CN107968697B

CN107968697B - 重叠复用系统的译码方法和装置

Info

Publication number: CN107968697B
Application number: CN201610913608.2A
Authority: CN
Inventors: 不公告发明人
Original assignee: Nantong Haijia Itelligent Technology Co ltd
Current assignee: NANTONG HAIJIA ITELLIGENT TECHNOLOGY Co.,Ltd.
Priority date: 2016-10-19
Filing date: 2016-10-19
Publication date: 2021-05-14
Anticipated expiration: 2036-10-19
Also published as: CN107968697A; WO2018072480A1

Abstract

本发明公开了一种重叠复用系统的译码方法和装置。其中，该方法包括：获取接收符号序列和状态转移关系，其中，接收符号序列包括：多个接收符号，多个接收符号为多个原始输入符号经过重叠复用系统编码，并经过信道传输后得到的，状态转移关系包括：不同原始输入符号在不同时刻的与编码输出符号所对应的状态转移关系；根据接收符号序列和状态转移关系，计算得到每个原始输入符号的后验对数似然比。本发明解决了现有技术中使用硬译码判决方法，无法输出每个比特的软信息的技术问题。

Description

重叠复用系统的译码方法和装置

技术领域

本发明涉及重叠复用系统领域，具体而言，涉及一种重叠复用系统的译码方法和装置。

背景技术

无线通信系统与有线通信系统有很大的差别，由于无线通信的系统环境十分复杂，所以，如何保证无线通信系统传输信息的可靠性便成为了评估现代无线通信系统非常重要的一个指标。作为信息接收端而言，需要尽可能的还原原始的发送信息，即在传输功率和信噪比一定的情况下，尽可能达到较低的误码率，保证传输信息的可靠性。

对于重叠复用次数为K的重叠复用系统OvXDM，X代表任何域，可以为时间T，频率F，码分C，空间S或混合H等，分别表示重叠时分复用系统OvTDM，重叠频率复用系统OvFDM，重叠码分复用系统OvCDM等。

在OvXDM系统中，在进行序列检测时，大多使用硬判决的译码算法，直接输出了信息的译码后所产生的最大似然序列，即序列中的值只为0或1，而无法输出每个译码比特的软信息，无法作为SISO(软入软出)的译码算法使用。

针对现有技术中使用硬译码判决方法，无法输出每个比特的软信息的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种重叠复用系统的译码方法和装置，以至少解决现有技术中使用硬译码判决方法，无法输出每个比特的软信息的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种重叠复用系统的译码方法，包括：获取接收符号序列和状态转移关系，其中，接收符号序列包括：多个接收符号，多个接收符号为多个原始输入符号经过重叠复用系统编码，并经过信道传输后得到的，状态转移关系包括：不同原始输入符号在不同时刻与编码输出符号所对应的状态转移关系；根据接收符号序列和状态转移关系，计算得到每个原始输入符号的后验对数似然比。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种重叠复用系统的译码装置，包括：获取模块，用于获取接收符号序列和状态转移关系，其中，接收符号序列包括：多个接收符号，多个接收符号为多个原始输入符号经过重叠复用系统编码，并经过信道传输后得到的，状态转移关系包括：不同原始输入符号在不同时刻与编码输出符号所对应的状态转移关系；计算模块，用于根据接收符号序列和状态转移关系，计算得到每个原始输入符号的后验对数似然比。

在本发明实施例中，可以获取接收符号序列和状态转移关系，并根据接收符号序列和状态转移关系，计算得到每个原始输入符号的后验对数似然比，从而使得译码完成后输出比特的差错概率最小，同时输出相关比特的软信息，即为对数似然比，解决了现有技术中使用硬译码判决方法，无法输出每个比特的软信息的技术问题。因此，通过本发明上述实施例提供的方案，可以将得到的对数似然比作为OvXDM系统的SISO(软入软出)译码算法使用，从而提高译码的成功率，降低译码后的误码率。由于本专利可直接输出最优的后验概率(MAP、Log-MAP)或次优(Max-Log-MAP)的后验概率，可配合后续的软译码FEC模块。相比于硬译码的FEC模块可提高系统的通信可靠度。同时本专利可配合Turbo结构的OvXDM的模块进行使用，在不同的OvXDM译码器之间进行外信息传递与迭代，低相关性的外信息传递可提高系统的误码性能，加强通信系统的可靠性，获取进一步的系统增益。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的一种重叠复用系统的译码方法的流程图；

