的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种传输格式组合的译码方法及装置，能够有效地提高TFCI的哈达码译码方法的准确性，更好地解决TFCI译码出现错误的问题。
根据本发明的一个方面，提供了一种传输格式组合的译码方法，包括：
对待译码数据依次进行列变换和快速哈达码变换，得到待译码矩阵；
从所述待译码矩阵中找出绝对值最大和次大的多个元素，并形成元素序列；
根据所述元素序列中各元素在所述待译码矩阵中的列号或列号和行号以及元素值，按照所述元素序列中元素绝对值从大到小的顺序，依次组合成译码数据并对每次组合成的译码数据进行译码校验，得到一个正确的译码数据。
优选地，若所述待译码矩阵是通过对一阶的待译码数据依次进行列变换和快速哈达码变换获得的，则从所述待译码矩阵中找出绝对值最大和次大的多个元素，分别记录每个元素的列号以及元素值，并形成元素序列。
优选地，若所述待译码矩阵是通过对二阶的待译码数据依次进行列变换、去掩处理和快速哈达码变换获得的，则从所述待译码矩阵中找出绝对值最大和次大的多个元素，分别记录每个元素的列号和行号以及元素值，并形成元素序列。
优选地，根据所述元素序列中各元素在所述待译码矩阵中的列号以及元素值，按照所述元素序列中元素绝对值从大到小的顺序，依次组合成译码数据包括按照所述元素序列中元素绝对值从大到小的顺序，依次将所述元素序列中的每个元素进行如下处理：
将每个元素在所述待译码矩阵中的列号转化为二进制数，作为一阶译码数据的低位二进制数；
根据预定义的门限值，对该元素值进行判断，得到一阶译码数据的高位二进制数；
将得到的译码数据的低位二进制数和高位二进制数进行组合，得到一阶译码数据。
优选地，根据所述元素序列中各元素在所述待译码矩阵中的列号和行号以及元素值，按照所述元素序列中元素绝对值从大到小的顺序，依次组合成译码数据包括按照所述元素序列中元素绝对值从大到小的顺序，依次将所述元素序列中的每个元素进行如下处理：
将每个元素在所述待译码矩阵中的列号转化为二进制数，作为二阶译码数据的低位二进制数；
根据预定义的门限值，对该元素值进行判断，得到二阶译码数据的中位二进制数；
将每个元素在所述待译码矩阵中的行号转化为二进制数，作为二阶译码数据的高位二进制数；
将得到的译码数据的低位二进制数、中位二进制数和高位二进制数进行组合，得到二阶译码数据。
优选地，所述根据预定义的门限值，对该元素值进行判断，得到所述一阶译码数据的高位二进制数或二阶译码数据的中位二进制数的步骤包括：
若所述元素值小于门限值的负值，则判定所述一阶译码数据的高位二进制数或二阶译码数据的中位二进制数为1；
若所述元素值大于等于门限值的负值且小于零，则判定所述一阶译码数据的高位二进制数或二阶译码数据的中位二进制数为Z1；
若所述元素值小于等于门限值且大于零，则判定所述一阶译码数据的高位二进制数或二阶译码数据的中位二进制数为Z0；
若所述元素值大于门限值，则判定所述一阶译码数据的高位二进制数或二阶译码数据的中位二进制数为0；
其中，门限值为正数，Z0表示在对每次组合成的译码数据进行译码校验时，优先判定所述一阶译码数据的高位二进制数或二阶译码数据的中位二进制数为0，其次判定所述一阶译码数据的高位二进制数或二阶译码数据的中位二进制数为1，Z1表示在对每次组合成的译码数据进行译码校验时，优先判定所述一阶译码数据的高位二进制数或二阶译码数据的中间二进制数为1，其次判定所述一阶译码数据的高位二进制数或二阶译码数据的中位二进制数为0。
优选地，所述对每次组合成的译码数据进行译码校验包括：
将所述译码数据与传输格式组合集表中预存的数据进行比较，判断所述译码数据与所述传输格式组合集表中预存的数据是否一致，若一致，则所述译码数据正确；若不一致，则所述译码数据不正确。
优选地，还包括：
若所有译码数据均不正确，则使用上一次正确的译码数据作为本次正确的译码数据。
根据本发明的另一方面，提供了一种传输格式组合的译码装置，包括：
变换处理模块，用于对待译码数据依次进行列变换和快速哈达码变换，得到待译码矩阵；
元素序列模块，用于从所述待译码矩阵中找出绝对值最大和次大的多个元素，并形成元素序列；
