CN112564859A - 一种软比特量化方法、装置、终端及存储介质 - Google Patents

一种软比特量化方法、装置、终端及存储介质 Download PDF

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Abstract

本申请实施例公开了一种软比特量化方法、装置、终端及存储介质，该方法包括：基于预设的多级量化策略，确定至少两级量化模块各自对应的定点位宽；其中，不同级量化模块对应不同的定点位宽；基于当前级量化模块的目标定点位宽，确定最优缩放参数；基于最优缩放参数对待量化软比特进行缩放操作，得到缩放后的中间软比特；对中间软比特进行量化，得到当前级量化模块的量化结果。这样，进行软比特多级量化时，不同级采用不同定点位宽，由于不同级的性能需求和存储能力不同，对性能需求较高的一级采用较大定点位宽来保留较多软比特原始信息，对存储能力较低的一级采用较小定点位宽来减少存储的数据量，从而对每一级实现性能和内存之间的最佳平衡。

Description

一种软比特量化方法、装置、终端及存储介质
技术领域
本申请涉及无线通信技术，尤其涉及一种软比特量化方法、装置、终端及存储介质。
背景技术
在通信领域中，发送端待传输信息的二进制比特流进行信道编码器和调制器处理之后发送给接收端，接收端的解调器根据发送端调制器的调制方式，利用一定的准则，检测出发送端所发送的二进制比特，现代数字通信系统通常采用软解调，从而得到发送比特对应的软比特，即发送比特的对数似然比(Log likelihood Ratio，LLR)；接收端的重传合并模块对软比特进行软比特合并；之后译码器利用合并后的软比特进行译码，得到发送端发送的二进制比特流。
现代数字通信系统由于浮点处理单元效率低且功耗高的原因，基本上都采用定点运算。因此，现代数字通信系统中的接收端各个模块均涉及量化问题，即将浮点转换成定点，量化方案对系统性能影响很大，若量化方案设计不当，将导致系统性能大幅下降。现在数字通信系统接收机中，涉及到软比特相关的模块主要包括：解调器、重传合并模块以及译码器，因此，软比特的量化方案将会对这三个模块产生重大影响，一个有效且可靠的软比特量化方案至关重要。
现有的对软比特的量化方案通常是解调器、重传合并和译码器三个模块中的软比特均采用相同的软比特位宽，但解调器、重传合并模块以及译码器三个模块对软比特位宽的需求是不同的，若软比特位宽设置较小，会导致软比特原始信息损失严重，系统性能损失较大，若软比特位宽设置较大，会导致系统内存占用过多。
发明内容
为解决上述技术问题，本申请实施例期望提供一种软比特量化方法、装置、终端及存储介质。
本申请的技术方案是这样实现的：
第一方面，提供了一种软比特量化方法，该方法包括：
基于预设的多级量化策略，确定至少两级量化模块各自对应的定点位宽；其中，不同级量化模块对应不同的定点位宽；
基于当前级量化模块的目标定点位宽，确定最优缩放参数；
基于所述最优缩放参数对待量化软比特进行缩放操作，得到缩放后的中间软比特；
对所述中间软比特进行量化，得到所述当前级量化模块的量化结果。
第二方面，提供了一种软比特量化装置，该装置包括：
确定单元，用于基于预设的多级量化策略，确定至少两级量化模块各自对应的定点位宽；其中，不同级量化模块对应不同的定点位宽；
处理单元，用于基于当前级量化模块的目标定点位宽，确定最优缩放参数；基于所述最优缩放参数对待量化软比特进行缩放操作，得到缩放后的中间软比特；
量化单元，用于对所述中间软比特进行量化，得到所述当前级量化模块的量化结果。
第三方面，本申请实施例中又提供了一种终端，包括：处理器和配置为存储能够在处理器上运行的计算机程序的存储器，
其中，所述处理器配置为运行所述计算机程序时，执行前述方法的步骤。
第四方面，本申请实施例中还提供了一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现前述方法的步骤。
本申请实施例中提供了一种软比特量化方法、装置、终端及存储介质，该方法包括：基于预设的多级量化策略，确定至少两级量化模块各自对应的定点位宽；其中，不同级量化模块对应不同的定点位宽；基于当前级量化模块的目标定点位宽，确定最优缩放参数；基于最优缩放参数对待量化软比特进行缩放操作，得到缩放后的中间软比特；对中间软比特进行量化，得到当前级量化模块的量化结果。这样，进行软比特多级量化时，不同级采用不同定点位宽，由于不同级的性能需求和存储能力不同，对性能需求较高的一级采用较大定点位宽来保留较多软比特原始信息，对存储能力较低的一级采用较小定点位宽来减少存储的数据量，从而对每一级实现性能和内存之间的最佳平衡。
附图说明
图1为现代数字通信系统的基本结构示意图；
图2为本申请实施例中软比特量化方法的流程示意图；
图3为本申请实施例中软比特量化装置的组成结构示意图；