图2是根据本发明实施例的一种软入软出译码方法的流程图；

图3是根据本发明实施例的一种可选的重叠时分复用系统的卷积编码的示意图；

图4是根据本发明实施例的一种可选的重叠时分复用系统的输入-输出关系的树图；

图5是根据本发明实施例的一种可选的重叠时分复用系统的状态转移图；

图6是根据本发明实施例的一种可选的重叠时分复用系统的Trellis结构图；

图7是根据本发明实施例的一种可选的软入软出译码的结构示意图；以及

图8是根据本发明实施例的一种重叠复用系统的译码装置的示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

实施例1

根据本发明实施例，提供了一种重叠复用系统的译码方法的方法实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

图1是根据本发明实施例的一种重叠复用系统的译码方法的流程图，如图1所示，该方法包括如下步骤：

步骤S102，获取接收符号序列和状态转移关系，其中，接收符号序列包括：多个接收符号，多个接收符号为多个原始输入符号经过重叠复用系统编码，并经过信道传输后得到的，状态转移关系包括：不同原始输入符号在不同时刻与编码输出符号所对应的状态转移关系；其对应的软入软出流程图如附图2所示。

具体的，按照图2所示的流程，其获得后验对数似然比的流程如下：

一方面获取接收序列，另一方面，同时对先验概率进行初始化；这两个步骤是为了获得必要的参数，以便计算当前状态转移参数γ；然后进一步分别计算前向递归参数α和后向递归参数β；基于计算的得到的α、β、γ，计算后验对数似然比Lapp。

上述的各个参数的计算将在后续的实施例中进行详述。

可选的，在本发明实施例中，以OvTDM系统为例，进行说明，其他OvXDM系统均可相似类比进行使用。如图3所示，OvTDM系统是一种波形卷积编码系统，因此在译码时，并没有办法采用传统的逐符号检测。图4示出了一个K＝3时的二元(+1，-1)数据的OvTDM系统的输入与输出关系树图，该图形象的描述了在OvTDM系统的数据传送状态，同时也可很清晰的发现OvTDM系统的节点转移关系图，如图5所示。因此，OvTDM系统的输入-输出关系，便可以用一种Trellis图(格状图)进行表示，如图6所示。

具体的，在重叠复用系统中，发射端在对原始输入符号序列进行波形编码，得到编码输出符号序列的过程中，可以确定不同原始输入符号在不同时刻与编码输出符号所对应的状态转移，即图5所示。

在一种可选的方案中，在OvTDM系统的发射端，采用波形编码的方式对原始输入符号序列进行波形编码，得到编码输出符号序列，并将编码输出符号序列通过OvTDM系统对应的信道发送给接收端，接收端可以接收到接收符号序列，并且已知相应的状态转移关系。

步骤S104，根据接收符号序列和状态转移关系，计算得到每个原始输入符号的后验对数似然比。

在一种可选的方案中，可以根据接收符号序列和状态转移关系，采用最大化后验概率(MAP)的方法进行译码，计算得到每个原始输入符号的后验对数似然比，即得到每个接收符号对应的译码后的输出比特的软信息。如图7所示，该软信息可进一步应用于SISO(软入软出)的译码结构中，即该软信息作为下一次迭代译码的输入信息，该结构可帮助进一步提高译码的成功率，降低译码后的误码率:将两个使用本发明方案的译码器按照图7的结构构造成交织、解交织来进行使用。

此处需要说明的是，经过此译码方式的OvTDM系统可广泛应用于实际无线通信系统中，如各类移动通信系统、卫星通信、微波视距通信、散射通信、大气层光通信、红外通信与水生通信等任何无线通信系统中。既可以应用于大容量无线传输，也可以应用于小容量的轻型无线电系统。

通过本发明上述实施例，可以获取接收符号序列和状态转移关系，并根据接收符号序列和状态转移关系，计算得到每个原始输入符号的后验对数似然比，从而使得译码完成后输出比特的差错概率最小，同时输出相关比特的软信息，即为对数似然比，解决了现有技术中使用硬译码判决方法，无法输出每个比特的软信息的技术问题。因此，通过本发明上述实施例提供的方案，可以将得到的对数似然比作为OvXDM系统的SISO(软入软出)译码算法使用，从而提高译码的成功率，降低译码后的误码率。