译码数据模块，用于根据所述元素序列中各元素在所述待译码矩阵中的列号或列号和行号以及元素值，按照所述元素序列中元素绝对值从大到小的顺序，依次组合成译码数据并对每次组合成的译码数据进行译码校验，直至找到一个正确的译码数据。
优选地，所述译码数据模块进一步包括：
译码校验子模块，用于将所述译码数据与传输格式组合集表中预存的数据进行比较，判断所述译码数据与所述传输格式组合集表中预存的数据是否一致。
与现有技术相比较，本发明的有益效果在于：本发明能够通过引入模糊理论的处理方法，将除哈达码运算结果中元素绝对值的最大值以外次大的N个值纳入译码范围，并且结合门限值的使用，有效地提高了TFCI译码的正确性。
附图说明
图1是本发明实施例提供的传输格式组合的译码方法原理图；
图2是本发明实施例提供的传输格式组合的译码装置结构图；
图3是本发明实施例提供的传输格式组合的里德米勒（RM：Reed-Muller）码的TFCI译码传统流程图；
图4是本发明实施例提供的传输格式组合的Reed-Muller码的TFCI译码流程图；
图5是本发明实施例提供的传输格式组合在加性高斯白噪声（AWGN：AdditiveWhite Gaussian Noise）信道下的TFCI译码性能对比图；
图6是本发明实施例提供的传输格式组合在3公里每小时的步行A类型（PA3：Pedestrian A3km/h）信道下的TFCI译码性能对比图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行详细说明，应当理解，以下所说明的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
图1是本发明实施例提供的传输格式组合的译码方法原理图，如图1所示，步骤如下：
步骤S1：对待译码数据依次进行列变换和快速哈达码变换，得到待译码矩阵。
步骤S2：从所述待译码矩阵中找出绝对值最大和次大的多个元素，并形成元素序列。
所述步骤S2中，若所述待译码矩阵是通过对一阶的待译码数据依次进行列变换和快速哈达码变换获得的，则从所述待译码矩阵中找出绝对值最大和次大的多个元素，分别记录每个元素的列号以及元素值，并形成元素序列。
若所述待译码矩阵是通过对二阶的待译码数据依次进行列变换、去掩处理和快速哈达码变换获得的，则从所述待译码矩阵中找出绝对值最大和次大的多个元素，分别记录每个元素的列号和行号以及元素值，并形成元素序列。
步骤S3：利用所述元素序列中各元素在所述待译码矩阵中的列号或列号和行号以及元素值，按照所述元素序列中元素绝对值从大到小的顺序，依次组合成译码数据并对每次组合成的译码数据进行译码校验，得到一个正确的译码数据。
所述步骤S3中，利用所述元素序列中各元素在所述待译码矩阵中的列号以及元素值，按照所述元素序列中元素绝对值从大到小的顺序，依次组合成译码数据包括按照所述元素序列中元素绝对值从大到小的顺序，依次将所述元素序列中的每个元素进行如下处理：
将每个元素在所述待译码矩阵中的列号转化为二进制数，作为一阶译码数据的低位二进制数；
根据预定义的门限值，对该元素值进行判断，得到一阶译码数据的高位二进制数；
将得到的译码数据的低位二进制数和高位二进制数进行组合，得到一阶译码数据。
利用所述元素序列中各元素在所述待译码矩阵中的列号和行号以及元素值，按照所述元素序列中元素绝对值从大到小的顺序，依次组合成译码数据包括按照所述元素序列中元素绝对值从大到小的顺序，依次将所述元素序列中的每个元素进行如下处理：
将每个元素在所述待译码矩阵中的列号转化为二进制数，作为二阶译码数据的低位二进制数；
根据预定义的门限值，对该元素值进行判断，得到二阶译码数据的中位二进制数；
将每个元素在所述待译码矩阵中的行号转化为二进制数，作为二阶译码数据的高位二进制数；
将得到的译码数据的低位二进制数、中位二进制数和高位二进制数进行组合，得到二阶译码数据。
进一步地，所述根据预定义的门限值，对该元素值进行判断，得到所述一阶译码数据的高位二进制数或二阶译码数据的中位二进制数的步骤包括：
若所述元素值小于门限值的负值，则判定所述一阶译码数据的高位二进制数或二阶译码数据的中位二进制数为1；
若所述元素值大于等于门限值的负值且小于零，则判定所述一阶译码数据的高位二进制数或二阶译码数据的中位二进制数为Z1；