图4为本申请实施例中终端的组成结构示意图。
具体实施方式
为了能够更加详尽地了解本申请实施例的特点与技术内容，下面结合附图对本申请实施例的实现进行详细阐述，所附附图仅供参考说明之用，并非用来限定本申请实施例。
图1为现代数字通信系统的基本结构示意图，如图1所示，通信系统包括发送端11和接收端12。
发送端11包括：
信源111：产生待传输信息的二进制比特流。
信道编码器112：数字信号在信道的传输过程中，由于实际信道的数字传输特性不理想以及存在加性噪声，在接收端可能产生误码。为了控制差错，现代数字通信系统的信道编码器通常将自动请求重发(Automatic Request，ARQ)检错技术和前向纠错(ForwardError Correction，FEC)编码技术相结合，接收端经过重传合并和信道译码，提高通信系统信息传输的可靠性。现代数字通信系统最常用FEC编码技术有：卷积码、TURBO码、低密度奇偶校验(Low Density Parity Check，LDPC)码、极化码等。
调制器113：调制器将信道编码后的二进制比特流映射到(承载于)载波上，其目的是为了提高频谱效率。现代数字通信系统通常采用IQ调制技术，常用的调制方式包括：二进制相移键控(Binary Phase Shift Keying，BPSK)、正交相移键控(Quadrature PhaseShift Keying，QPSK)、正交幅度调制(Quadrature Amplitude Modulation，QAM)等。
信道：信道即电磁波传播的媒介，无线通信系统的信道即自由空间，发送端11将电磁波通过信道传输至接收端12。
噪声源：噪声源按其来源一般可以分为外部噪声和内部噪声两大类。外部噪声包括自然界存在的各种电磁波干扰；内部噪声指电子器件本身产生的各种噪声。
接收端12包括：
解调器121：解调器根据发送端调制器的调制方式，利用一定的准则，检测出发送端所发送的二进制比特。现代数字通信系统通常采用软解调，从而得到发送比特对应的软比特，即发送比特的对数似然比(Log Likelihood Ratio，LLR)，其定义如下：
Figure BDA0002795076810000041
其中：LLR(ci)表示发送比特ci对应的软比特；p(yi|ci＝a)表示发送比特ci＝a时接收到符号yi的条件概率，a∈{0,1}；log(·)表示取对数操作。
重传合并122：前面已经提到，现在数字通信系统通常将ARQ和FEC技术相结合来提高通信系统的可靠性。对于ARQ技术，接收机可以将首传和重传的二进制比特对应的软比特合并，从而提高软比特的质量，进而提高译码性能。
信道译码器123：信道译码器根据发送端信道编码器所采用的FEC编码技术，采用一定的译码准则，利用重传合并后的软比特信息，进行译码，得到发送端发送的二进制比特信息。常见的译码算法包括：最大似然(Maximum Likelihood，ML)译码、最大后验概率(Maximum A Priori Probability，MAP)译码等。
信宿124：接收传输信息的二进制比特流。
图1中解调器121、重传合并122和信道译码器123三个模块中均设计量化问题，即将浮点转换成定点，量化方案对系统性能影响很大，若量化方案设计不当，将导致系统性能大幅下降。因此，本申请实施例提供了一种新的软比特量化方法应用在解调器121、重传合并122和信道译码器123三个模块中，能够为每一级量化过程提供匹配的定点位宽。
图2为本申请实施例中软比特量化方法的第一流程示意图，如图2所示，该方法具体可以包括：
步骤201：基于预设的多级量化策略，确定至少两级量化模块各自对应的定点位宽；其中，不同级量化模块对应不同的定点位宽；
在一些实施例中，所述至少两级量化模块包括：用于信号解调的第一级量化模块，用于重传合并的第二级量化模块和用于信道译码的第三级量化模块。
第一级量化模块位于解调器内用于对解调后的软比特进行量化，实际应用中解调器也可视为第一级量化模块。解调器先根据发送端调制器的调制方式，利用一定的准则，检测出发送端所发送的二进制比特。现代数字通信系统通常采用软解调，从而得到发送比特对应的软比特，再对软比特进行量化。解调器再将量化后的软比特输入到重传合并模块。
第二级量化模块位于合并重传模块内用于对合并后的软比特进行量化，实际应用中合并重传模块也可视为第二级量化模块。合并重传模块将首传和重传的二进制比特对应的软比特合并，再对软比特进行量化。合并重传模块将量化后的软比特输入到信道译码器。
第三级量化模块位于信道译码器内参与译码过程中的量化处理，实际应用中信号译码器也可视为第三级量化模块。
实际应用中，第一级量化模块需要保留较多软比特原始信息，应设置较大定点位宽。第二级和第三级量化模块受存储能力限制，应设置较小定点位宽。