可选的，在本发明上述实施例中，步骤S104，根据接收符号序列和状态转移关系，计算得到每个原始输入符号的后验对数似然比，包括：

步骤S112，根据接收符号序列和状态转移关系，计算得到每个原始输入符号的后验概率。

在一种可选的方案中，可以假设在如图6所示的Trellis图上的某条路径在m时刻和m-1时刻的状态分别为S_m和S_m-1，状态转移所对应的原始输入符号为x_m，对应的OvTDM系统重叠复用后的编码输出符号为y_m。接收符号序列为r，长度为N，

表示该接收符号序列中第a位至第b位所表示的序列，OvTDM系统的重叠复用系数为K，可以通过如下公式计算每个原始输入符号x_m的后验概率p(x_m＝±1|r)：

其中，x_m＝+1表示原始输入符号为+1，x_m＝-1表示原始输入符号为-1。

步骤S114，对每个原始输入符号的后验概率取对数似然比，得到每个原始输入符号的后验对数似然比。

在一种可选的方案中，在得到每个原始输入符号x_m的后验概率p(x_m＝±1|r)之后，可以对此后验概率取对数似然比，设为L_app(x_m)，则可表示为：

步骤S116，根据接收符号序列和状态转移关系，计算得到每个原始输入符号的当前状态转移参数，每个原始输入符号的前向递归参数和每个原始输入符号的后向递归参数。

在一种可选的方案中，由上述公式可以，求解后验概率的对数似然比的关键，在于求解联合概率p(x_m＝+1,r)和p(x_m＝-1,r)。设U⁺和U^-分别表示当前状态转移所对应的原始输入符号x_m＝+1和x_m＝-1的状态转移关系，根据贝叶斯和马尔可夫的相关性质，可将联合概率表示为：

同理，可得

可以分别定义每个原始输入符号的前向递归参数

当前状态转移参数

以及后向递归参数为

则上述的联合概率的表达式可以简化为：

步骤S118，根据每个原始输入符号的当前状态转移参数，每个原始输入符号的前向递归参数和每个原始输入符号的后向递归参数，计算得到每个原始输入符号的后验对数似然比。

可选的，在本发明上述实施例中，可以通过如下公式计算每个原始输入符号x_m的后验对数似然比L_app(x_m)：

其中，γ_m(S_m-1,S_m)为原始输入符号x_m的当前状态转移参数，α_m(S_m-1)为原始输入符号x_m的前向递归参数，β_m(S_m)为原始输入符号x_m的后向递归参数，S_m为原始输入符号x_m在当前m时刻的状态，S_m-1为原始输入符号x_m在前一m-1时刻的状态，U⁺为原始输入符号为x_m＝+1的状态转移关系，U^-为原始输入符号为x_m＝-1的状态转移关系。

在一种可选的方案中，在得到每个原始输入符号x_m的前向递归参数α_m(S_m-1)，当前状态转移参数γ_m(S_m-1,S_m)，后向递归参数β_m(S_m)之后，可以代入联合概率的简化公式中，最终得到每个原始输入符号x_m的后验对数似然比L_app(x_m)：

可选的，在本发明上述实施例中，步骤S116，根据接收符号序列和状态转移关系，计算得到每个原始输入符号的当前状态转移参数，每个原始输入符号的前向递归参数和每个原始输入符号的后向递归参数，包括：