若所述元素值小于等于门限值且大于零，则判定所述一阶译码数据的高位二进制数或二阶译码数据的中位二进制数为Z0；
若所述元素值大于门限值，则判定所述一阶译码数据的高位二进制数或二阶译码数据的中位二进制数为0；
其中，门限值为正数，Z0表示在对每次组合成的译码数据进行译码校验时，优先判定所述一阶译码数据的高位二进制数或二阶译码数据的中位二进制数为0，其次判定所述一阶译码数据的高位二进制数或二阶译码数据的中位二进制数为1，Z1表示在对每次组合成的译码数据进行译码校验时，优先判定所述一阶译码数据的高位二进制数或二阶译码数据的中间二进制数为1，其次判定所述一阶译码数据的高位二进制数或二阶译码数据的中位二进制数为0。
所述对每次组合成的译码数据进行译码校验包括：
将所述译码数据与传输格式组合集表中预存的数据进行比较，判断所述译码数据与所述传输格式组合集表中预存的数据是否一致，若一致，则所述译码数据正确；若不一致，则所述译码数据不正确。
若所有译码数据均不正确，则使用上一次正确的译码数据作为本次正确的译码数据。
图2是本发明实施例提供的传输格式组合的译码装置结构图，如图2所示，包括：变换处理模块、元素序列模块和译码数据模块。
所述变换处理模块用于对待译码数据依次进行列变换和快速哈达码变换，得到待译码矩阵。
所述元素序列模块用于从所述待译码矩阵中找出绝对值最大和次大的多个元素，并形成元素序列。
所述译码数据模块用于根据所述元素序列中各元素在所述待译码矩阵中的列号或列号和行号以及元素值，按照所述元素序列中元素绝对值从大到小的顺序，依次组合成译码数据并对每次组合成的译码数据进行译码校验，直至找到一个正确的译码数据。其中，所述译码数据模块的译码校验子模块用于将所述译码数据与传输格式组合集表中预存的数据进行比较，判断所述译码数据与所述传输格式组合集表中预存的数据是否一致。
图3是本发明实施例提供的传输格式组合的Reed-Muller码的TFCI译码传统流程图，如图3所示，以（32，10）二阶Reed-Muller码的TFCI译码传统流程为例介绍现有技术的具体流程。
步骤301：获取待译码的TFCI软符号，对输入的双极性待译码数据进行列变换，即将原第31个数据调整为第1个数据，原第32个数据调整为第17个数据，原第1～15个数据调整为第2～16个数据，原第16～30个数据调整为第18～32个数据，将调整后的待译码数据记为r。
步骤302：对步骤301中调整后得到的待译码数据r进行去掩处理，得到标准的生成矩阵。
步骤303：对所述生成矩阵进行FHT变换，得到的FHT运算结果记为FHTresult。其中，FHT变换可以使用蝶形运算的简化运算过程，
步骤304：对FHTresult取绝对值得到FHTabs，在FHTabs中找到绝对值最大的元素，并记录对应的行号i、列号j以及元素的符号。
步骤305：将列号j转化为5位二进制数，记为x5x4x3x2x1。根据元素的符号进行判断，为正时，x6为0，为负时，x6为1。将行号i转化为4位二进制数，记为x10x9x8x7。
步骤306：得到TFCI译码数据x10x9x8x7x6x5x4x3x2x1作为输出结果，译码结束。
图4是本发明实施例提供的传输格式组合的Reed-Muller码的TFCI译码流程图，如图4所示，以（32，10）二阶Reed-Muller码的TFCI译码流程为例介绍本发明实施例提供的具体流程。
步骤401：通过TFCI符号获取单元，得到待译码的TFCI软符号。所述符号带有正负号，且没有被硬判决为0或1的非比特数。由于3GPP协议的TFCI的生成矩阵不是雷德麦彻（Rademacher）序列，所以需要将输入的双极性待译码数据进行简单的交织处理，即原第31个数据调整为第1个数据，原第32个数据调整为第17个数据，原第1～15个数据调整为第2～16个数据，原第16～30个数据调整为第18～32个数据，将调整后的待译码数据记为R。
步骤402：较长的TFCI码采用（32，10）的二阶Reed-Muller码，其生成矩阵的前6列是一阶Reed-Muller码的生成矩阵，其中前5列是OVSF码，第6列是全‘1’序列，后4列是掩码序列。在译码时，通过去掩处理来消除掩码的影响。