在一些实施例中，所述多级量化策略包括第一级量化模块对应第一定点位宽，第二级量化模块对应第二定点位宽，第三级量化模块对应第三定点位宽；其中，所述第一定点位宽大于或者等于所述第二定点位宽；所述第一定点位宽大于或者等于所述第三定点位宽。
需要说明的是，第二定点位宽和第三定点位宽的大小没有严格的定义，可以根据实际需求为二者设置合适的定点位宽。
示例性的，N1＝N2＝8比特，N3＝6比特，N1为第一定点位宽，N2为第二定点位宽，N3为第一定点位宽。
步骤202：基于当前级量化模块的目标定点位宽，确定最优缩放参数；
也就是说，每一级量化模块在对软比特进行量化之前，需要先对软比特进行缩放操作，再对缩放后的软比特进行量化。
这里，缩放参数可以为缩放因子或移位因子，需要说明的是，缩放因子可以理解为缩放倍数，移位因子可以理解为移位个数，当缩放参数为缩放因子时，为了减少计算量，可以将缩放因子先转化为移位因子，从而将缩放操作转化为更为简单的移位操作。
具体地，可以用于缩放因子α最接近的移位因子s1来实现软比特缩放操作，s1＝round(log2α)，从而仅仅需要移位运算，降低了计算量。缩放因子可以为双精度浮点型(double型)数据。
在一些实施例中，所述当前级量化模块为所述第一级量化模块时，所述方法还包括：获取当前信噪比和当前调制方式；
相应的，所述基于当前级量化模块的目标定点位宽，确定最优缩放参数，包括：基于所述目标定点位宽、当前信噪比和当前调制方式，从预设的映射关系列表中确定所述最优缩放参数；其中，所述映射关系列表中包括信噪比、调制方式、定点位宽和最优缩放参数的映射关系。
需要说明的是，参与信号解调的第一级量化模块的定点位宽的最优缩放参数可以预先确定，由于不同信噪比和调制方式下，一个定点位宽会对应一个最优缩放参数。因此，在映射关系列表中建立信噪比、调制方式、定点位宽和缩放参数四者之间的对应关系，依据当前信噪比、当前调制方式和目标定点位宽查询映射关系列表，便可得到对应的最优缩放参数。
第一级量化模块的定点位宽的最优缩放参数也可以通过实时遍历候选缩放参数集合中每一个缩放参数的缩放结果，将最佳缩放结果对应的缩放参数作为最优缩放参数，但由于第一级量化模块量化处理的数据量较大，通过这种实时遍历的方法存在运算量较大的缺点。
在一些实施例中，该方法还包括：在至少一种信噪比和调制方式下，通过仿真手段确定所述目标定点位宽对应的至少一种最优缩放参数；利用所述目标定点位宽在所述至少一种信噪比和调制方式下对应的至少一种最优缩放参数，建立所述映射关系列表。
具体地，所述在至少一种信噪比和调制方式下，通过仿真手段确定所述目标定点位宽对应的至少一种最优缩放参数，包括：基于所述目标定点位宽，确定缩放参数范围；其中，所述缩放参数范围包括放大上限值和缩小下限值；在第一种信噪比和调制方式下，通过仿真手段遍历所述缩放参数范围，确定缩放后软比特饱和数量和变0数量最接近门限值的缩放参数；将确定的缩放参数作为所述第一种信噪比和调制方式下对应的最优缩放参数；其中，第一种信噪比和调制方式为所述至少一种信噪比和调制方式中的任意一种。
这里，只是给出了第一级量化模块的目标定点位宽在至少一种信噪比和调制方式下最优缩放因子的确定过程，其他定点位宽在至少一种信噪比和调制方式下最优缩放因子的确定过程相同。
需要说明的是，缩放参数范围表示一段连续的范围或离散的范围，仿真过程中遍历缩放参数范围，能够确定缩放后软比特饱和数量和变0数量最接近门限值的缩放参数。
示例性地，当缩放参数为缩放因子时，缩放因子范围的放大上限值为
Figure BDA0002795076810000071
缩小下限值为
Figure BDA0002795076810000072
这里，N0为待量化软比特位宽，N1为第一级量化模块的目标定点位宽。
当缩放参数为移位因子时，移位因子范围的k∈{-(N1-2),-(N1-3),…,N0-2}。
这里，调制方式具体可以为BPSK、QPSK、QAM、OFDM等任一种方式。
实际应用中，可以通过仿真的手段仿真在不同信噪比和调制方式下使用不同的缩放因子或移位因子，确定量化后软比特饱和和变0的数量，选取最接近门限值的移位因子作为最优缩放因子或最优移位因子。
需要说明的是，最接近门限值可以是指饱和数量和变0数量与门限值差值的绝对值最小。这里，门限值可以为
Figure BDA0002795076810000081
这两个门限值也可以通过仿真得到，即
Figure BDA0002795076810000082
使得接收端的性能最优，可以将饱和数量和变0数量分别与各自门限值进行比较。门限值也可以为一个值，根据饱和数量和变0数量得到一个综合值，将综合值与门限值进行比较。
需要说明的是，当缩放参数为移位因子时，确定最优移位因子的方法同理，这里不再赘述。
步骤203：基于所述最优缩放参数对待量化软比特进行缩放操作，得到缩放后的中间软比特；
需要说明的是，缩放包括放大和缩小，因此缩放参数包含放大和缩小指示。