步骤S122，获取每个原始输入符号的先验概率和当前状态下的信道条件转移概率。

具体的，上述每个原始输入符号的先验概率在系统发射端进行编码之后，可以预先获得。上述当前状态下的信道条件转移概率可以在接收端译码之前，通过建立信道模型得到。

在一种可选的方案中，可以假设输入的先验信息同样使用对数似然比的方式表示，设为L_a(x_m)，则

进一步可以得到原始输入符号的先验概率，

可以根据信道特征进行确定，若假设信道为AWGN信道的情况下，根据噪声特性，当前状态下的信道条件转移概率p(r_m|y_m)可表示为

步骤S124，根据每个原始输入符号的先验概率和当前状态下的信道条件转移概率，得到每个原始输入符号的当前状态转移参数。

可选的，在本发明上述实施例中，可以通过如下公式计算每个原始输入符号x_m的当前状态转移参数γ_m(S_m-1,S_m)：

其中，p(x_m)表示原始输入符号x_m的先验概率，p(r_m|y_m)为当前状态下的信道条件转移概率。

在一种可选的方案中，由于当前参量的γ_m(S_m-1,S_m)则可表示为：

因此，可以根据每个原始输入符号的先验概率和当前状态下的信道条件转移概率，得到每个原始输入符号的当前状态转移参数。

步骤S126，根据每个原始输入符号的当前状态转移参数，通过前向递推得到每个原始输入符号的前向递归参数。

可选的，在本发明上述实施例中，可以通过如下公式计算每个原始输入符号x_m的前向递归参数α_m(S_m-1)：

其中，α_m-1(S_m-2)为前一时刻的前向递归参数。

步骤S128，根据每个原始输入符号的当前状态转移参数，通过后向递推得到每个原始输入符号的后向递归参数。

可选的，在本发明上述实施例中，可以通过如下公式计算每个符号x_m的后向递归参数β_m(S_m)：

其中，β_m+1(S_m+1)为后一时刻的后向递归参数。

在一种可选的方案中，α_m(S_m-1)和β_m(S_m)可分别由前向递推和后向递推得到：

此处需要说明的是，在实际计算中，由于前向递归参数和后向递归参数在递归次数多后较易产生溢出，导致算法不稳定，因此，可以在每个状态计算时都对此前向递归和后向递归参数进行比例缩放，可以使得

可选的，在本发明上述实施例中，步骤S122，获取当前状态下的信道条件转移概率，包括：

步骤S130，根据重叠复用系统对应的信道的信道特性，建立相应的信道模型，得到当前状态下的信道条件转移概率。

在一种可选的方案中，在接收端预先建立多个信道模型，在接收到发射端发送的接收符号序列之后，可以首先根据当前信道特性，选择相应的信道模型，得到信道条件转移概率。在另一种可选的方案中，可以在接收端接收到发射端发送的接收符号序列之后，可以根据当前信道的信道特性，建立相应的信道模型，从而得到当前状态下的信道条件转移概率。

可选的，在本发明上述实施例中，在步骤S116，计算得到每个原始输入符号的当前状态转移参数，每个原始输入符号的前向递归参数和每个原始输入符号的后向递归参数之后，上述方法包括：

步骤S142，将每个原始输入符号的当前状态转移参数，每个原始输入符号的前向递归参数和每个原始输入符号的后向递归参数在对数域进行计算，得到每个原始输入符号的当前状态转移参数的对数值，每个原始输入符号的前向递归参数的对数值和每个原始输入符号的后向递归参数的对数值。

步骤S144，根据每个原始输入符号的当前状态转移参数的对数值，每个原始输入符号的前向递归参数的对数值和每个原始输入符号的后向递归参数的对数值，计算得到每个原始输入符号的后验对数似然比。

此处需要说明的是，由上所述的算法可以看出，算法中涉及大量的乘法运算，复杂度较高并且大量消耗资源。因此，可以将后验对数似然比计算过程中涉及到的部分乘法运算进行取对数，转化为加法运算。

在一种可选的方案中，可以对每个原始输入符号的前向递归参数、后向递归参数与当前状态转移参数进行取对数的操作，得到每个原始输入符号的当前状态转移参数的对数值logγ_m(S_m-1,S_m)，每个原始输入符号的前向递归参数的对数值logα_m(S_m-1)和每个原始输入符号的后向递归参数的对数值logβ_m(S_m)：

最终，每个原始输入符号的后验对数似然比L_app(x_m)可改写为：

此处需要说明的是，根据Jacobian Logarithm对数公式，原来在log域的加法可以转化为ln(e^a+e^b)＝max(a,b)+ln(1+exp(-|a-b|))，其中，ln(1+exp(-|a-b|))表示一个修正函数。在实际计算过程中，如果需计算修正函数ln(1+exp(-|a-b|))，并且避免其计算的复杂度，通常可以采用查表的方式来得到此项修正函数的值。当其中的a和b相差较大的时候，此修正函数的值十分小，可以认为远远小于max(a,b)。此时，log域的加法运算也可近似的演化为取最大值运算，即为ln(e^a+e^b)≈max(a,b)。如此可在系统译码的同时也可进一步降低译码算法的复杂度。使用此方法可以将所有如上部分所述的设涉及log域加法的运算进行进一步简化，在此不再一一赘述。

