CN106411327B - 一种交织器/解交织器可配置、可复用的Turbo码编译码器 - Google Patents

一种交织器/解交织器可配置、可复用的Turbo码编译码器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种交织器/解交织器可配置、可复用的Turbo码编译码器，包括总线接口(A)、编码器(B)、交织器/解交织器(C)和译码器(D)，其中的编码器和译码器共用交织器/解交织器，且交织器/解交织器的交织地址表可通过外部编程更改。采用本发明的Turbo码编译码器，具有交织表灵活可变，资源耗费少的特点。

Description

一种交织器/解交织器可配置、可复用的Turbo码编译码器
技术领域
本发明涉及无线通信领域中前向纠错的一种Turbo码编译码器，特别适用于WCDMA或卫星移动通信系统中前向纠错Turbo码编译码器的实现。
背景技术
Turbo码在无线通信中有着广泛的应用。第三代地面移动通信WCDMA，以及中国的第一代卫星移动通信，都采用了Turbo码。Turbo码的交织器对Turbo码的性能，有着较大的影响。一般采用伪随机交织器，实现时需要一个较大的存储表。中国的第一代卫星移动通信标准尚不稳定成熟，实现时需考虑到标准的更改或演进。
Turbo码的编码较简单，将原始码流编码一次，交织后再编码一次。其中涉及到一次交织处理。
Turbo码的译码计算量大，实现复杂。Turbo码最常用的译码算法为MAX-LOG-MAP算法。在译码时，使用两个软输入软输出(SISO)模块，交换软信息。第一个SISO模块的输出，经交织后送入第二个SISO；或者第二个SISO的输出，解交织后送入第一个SISO。因此，Turbo码的译码过程中，也涉及到频繁的交织和解交织。
因此，Turbo码的实现上，有较多的方法可挖掘，以便减小计算量、增加灵活性。
发明内容
本发明提供了一种增强Turbo码实现灵活性、减小资源消耗、可配置、可复用的Turbo码编译码器。本发明的要点有两个：1)，为增强灵活性，设计使得交织表内的内容，既可以通过交织表生成器内部生成，也可以由外部处理器通过总线接口填写；2)，为减小资源开销，交织器和解交织器为同一个模块，不同的配置实现不同的功能。同时，编码器和译码器共用交织器/解交织器，由一个仲裁器来裁决二者的使用权。
本发明的目的具体是这样实现的：
一种交织器/解交织器可配置、可复用的Turbo码编译码器，包括：
总线接口A，当编码器工作时，将外部数据转发给编码器B并将编码器B的处理结果进行对外输出；当译码器工作时，将外部数据转发给译码器D并将译码器D的处理结果进行对外输出；当对交织器/解交织器C内交织表存储器C1填写时，将外部数据转发给交织器/解交织器C；
编码器B，将输入数据进行Turbo编码，并将结果输出，在这个过程中，编码器将调用交织器/解交织器C；
译码器D，将输入数据进行Turbo译码，并将结果输出，在这个过程中，译码器将调用交织器/解交织器C；
交织器/解交织器C，将编码器或译码器送来的数据，按照交织表存储器的内容进行置乱，并将结果输出给编码器或译码器。
其中，交织器/解交织器C包括：
仲裁器C0：仲裁器C0在交织表生成器C2生成交织表存储器C1内容时，禁止编码器B和译码器D对交织表存储器C1的使用；在编码器B使用交织表存储器C1时，禁止译码器D对交织表存储器C1的使用；在译码器D使用交织表存储器C1时，禁止编码器B对交织表存储器C1的使用；
交织表存储器C1：交织表存储器C1为一个静态随机读写存储器SRAM，存储器的地址为每个待交织比特的序号，存储器的内容为交织后该比特的序号；在交织器/解交织器控制器C5控制下，交织表存储器C1的内容由外部处理器直接填写，或由交织表生成器C2生成并填写；
交织表生成器C2：在交织器/解交织器控制器C5控制下，交织表生成器C2生成交织图样，并存储在交织表存储器C1内；
输入数据存储器C3：在交织器/解交织器控制器C5控制下，输入数据存储器C3接收并存储编码器或译码器输入的数据；
输出数据存储器C4：在交织器/解交织器控制器C5控制下，输出数据存储器C4存储交织或解交织的结果；
交织器/解交织器控制器C5：控制交织表生成器C2生成交织表存储器C1里面的内容，并根据总线接口A的配置，进行交织或解交织操作。
显然，本发明的优点体现在：
1.由于交织表通过总线可配置，增强了系统的灵活性。
2.编码器和译码器共用交织器/解交织器，减小了资源开销。
附图说明
图1是本发明的总体原理框图；
图2是交织器/解交织器的详细结构图。
图3是编码器的详细结构图。
图4是译码器的详细结构图。
具体实施方式
参照图1至图4,对本发明作进一步说明。
一种交织器/解交织器可配置、可复用的Turbo码编译码器，包括总线接口A、编码器B、译码器D和交织器/解交织器C。实施例按图1连接线路。
总线接口A，当编码器工作时，将外部数据转发给编码器B并将编码器B的处理结果进行对外输出；当译码器工作时，将外部数据转发给译码器D并将译码器D的处理结果进行对外输出；当对交织器/解交织器C内交织表存储器C1填写时，将外部数据转发给交织器/解交织器C；
编码器B，将输入数据进行Turbo编码，并将结果输出，在这个过程中，编码器将调用交织器/解交织器C；
译码器D，将输入数据进行Turbo译码，并将结果输出，在这个过程中，译码器将调用交织器/解交织器C；
交织器/解交织器C，将编码器或译码器送来的数据，按照交织表存储器的内容进行置乱，并将结果输出给编码器或译码器。
交织器/解交织器C包括仲裁器C0、交织表存储器C1、交织表生成器C2、输入数据存储器C3、输出数据存储器C4和交织器/解交织器控制器C5。实施例按图2连接线路。
仲裁器C0，仲裁器C0在交织表生成器C2生成交织表存储器C1内容时，禁止编码器B和译码器D对交织表存储器C1的使用；在编码器B使用交织表存储器C1时，禁止译码器D对交织表存储器C1的使用；在译码器D使用交织表存储器C1时，禁止编码器B对交织表存储器C1的使用；
交织表存储器C1，交织表存储器C1为一个静态随机读写存储器SRAM，存储器的地址为每个待交织比特的序号，存储器的内容为交织后该比特的序号；在交织器/解交织器控制器C5控制下，交织表存储器C1的内容由外部处理器直接填写，或由交织表生成器C2生成并填写；
交织表生成器C2，在交织器/解交织器控制器C5控制下，交织表生成器C2生成交织图样，并存储在交织表存储器C1内；
输入数据存储器C3，在交织器/解交织器控制器C5控制下，输入数据存储器C3接收并存储编码器或译码器输入的数据；
输出数据存储器C4，在交织器/解交织器控制器C5控制下，输出数据存储器C4存储交织或解交织的结果；
交织器/解交织器控制器C5，控制交织表生成器C2生成交织表存储器C1里面的内容，并根据总线接口A的配置，进行交织或解交织操作。
图2中，交织器/解交织器C由仲裁器C0、交织表存储器C1、交织表生成器C2、输入数据存储器C3、输出数据存储器C4和交织器/解交织器控制器C5组成。仲裁器C0控制交织器/解交织器C是由编码器B使用、译码器D使用，还是外部处理器直接填写。交织器/解交织器控制器C5控制交织表生成器C2生成交织表存储器C1里面的内容，并控制交织器/解交织器C作交织器使用，还是作解交织器使用。交织表存储器C1的内容，为输入数据存储器C3里面按顺序存储数据交织后的地址。交织或解交织的结果，放在输出数据存储器C4中。
图3中，待编码数据首先由外部处理器放在编码器输入数据存储器B1中。在编码器控制器B3的作用下，编码计算单元B4从编码器输入数据存储器B1中读取数据，处理后存入编码器输出数据存储器B2中。然后，编码器控制器B3将编码器输入数据存储器B1里面的数据，搬移到交织器/解交织器C，并且启动交织。交织完成后，编码器控制器B3再次启动编码计算单元B4，将交织器/解交织器C的输出数据进行编码。编码结果存入编码器输出数据存储器B2中。
图4中，待译码数据按照x,z1,z2的分类方式，分别存储在译码器输入数据存储器D11、译码器输入数据存储器D13和译码器输入数据存储器D14中。首先，译码器控制器D3启动交织/解交织器C，将输入数据x进行交织，存储在译码器输入数据存储器D12中。然后，译码器控制器D3控制SISO译码单元D4，对输入数据进行译码。若干次迭代后，译码器控制器D3将译码结果作判决，存储在译码器输出数据存储器D2中，译码结束。