在一些实施例中，所述最优缩放参数为最优缩放因子或最优移位因子；
所述最优缩放参数为最优缩放因子时，所述基于所述最优缩放参数对待量化软比特进行缩放操作，得到缩放后的中间软比特，包括：将最优缩放因子转化为最优移位因子；基于所述最优移位因子对待量化软比特进行缩放操作，得到缩放后的中间软比特。
步骤204：对所述中间软比特进行量化，得到所述当前级量化模块的量化结果。
在一些实施例中，所述对所述中间软比特进行量化，得到所述当前级量化模块的量化结果，包括：对所述中间软比特进行非均匀量化，得到所述当前级量化模块的量化结果。
具体地，基于所述目标定点位宽设置非均匀量化列表；利用设置完成的非均匀量化列表对所述中间软比特进行非均匀量化，得到所述当前级量化模块的量化结果。
非均匀量化列表可以如表1所示，将中间软比特与表1进行比较，查询得到量化后的软比特。
表1
Figure BDA0002795076810000091
表1中N1为第一级量化模块对应的定点位宽，k为中间变量。
在一些实施例中，对于有符号数，所述利用设置完成的非均匀量化列表对所述中间软比特进行非均匀量化，包括：软比特大于或者等于第1阈值时，将所述第1阈值作为量化后的软比特；软比特小于第i阈值且大于或者等于第i+1阈值时，将所述第i+1阈值作为量化后的软比特；其中，i取大于1且小于N-1的整数；软比特小于第N阈值时，将所述第N阈值作为量化后的软比特；其中，所述第N阈值是所述第1阈值的相反数；其中，所述第1阈值至第N阈值是基于所述目标定点位宽确定的。
需要说明的是，有符号数最高位为符号位，有符号定点数表示的范围为：
Figure BDA0002795076810000092
实际上软比特量化后应是非对称饱和，可以将其强制变为对称饱和，即将表1中最后一行软比特
Figure BDA0002795076810000093
量化为
Figure BDA0002795076810000094
比如定位位宽为6比特时，量化范围为[-32，31]，因此软比特非对称饱和，可以将其强制变为对称饱和[-31，31]。
需要说明的是，当前级量化模块根据匹配的目标定点位宽对待量化输入软比特进行量化处理，将量化后的软比特发送到下一级量化模块进行量化处理。
当前级量化模块为第一级量化模块时，待量化软比特为接收信息解调后的软比特；当前量化模块中间级量化模块时，待量化软比特为上一级量化模块量化后的软比特；当前量化模块为最后一级量化模块时，输出最终量化后的软比特。
在一些实施例中，步骤202具体可以包括：基于上一级量化模块的定点位宽和所述当前级量化模块的目标定点位宽，确定缩放参数范围；基于新增信息损失最小原则，从所述候缩放参数范围中选取最优缩放参数。
需要说明的是，第二级或第三级量化模块的定点位宽的最优缩放参数通过实时遍历候选缩放参数集合中的每一个缩放参数对应的缩放结果，将最佳缩放结果对应的缩放参数作为最优缩放参数。
在一些实施例中，所述基于上一级量化模块的定点位宽和所述当前级量化模块的目标定点位宽，确定缩放参数范围，包括：基于所述上一级量化模块的定点位宽，确定缩放参数下限值；基于所述当前级量化模块的目标定点位宽，确定缩放参数上限值；利用所述缩放参数下限值和所述缩放参数上限制，确定所述缩放参数集合。
具体地，所述上一级量化模块的定点位宽减第一阈值后取反，得到缩放参数下限值；所述目标定点位宽减去第二阈值，得到缩放参数上限值；利用所述缩放参数下限值和所述缩放参数上限制，确定所述候选缩放参数集合。
示例性地，当缩放参数为缩放因子时，缩放因子范围的放大上限值为
Figure BDA0002795076810000101
缩小下限值为
Figure BDA0002795076810000102
这里，N2为第二级量化模块的定点位宽，N3为第三级量化模块的定点位宽。
当缩放参数为移位因子时，移位因子范围的k∈{-(N3-2),-(N3-3),…,N2-2}；其总数为(N2+N3-3)，这里移位因子中数值表示移位位数和符号表示移位方向，负号表示左移正号表示右移，第一阈值和第二阈值均为2。
这里，第一阈值和第二阈值相等或不等，由于移位因子越接近量化前的定点位宽或量化后的定点位宽，新增饱和新增0的数量越多，基于新增信息损失最小原则最优移位因子不可能靠近这两个值，因此，为了缩小候选移位因子集合，上一级量化模块的定点位宽减第一阈值后取反，得到移位因子下限值；所述目标定点位宽减去第二阈值，得到移位因子上限值。
在一些实施例中，所述新增信息损失最小原则包括移位后软比特的新增饱和数量和新增0数量的累加和最小。
在一些实施例中，所述基于新增信息损失最小原则，从所述缩放参数范围中选取最优缩放参数，包括：利用所述缩放参数范围中的每一个缩放参数对待量化软比特进行缩放操作；统计缩放后软比特的新增饱和数量和新增0数量；计算缩放后软比特的新增饱和数量和新增0数量的加权和；将最小加权和对应的缩放参数作为所述最优缩放参数。