此处还需要说明的是，如图6所示的Trellis图可知，其与传统卷积码的Trellis图的主要差异位于头部和尾部的过渡状态。由于状态数和状态输出的不同，并不能使用同一状态列表和方法对头部和尾部的过渡状态进行译码。同时，头部和尾部的过渡状态与头部和尾部的译码准确性密切相关。因此，为了保证译码数据的完整性和译码准确度，需要对接收符号序列头部和尾部的接收符号进行单独处理。

可选的，在本发明上述实施例中，在步骤S104，根据接收符号序列和状态转移关系，计算得到每个原始输入符号的后验对数似然比之前，上述方法还包括：

步骤S152，获取重叠复用次数K和原始输入符号序列的长度L，其中，原始输入符号序列包括：多个原始输入符号。

具体的，原始输入符号序列的长度可以是原始输入符号序列中原始输入符号的个数。

步骤S154，判断任意一个接收符号是否为接收符号序列中前K个接收符号，或者任意一个接收符号是否为接收符号序列中后K个接收符号。

步骤S156，如果任意一个接收符号不是接收符号序列中前K个接收符号，且任意一个接收符号不是接收符号序列中第L个接收符号，则根据接收符号序列和状态转移关系，计算得到任意一个原始输入符号的后验对数似然比。

在一种可选的方案中，发射端对原始输入符号序列进行卷积编码，对于重叠复用次数为K的OvTDM系统，编码后得到的编码输出符号序列的长度N＝L+K-1，其中，前K个接收符号为头部的过渡状态，后K个接收符号为尾部的过渡状态。在接收端对接收符号序列进行译码之前，判断当前处理的接收符号是否为头部的接收符号或者尾部的接收符号，如果该接收符号既不是头部的接收符号，也不是尾部的接收符号，则可以按照上述方案，根据接收符号序列和状态转移关系，计算得到该原始输入符号的后验对数似然比。

可选的，在本发明上述实施例中，在任意一个接收符号是接收符号序列中前K个接收符号的情况下，上述方法还包括：

步骤S162，根据重叠复用次数K，从状态转移关系中获取第一状态转移关系，其中，第一状态转移关系包括：状态转移关系中前K个状态转移。

步骤S164，根据第一状态转移关系，建立相应的状态转移列表。

步骤S166，根据任意一个接收符号和状态转移列表，计算得到任意一个原始输入符号的后验对数似然比。

此处需要说明的是，从如图6所示的Trellis图可知，头部状态包含数据输入，其与中间状态的差异仅存在于状态个数和状态输出。并且头部状态的转移构成其实可等效为一的树图，即每一个t时刻的状态仅对应1个t-1时刻的状态，由此也简化了头部状态转移关系。故头部状态仅需单独建立相应的状态转移关系进行计算即可。

在一种可选的方案中，如果当前处理的接收符号是前K个接收符号，即头部的接收符号，则可以从状态转移关系中获取前K个状态转移，即头部状态。根据头部状态，单独建立状态转移列表，计算前向递归参数、后向递归参数和当前状态转移参数，从而计算得到后验对数似然比：

可选的，在本发明上述实施例中，在任意一个接收符号是接收符号序列中K个符号的情况下，上述方法还包括：

步骤S172，获取第L个原始输入符号的后向递归参数。

步骤S174，根据第L个原始输入符号，后向递归参数和状态转移关系，计算得到第L个原始输入符号的后验对数似然比。

此处需要说明的是，从如图6所示的Trellis图可知，尾部的过渡状态与头部不同，尾部的过渡状态中并没有相应的数据输入，尾部过渡状态仅与后向递归变量β_m(S_m)相关。若假设输入序列长度为L，在尾部译码时，则只需将第L位的后向递归变量通过尾部过渡状态计算出即可，L位之后的后验对数似然比不需要计算。

在一种可选的方案中，如果当前处理的接收符号是后K个接收符号，即尾部的接收符号，则可以根据高斯噪声序列的独立性，直接计算第L位的后向递归参数β_L(S_L)，

并根据该原始输入符号的先验概率和当前状态下的信道条件转移概率，得到该原始输入符号的当前状态转移参数，以及通过前向递推得到该原始输入符号的前向递归参数，从而最终得到该原始输入符号的后验似然比。

实施例2

根据本发明实施例，还提供了一种重叠复用系统的译码装置的装置实施例。

图8是根据本发明实施例的一种重叠复用系统的译码装置的示意图，如图8所示，该装置包括如下模块：

获取模块71，用于获取接收符号序列和状态转移关系，其中，接收符号序列包括：多个接收符号，多个接收符号为多个原始输入符号经过重叠复用系统编码，并经过信道传输后得到的，状态转移关系包括：不同原始输入符号在不同时刻与编码输出符号所对应的状态转移关系。