步骤403：所述生成矩阵的掩码向量记为（Mi，7Mi，8Mi，9Mi，10），双极性的基本掩码向量记为mask（k）=1-2*（Mi，k+6）T（k=1，2，3，4）。通过线性组合和简单交织，得到掩码矩阵MASK。使用掩码矩阵MASK和前面调整后的待译码数据R进行相乘运算，即可完成去掩处理。
步骤404：去掩处理后的矩阵即可进行FHT变换，得到的FHT运算结果记为FHTResult。其中，FHT变换可以使用蝶形运算的简化运算过程。
步骤405：对FHTResult取绝对值得到FHTABS，在FHTABS中找到最大值和次大值共N个元素，并记录对应的行号im（m=1，2...N）、列号jm（m=1，2...N），以及该位置对应的FHTResult（im，jm）（m=1，2...N）。其中m=1对应绝对值最大值，依次m=N对应这N个元素中的绝对值最小值。
步骤406：将列号jm（m=1，2...N）转化为5位二进制数，记为xm，5xm，4xm，3xm，2xm，1（m=1，2...N）。
步骤407：对FHTResult（im，jm）（m=1，2...N）进行判断，如果FHTResult（im，jm）＜-Thr，则xm，6（m=1，2...N）判断为1，若-Thr≤FHTResult（im，jm）＜0，则xm，6（m=1，2...N）判断为Z1，若0＜FHTResult（im，jm）≤Thr，则xm，6（m=1，2...N）判断为Z0，若FHTResult（im，jm）＞Thr，则xm，6（m=1，2...N）判断为0。其中Thr>0，Z0表示优先判断为0，其次判断为1，Z1则刚好相反。
步骤408：将行号im（m=1，2...N）转化为4位二进制数，记为xm，10xm，9xm，8xm，7（m=1，2...N）。
步骤409：将步骤406、步骤407和步骤408的二进制数进行组合，得到译码数据为xm，10xm，9xm，8xm，7xm，6xm，5xm，4xm，3xm，2xm，1（m=1，2...N）。
步骤410：根据步骤409所述的译码数据，对比可用TFCS表，依次从m=1时开始到m=N，依次判断译码数据是否在可用TFCS表内，如果在可用TFCI表内，则作为输出结果，译码结束。
步骤411：如果译码数据不在可用TFCS表内，查看是否还有未组合的译码数据，如果有，继续组合译码数据并进行译码校验。
步骤412：如果所有译码数据都不在可用TFCS表内，则使用上一次正确的译码数据作为输出结果，译码结束。
图5和图6分别是本发明实施例提供的传输格式组合在AWGN信道下的TFCI译码性能对比图和本发明实施例提供的传输格式组合在PA3信道下的TFCI译码性能对比图。如图5、6所示，以12.2k语音业务为例，记录的FHTResult的个数为最大值和次大值共5个，门限值Thr设置为0的仿真结果。从仿真结果看，在这两种信道下，本发明的TFCI译码性能都得到了明显的提高。
综上所述，本发明具有以下技术效果：本发明通过模糊理论的处理方法，将除哈达码运算结果中元素绝对值的最大值以外次大的N个值纳入译码范围，并且结合门限值的使用，使得TFCI译码出现错误的概率明显降低，有效地提高了接收机的译码性能。
尽管上文对本发明进行了详细说明，但是本发明不限于此，本技术领域技术人员可以根据本发明的原理进行各种修改。因此，凡按照本发明原理所作的修改，都应当理解为落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种传输格式组合的译码方法，其特征在于，包括：
对待译码数据依次进行列变换和快速哈达码变换，得到待译码矩阵；
从所述待译码矩阵中找出绝对值最大和次大的多个元素，并形成元素序列；