具体地，第二级和第三级量化过程如下(以第三级为例，量化前和量化后的软比特位宽分别为N2,N3)：
(1)统计量化前软比特绝对值的分布，各统计区间如表2所示：
表2
Figure BDA0002795076810000111
(2)确定候选移位因子集合以及对输入软比特按照某一个候选移位因子移位后新增饱和以及新增0的数量。
候选移位因子集合：k∈{-(N3-2),-(N3-3),…,N2-2}，其总数为(N2+N3-3)，这里移位因子中数值表示移位位数和符号表示移位方向，负号表示左移正号表示右移，第一阈值和第二阈值均为2；
新增饱和统计：对于移位因子k，(1)中所划定的区间最小值
Figure BDA0002795076810000121
则落入该区间的软比特移位后将出现饱和，除去第N2个区间，其他区间的软比特均为新增饱和，新增饱和数量记为
Figure BDA0002795076810000122
实际应用中
Figure BDA0002795076810000123
也可以表示新增饱和比例，同样能表示新增饱和情况，只是采用了另一种数学表现形式。
新增0统计：对于移位因子k，(1)中所划定的区间最小值min≤2k-1则落入该区间的软比特移位后将变成0，除去第0个区间，其他区间的软比特均为新增0，新增0比例记为
Figure BDA0002795076810000124
实际应用中
Figure BDA0002795076810000125
也可以表示新增0比例，同样能表示新增0情况，只是采用了另一种数学表现形式。
(3)选取(2)中使得新增饱和和新增0的加权和最小的移位因子，即：
Figure BDA0002795076810000126
其中：ω为所设定的权重，例如ω取值范围为[0.4，0.6]，ω＝0.5，argmin(·)为求加权和最小值所对应的变量k的函数。。
(4)输入软比特按照选取的最优移位因子移位；
(5)对移位后的软比特按照表1进行量化处理，不同之处是将表1中的N1修改成N3，k为第三级量化模块对应的最优移位因子所表征的移位位数。
给出了一个例子，传输块大小为6144比特，调制方式采用QPSK，信道编码采用第四代(Fourth Generation，4G)移动通信系统长期演进(Long Term Evolution，LTE)中的码率为1/3的TURBO编码，最大传输次数设置为4，信道分别为加性高斯白噪声(Additive WhiteGaussian Noise，AWGN)和随机衰落信道，LLR计算采用MAX-LOG-MAP近似算法，译码器采用的是MAP译码算法，软比定点位宽为6比特下，定点方案与浮点方案的性能比较，可以看到，定点方案性能损失大于0.1dB。
本申请相比于现有方案，可以在性能和内存之间取得最佳折中，且本申请软比特量化过程只有移位和比较操作，计算简单易于实现。
采用上述技术方案，在对软比特进行多级量化时，不同级采用不同的定点位宽，由于不同级的性能需求和存储能力不同，对性能需求较高的一级可以采用较大定点位宽来保留较多软比特原始信息，对存储能力较低的一级可以采用较小定点位宽来减少存储的数据量，从而可以对每一级量化过程均能实现性能和内存之间的最佳平衡。
为实现本申请实施例的方法，基于同一发明构思本申请实施例还提供了一种软比特量化装置，如图3所示，该装置包括：
确定单元301，用于基于预设的多级量化策略，确定至少两级量化模块各自对应的定点位宽；其中，不同级量化模块对应不同的定点位宽；
处理单元302，用于基于当前级量化模块的目标定点位宽，确定最优缩放参数；基于所述最优缩放参数对待量化软比特进行缩放操作，得到缩放后的中间软比特；
量化单元303，用于对所述中间软比特进行量化，得到所述当前级量化模块的量化结果。
在一些实施例中，所述至少两级量化模块包括：用于信号解调的第一级量化模块，用于重传合并的第二级量化模块和用于信道译码的第三级量化模块。
在一些实施例中，所述当前级量化模块为所述第一级量化模块时，处理单元302，具体用于获取当前信噪比和当前调制方式；基于所述目标定点位宽、当前信噪比和当前调制方式，从预设的映射关系列表中确定所述最优缩放参数；其中，所述映射关系列表中包括信噪比、调制方式、定点位宽和最优缩放参数的映射关系。
在一些实施例中，所述装置还包括：建立单元，用于在至少一种信噪比和调制方式下，通过仿真手段确定所述目标定点位宽对应的至少一种最优缩放参数；利用所述目标定点位宽在所述至少一种信噪比和调制方式下对应的至少一种最优缩放参数，建立所述映射关系列表。
在一些实施例中，建立单元，具体用于基于所述目标定点位宽，确定缩放参数范围；其中，所述缩放参数范围包括放大上限值和缩小下限值；在第一种信噪比和调制方式下，通过仿真手段遍历所述缩放参数范围，确定缩放后软比特饱和数量和变0数量最接近门限值的缩放参数；将确定的缩放参数作为所述第一种信噪比和调制方式下对应的最优缩放参数；其中，第一种信噪比和调制方式为所述至少一种信噪比和调制方式中的任意一种。