Claims (1)

1.一种交织器/解交织器可配置、可复用的Turbo码编译码器，其特征在于，包括：
总线接口(A)，当编码器工作时，用于将外部数据转发给编码器(B)并将编码器(B)的处理结果进行对外输出；当译码器工作时，将外部数据转发给译码器(D)并将译码器(D)的处理结果进行对外输出；当对交织器/解交织器(C)内交织表存储器C1填写时，将外部数据转发给交织器/解交织器(C)；
编码器(B)，将输入数据进行Turbo编码，并将结果输出，在这个过程中，编码器将调用交织器/解交织器(C)；
译码器(D)，将输入数据进行Turbo译码，并将结果输出，在这个过程中，译码器将调用交织器/解交织器(C)；
交织器/解交织器(C)，将编码器或译码器送来的数据，按照交织表存储器的内容进行置乱，并将结果输出给编码器或译码器；
所述交织器/解交织器(C)包括：
仲裁器C0：仲裁器C0在交织表生成器C2生成交织表存储器C1内容时，禁止编码器(B)和译码器(D)对交织表存储器C1的使用；在编码器(B)使用交织表存储器C1时，禁止译码器(D)对交织表存储器C1的使用；在译码器(D)使用交织表存储器C1时，禁止编码器(B)对交织表存储器C1的使用；
交织表存储器C1：交织表存储器C1为一个静态随机读写存储器SRAM，存储器的地址为每个待交织比特的序号，存储器的内容为交织后该比特的序号；在交织器/解交织器控制器C5控制下，交织表存储器C1的内容由外部处理器直接填写，或由交织表生成器C2生成并填写；
交织表生成器C2：在交织器/解交织器控制器C5控制下，交织表生成器C2生成交织图样，并存储在交织表存储器C1内；
输入数据存储器C3：在交织器/解交织器控制器C5控制下，输入数据存储器C3接收并存储编码器或译码器输入的数据；
输出数据存储器C4：在交织器/解交织器控制器C5控制下，输出数据存储器C4存储交织或解交织的结果；
交织器/解交织器控制器C5：控制交织表生成器C2生成交织表存储器C1里面的内容，并根据总线接口(A)的配置，进行交织或解交织操作。
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