可选的，在本发明实施例中，以OvTDM系统为例，进行说明，其他OvXDM系统均可相似类比进行使用。如图3所示，OvTDM系统是一种波形卷积编码系统，因此在译码时，并没有办法采用传统的逐符号检测。图4示出了一个K＝3时的二元(+1，-1)数据的OvTDM系统的输入与输出关系树图，该图形象的描述了在OvTDM系统的数据传送状态，同时也可很清晰的发现OvTDM系统的节点转移关系图，如图5所示。因此，OvTDM系统的输入-输出关系，便可以用一种Trellis图进行表示，如图6所示。

计算模块73，用于根据接收符号序列和状态转移关系，计算得到每个原始输入符号的后验对数似然比。

在一种可选的方案中，可以根据接收符号序列和状态转移关系，采用最大化后验概率(MAP)的方法进行译码，计算得到每个原始输入符号的后验对数似然比，即得到每个接收符号对应的译码后的输出比特的软信息。如图7所示，该软信息可进一步应用于SISO(软入软出)的译码结构中，即该软信息作为下一次迭代译码的输入信息，该结构可帮助进一步提高译码的成功率，降低译码后的误码率。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。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或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

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，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种重叠复用系统的译码方法，其特征在于，包括：

获取接收符号序列和状态转移关系，其中，所述接收符号序列包括：多个接收符号，所述多个接收符号为多个原始输入符号经过重叠复用系统编码，并经过信道传输后得到的，所述状态转移关系包括：不同原始输入符号在不同时刻与编码输出符号所对应的状态转移关系；

根据所述接收符号序列和所述状态转移关系，计算得到每个原始输入符号的后验对数似然比；

其中，在根据所述接收符号序列和所述状态转移关系，计算得到所述每个原始输入符号的后验对数似然比之前，所述方法还包括：

获取重叠复用次数K和原始输入符号的长度L，其中，所述原始输入符号包括：所述多个原始输入符号；

判断任意一个接收符号是否为所述接收符号序列中前K个接收符号，或者任意一个符号是否为所述接收符号序列中后K个接收符号；

如果所述任意一个接收符号不是所述接收符号序列中前K个接收符号，且所述任意一个接收符号不是所述接收符号序列中后K个接收符号，则根据所述接收符号序列和所述状态转移关系，计算得到任意一个原始输入符号的后验对数似然比；

其中，在所述任意一个接收符号是所述接收符号序列中前K个接收符号的情况下，所述方法还包括：

根据所述重叠复用次数K，从所述状态转移关系中获取第一状态转移关系，其中，所述第一状态转移关系包括：所述状态转移关系中前K个状态转移；

根据所述第一状态转移关系，建立相应的状态转移列表；

根据所述任意一个接收符号和所述状态转移列表，计算得到所述任意一个原始输入符号的后验对数似然比；

在所述任意一个接收符号是所述接收符号序列中后K个接收符号的情况下，所述方法还包括：

获取第L个原始输入符号的后向递归参数；

根据所述第L个原始输入符号，所述后向递归参数和所述状态转移关系，计算得到所述第L个原始输入符号的后验对数似然比。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述接收符号序列和所述状态转移关系，计算得到所述每个原始输入符号的后验对数似然比，包括：

根据所述接收符号序列和所述状态转移关系，计算得到所述每个原始输入符号的后验概率；

对所述每个原始输入符号的后验概率取对数似然比，得到所述每个原始输入符号的后验对数似然比。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述接收符号序列和所述状态转移关系，计算得到所述每个原始输入符号的后验对数似然比，包括：

根据所述接收符号序列和所述状态转移关系，计算得到所述每个原始输入符号的当前状态转移参数，所述每个原始输入符号的前向递归参数和所述每个原始输入符号的后向递归参数；

根据所述每个原始输入符号的当前状态转移参数，所述每个原始输入符号的前向递归参数和所述每个原始输入符号的后向递归参数，计算得到所述每个原始输入符号的后验对数似然比。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，通过如下公式计算所述每个原始输入符号x_m的后验对数似然比L_app(x_m)：