在一些实施例中，所述当前级量化模块为所述第二级量化模块或所述第三级量化模块时，处理单元302，具体用于基于上一级量化模块的定点位宽和所述当前级量化模块的目标定点位宽，确定缩放参数范围；基于新增信息损失最小原则，从所述候缩放参数范围中选取最优缩放参数。
在一些实施例中，处理单元302，具体用于基于所述上一级量化模块的定点位宽，确定缩放参数下限值；基于所述当前级量化模块的目标定点位宽，确定缩放参数上限值；利用所述缩放参数下限值和所述缩放参数上限制，确定所述缩放参数集合。
在一些实施例中，所述新增信息损失最小原则包括移位后软比特的新增饱和数量和新增0数量的累加和最小。
在一些实施例中，处理单元302，具体用于利用所述缩放参数范围中的每一个缩放参数对待量化软比特进行缩放操作；统计缩放后软比特的新增饱和数量和新增0数量；计算缩放后软比特的新增饱和数量和新增0数量的加权和；将最小加权和对应的缩放参数作为所述最优缩放参数。
在一些实施例中，所述多级量化策略包括第一级量化模块对应第一定点位宽，第二级量化模块对应第二定点位宽，第三级量化模块对应第三定点位宽；其中，所述第一定点位宽大于或者等于所述第二定点位宽；所述第一定点位宽大于或者等于所述第三定点位宽。
在一些实施例中，所述量化单元303，具体用于对所述中间软比特进行非均匀量化，得到所述当前级量化模块的量化结果。
在一些实施例中，量化单元303，具体用于基于所述目标定点位宽设置非均匀量化列表；利用设置完成的非均匀量化列表对所述中间软比特进行非均匀量化，得到所述当前级量化模块的量化结果。
在一些实施例中，对于有符号数，量化单元303，具体用于软比特大于或者等于第1阈值时，将所述第1阈值作为量化后的软比特；软比特小于第i阈值且大于或者等于第i+1阈值时，将所述第i+1阈值作为量化后的软比特；其中，i取大于1且小于N-1的整数；软比特小于第N阈值时，将所述第N阈值作为量化后的软比特；其中，所述第N阈值是所述第1阈值的相反数；其中，所述第1阈值至第N阈值是基于所述目标定点位宽确定的。
在一些实施例中，所述最优缩放参数为最优缩放因子或最优移位因子；所述最优缩放参数为最优缩放因子时，所述处理单元302，具体用于将最优缩放因子转化为最优移位因子；基于所述最优移位因子对待量化软比特进行缩放操作，得到缩放后的中间软比特。
实际应用中，软比特量化装置可以由通信装置中的处理器(也可以理解为芯片)。
基于上述软比特量化装置中各单元的硬件实现，本申请实施例还提供了一种终端，如图4所示，该终端包括：处理器401和配置为存储能够在处理器上运行的计算机程序的存储器402；
其中，处理器401配置为运行计算机程序时，执行前述实施例中的方法步骤。
当然，实际应用时，如图4所示，该终端中的各个组件通过总线系统403耦合在一起。可理解，总线系统403用于实现这些组件之间的连接通信。总线系统403除包括数据总线之外，还包括电源总线、控制总线和状态信号总线。但是为了清楚说明起见，在图4中将各种总线都标为总线系统403。
在实际应用中，上述处理器可以为特定用途集成电路(ASIC，ApplicationSpecific Integrated Circuit)、数字信号处理装置(DSPD，Digital Signal ProcessingDevice)、可编程逻辑装置(PLD，Programmable Logic Device)、现场可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，FPGA)、控制器、微控制器、微处理器中的至少一种。可以理解地，对于不同的设备，用于实现上述处理器功能的电子器件还可以为其它，本申请实施例不作具体限定。
上述存储器可以是易失性存储器(volatile memory)，例如随机存取存储器(RAM，Random-Access Memory)；或者非易失性存储器(non-volatile memory)，例如只读存储器(ROM，Read-Only Memory)，快闪存储器(flash memory)，硬盘(HDD，Hard Disk Drive)或固态硬盘(SSD，Solid-State Drive)；或者上述种类的存储器的组合，并向处理器提供指令和数据。
在实际应用中，终端具备无线通信功能，既可以作为发送端发送电磁波，也可以作为接收端接收电磁波，终端作为接收端时，在解调、重传合并和译码等涉及软比特量化处理的过程中可以采用本申请实施例上述软比特量化方法，实现软比特的量化处理。