利用所述元素序列中各元素在所述待译码矩阵中的列号或列号和行号以及元素值，按照所述元素序列中元素绝对值从大到小的顺序，依次组合成译码数据并对每次组合成的译码数据进行译码校验，得到一个正确的译码数据。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，若所述待译码矩阵是通过对一阶的待译码数据依次进行列变换和快速哈达码变换获得的，则从所述待译码矩阵中找出绝对值最大和次大的多个元素，分别记录每个元素的列号以及元素值，并形成元素序列。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，若所述待译码矩阵是通过对二阶的待译码数据依次进行列变换、去掩处理和快速哈达码变换获得的，则从所述待译码矩阵中找出绝对值最大和次大的多个元素，分别记录每个元素的列号和行号以及元素值，并形成元素序列。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述元素序列中各元素在所述待译码矩阵中的列号以及元素值，按照所述元素序列中元素绝对值从大到小的顺序，依次组合成译码数据包括按照所述元素序列中元素绝对值从大到小的顺序，依次将所述元素序列中的每个元素进行如下处理：
将每个元素在所述待译码矩阵中的列号转化为二进制数，作为一阶译码数据的低位二进制数；
根据预定义的门限值，对该元素值进行判断，得到一阶译码数据的高位二进制数；
将得到的译码数据的低位二进制数和高位二进制数进行组合，得到一阶译码数据。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述元素序列中各元素在所述待译码矩阵中的列号和行号以及元素值，按照所述元素序列中元素绝对值从大到小的顺序，依次组合成译码数据包括按照所述元素序列中元素绝对值从大到小的顺序，依次将所述元素序列中的每个元素进行如下处理：
将每个元素在所述待译码矩阵中的列号转化为二进制数，作为二阶译码数据的低位二进制数；
根据预定义的门限值，对该元素值进行判断，得到二阶译码数据的中位二进制数；
将每个元素在所述待译码矩阵中的行号转化为二进制数，作为二阶译码数据的高位二进制数；
将得到的译码数据的低位二进制数、中位二进制数和高位二进制数进行组合，得到二阶译码数据。
6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述根据预定义的门限值，对该元素值进行判断，得到所述一阶译码数据的高位二进制数或二阶译码数据的中位二进制数的步骤包括：
若所述元素值小于门限值的负值，则判定所述一阶译码数据的高位二进制数或二阶译码数据的中位二进制数为1；
若所述元素值大于等于门限值的负值且小于零，则判定所述一阶译码数据的高位二进制数或二阶译码数据的中位二进制数为Z1；
若所述元素值小于等于门限值且大于零，则判定所述一阶译码数据的高位二进制数或二阶译码数据的中位二进制数为Z0；
若所述元素值大于门限值，则判定所述一阶译码数据的高位二进制数或二阶译码数据的中位二进制数为0；
其中，门限值为正数；Z0和Z1的译码结果属于{0,1}；在译码过程Z0按照010101的顺序进行试探；Z1的译码结果与Z0的译码结果相反。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对每次组合成的译码数据进行译码校验包括：
将所述译码数据与传输格式组合集表中预存的数据进行比较，判断所述译码数据与所述传输格式组合集表中预存的数据是否一致，若一致，则所述译码数据正确；若不一致，则所述译码数据不正确。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
若所有译码数据均不正确，则使用上一次正确的译码数据作为本次正确的译码数据。
9.一种传输格式组合的译码装置，其特征在于，
变换处理模块，用于对待译码数据依次进行列变换和快速哈达码变换，得到待译码矩阵；
元素序列模块，用于从所述待译码矩阵中找出绝对值最大和次大的多个元素，并形成元素序列；
译码数据模块，用于根据所述元素序列中各元素在所述待译码矩阵中的列号或列号和行号以及元素值，按照所述元素序列中元素绝对值从大到小的顺序，依次组合成译码数据并对每次组合成的译码数据进行译码校验，直至找到一个正确的译码数据。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述译码数据模块进一步包括：
译码校验子模块，用于将所述译码数据与传输格式组合集表中预存的数据进行比较，判断所述译码数据与所述传输格式组合集表中预存的数据是否一致。
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