其中，γ_m(S_m-1,S_m)为原始输入符号x_m的当前状态转移参数，α_m(S_m-1)为原始输入符号x_m的前向递归参数，β_m(S_m)为原始输入符号x_m的后向递归参数，S_m为原始输入符号x_m在当前时刻的状态，S_m-1为原始输入符号x_m在前一时刻的状态，U⁺为原始输入符号为x_m＝+1的状态转移关系，U^-为原始输入符号为x_m＝-1的状态转移关系。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述接收符号序列和所述状态转移关系，计算得到所述每个原始输入符号的当前状态转移参数，所述每个原始输入符号的前向递归参数和所述每个原始输入符号的后向递归参数，包括：

获取所述每个原始输入符号的先验概率和当前状态下的信道条件转移概率；

根据所述每个原始输入符号的先验概率和所述当前状态下的信道条件转移概率，得到所述每个原始输入符号的当前状态转移参数；

根据所述每个原始输入符号的当前状态转移参数，通过前向递推得到所述每个原始输入符号的前向递归参数；

根据所述每个原始输入符号的当前状态转移参数，通过后向递推得到所述每个原始输入符号的后向递归参数。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，通过如下公式计算所述每个原始输入符号x_m的当前状态转移参数γ_m(S_m-1,S_m)：

其中，p(x_m)表示原始输入符号x_m的先验概率，p(r_m|y_m)为所述当前状态下的信道条件转移概率。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，通过如下公式计算所述每个原始输入符号x_m的前向递归参数α_m(S_m-1)：

其中，α_m-1(S_m-2)为前一时刻的前向递归参数。

8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，通过如下公式计算所述每个原始输入符号x_m的后向递归参数β_m(S_m)：

其中，β_m+1(S_m+1)为后一时刻的后向递归参数。

9.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，获取当前状态下的信道条件转移概率，包括：

根据所述重叠复用系统所对应的信道的信道特性，建立相应的信道模型，得到所述当前状态下的信道条件转移概率。

10.根据权利要求3至9中任意一项所述的方法，其特征在于，在计算得到所述每个原始输入符号的当前状态转移参数，所述每个原始输入符号的前向递归参数和所述每个原始输入符号的后向递归参数之后，所述方法包括：

将所述每个原始输入符号的当前状态转移参数，所述每个原始输入符号的前向递归参数和所述每个原始输入符号的后向递归参数在对数域进行计算，得到所述每个原始输入符号的当前状态转移参数的对数值，所述每个原始输入符号的前向递归参数的对数值和所述每个原始输入符号的后向递归参数的对数值；

根据所述每个原始输入符号的当前状态转移参数的对数值，所述每个原始输入符号的前向递归参数的对数值和所述每个原始输入符号的后向递归参数的对数值，计算得到所述每个原始输入符号的后验对数似然比。

11.一种重叠复用系统的译码装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取接收符号序列和状态转移关系，其中，所述接收符号序列包括：多个接收符号，所述多个接收符号为多个原始输入符号经过重叠复用系统编码，并经过信道传输后得到的，所述状态转移关系包括：不同原始输入符号在不同时刻与编码输出符号所对应的状态转移关系；

计算模块，用于根据所述接收符号序列和所述状态转移关系，计算得到每个原始输入符号的后验对数似然比；

其中，所述装置还用于获取重叠复用次数K和原始输入符号的长度L，其中，所述原始输入符号包括：所述多个原始输入符号；判断任意一个接收符号是否为所述接收符号序列中前K个接收符号，或者任意一个符号是否为所述接收符号序列中后K个接收符号；如果所述任意一个接收符号不是所述接收符号序列中前K个接收符号，且所述任意一个接收符号不是所述接收符号序列中后K个接收符号，则根据所述接收符号序列和所述状态转移关系，计算得到任意一个原始输入符号的后验对数似然比；

其中，所述装置还用于在所述任意一个接收符号是所述接收符号序列中前K个接收符号的情况下，根据所述重叠复用次数K，从所述状态转移关系中获取第一状态转移关系，其中，所述第一状态转移关系包括：所述状态转移关系中前K个状态转移；根据所述第一状态转移关系，建立相应的状态转移列表；根据所述任意一个接收符号和所述状态转移列表，计算得到所述任意一个原始输入符号的后验对数似然比；

所述装置还用于在所述任意一个接收符号是所述接收符号序列中后K个接收符号的情况下，获取第L个原始输入符号的后向递归参数；根据所述第L个原始输入符号，所述后向递归参数和所述状态转移关系，计算得到所述第L个原始输入符号的后验对数似然比。