本申请中描述的终端可以包括诸如手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)、便捷式媒体播放器(Portable MediaPlayer，PMP)、导航装置、可穿戴设备、智能手环、相机等。
在示例性实施例中，本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，例如包括计算机程序的存储器，计算机程序可由终端的处理器执行，以完成前述方法的步骤。
应当理解，在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。本申请中表述“具有”、“可以具有”、“包括”和“包含”、或者“可以包括”和“可以包含”在本文中可以用于指示存在对应的特征(例如，诸如数值、功能、操作或组件等元素)，但不排除附加特征的存在。
应当理解，尽管在本申请可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开，不必用于描述特定的顺序或先后次序。例如，在不脱离本发明范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。
本申请实施例所记载的技术方案之间，在不冲突的情况下，可以任意组合。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的方法、装置和设备，可以通过其它的方式实现。以上所描述的实施例仅仅是示意性的，例如，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，如：多个单元或组件可以结合，或可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的各组成部分相互之间的耦合、或直接耦合、或通信连接可以是通过一些接口，设备或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性的、机械的或其它形式的。
上述作为分离部件说明的单元可以是、或也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是、或也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，也可以分布到多个网络单元上；可以根据实际的需要选择其中的部分或全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各实施例中的各功能单元可以全部集成在一个处理单元中，也可以是各单元分别单独作为一个单元，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，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。

Claims (17)

1.一种软比特量化方法，其特征在于，所述方法包括：
基于预设的多级量化策略，确定至少两级量化模块各自对应的定点位宽；其中，不同级量化模块对应不同的定点位宽；
基于当前级量化模块的目标定点位宽，确定最优缩放参数；
基于所述最优缩放参数对待量化软比特进行缩放操作，得到缩放后的中间软比特；
对所述中间软比特进行量化，得到所述当前级量化模块的量化结果。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少两级量化模块包括：用于信号解调的第一级量化模块，用于重传合并的第二级量化模块和用于信道译码的第三级量化模块。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述当前级量化模块为所述第一级量化模块时，所述方法还包括：获取当前信噪比和当前调制方式；
所述基于当前级量化模块的目标定点位宽，确定最优缩放参数，包括：
基于所述目标定点位宽、当前信噪比和当前调制方式，从预设的映射关系列表中确定所述最优缩放参数；
其中，所述映射关系列表中包括信噪比、调制方式、定点位宽和最优缩放参数的映射关系。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在至少一种信噪比和调制方式下，通过仿真手段确定所述目标定点位宽对应的至少一种最优缩放参数；
利用所述目标定点位宽在所述至少一种信噪比和调制方式下对应的至少一种最优缩放参数，建立所述映射关系列表。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述在至少一种信噪比和调制方式下，通过仿真手段确定所述目标定点位宽对应的至少一种最优缩放参数，包括：
基于所述目标定点位宽，确定缩放参数范围；其中，所述缩放参数范围包括放大上限值和缩小下限值；
在第一种信噪比和调制方式下，通过仿真手段遍历所述缩放参数范围，确定缩放后软比特饱和数量和变0数量最接近门限值的缩放参数；
将确定的缩放参数作为所述第一种信噪比和调制方式下对应的最优缩放参数；
其中，第一种信噪比和调制方式为所述至少一种信噪比和调制方式中的任意一种。
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述当前级量化模块为所述第二级量化模块或所述第三级量化模块时，所述基于当前级量化模块的目标定点位宽，确定最优缩放参数，包括：
基于上一级量化模块的定点位宽和所述当前级量化模块的目标定点位宽，确定缩放参数范围；
基于新增信息损失最小原则，从所述候缩放参数范围中选取最优缩放参数。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述基于上一级量化模块的定点位宽和所述当前级量化模块的目标定点位宽，确定缩放参数范围，包括：
基于所述上一级量化模块的定点位宽，确定缩放参数下限值；
基于所述当前级量化模块的目标定点位宽，确定缩放参数上限值；
利用所述缩放参数下限值和所述缩放参数上限制，确定所述缩放参数集合。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述新增信息损失最小原则包括移位后软比特的新增饱和数量和新增0数量的累加和最小。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述基于新增信息损失最小原则，从所述缩放参数范围中选取最优缩放参数，包括：
利用所述缩放参数范围中的每一个缩放参数对待量化软比特进行缩放操作；
统计缩放后软比特的新增饱和数量和新增0数量；
计算缩放后软比特的新增饱和数量和新增0数量的加权和；
将最小加权和对应的缩放参数作为所述最优缩放参数。
10.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述多级量化策略包括第一级量化模块对应第一定点位宽，第二级量化模块对应第二定点位宽，第三级量化模块对应第三定点位宽；
其中，所述第一定点位宽大于或者等于所述第二定点位宽；所述第一定点位宽大于或者等于所述第三定点位宽。
11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述中间软比特进行量化，得到所述当前级量化模块的量化结果，包括：
对所述中间软比特进行非均匀量化，得到所述当前级量化模块的量化结果。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述对所述中间软比特进行非均匀量化，得到所述当前级量化模块的量化结果，包括：
基于所述目标定点位宽设置非均匀量化列表；
利用设置完成的非均匀量化列表对所述中间软比特进行非均匀量化，得到所述当前级量化模块的量化结果。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，对于有符号数，所述利用设置完成的非均匀量化列表对所述中间软比特进行非均匀量化，包括：
软比特大于或者等于第1阈值时，将所述第1阈值作为量化后的软比特；
软比特小于第i阈值且大于或者等于第i+1阈值时，将所述第i+1阈值作为量化后的软比特；其中，i取大于1且小于N-1的整数；
软比特小于第N阈值时，将所述第N阈值作为量化后的软比特；其中，所述第N阈值是所述第1阈值的相反数；
其中，所述第1阈值至第N阈值是基于所述目标定点位宽确定的。
14.根据权利要求1-13任一项所述的方法，其特征在于，所述最优缩放参数为最优缩放因子或最优移位因子；
所述最优缩放参数为最优缩放因子时，所述基于所述最优缩放参数对待量化软比特进行缩放操作，得到缩放后的中间软比特，包括：
将最优缩放因子转化为最优移位因子；
基于所述最优移位因子对待量化软比特进行缩放操作，得到缩放后的中间软比特。
15.一种软比特量化装置，其特征在于，所述装置包括：
确定单元，用于基于预设的多级量化策略，确定至少两级量化模块各自对应的定点位宽；其中，不同级量化模块对应不同的定点位宽；
处理单元，用于基于当前级量化模块的目标定点位宽，确定最优缩放参数；基于所述最优缩放参数对待量化软比特进行缩放操作，得到缩放后的中间软比特；
量化单元，用于对所述中间软比特进行量化，得到所述当前级量化模块的量化结果。
16.一种终端，其特征在于，所述终端包括：处理器和配置为存储能够在处理器上运行的计算机程序的存储器，
其中，所述处理器配置为运行所述计算机程序时，执行权利要求1至14任一项所述方法的步骤。
17.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至14任一项所述的方法的步骤。
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