CN114567411B - 译码方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents
译码方法、装置、电子设备及存储介质 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114567411B CN114567411B CN202210062393.3A CN202210062393A CN114567411B CN 114567411 B CN114567411 B CN 114567411B CN 202210062393 A CN202210062393 A CN 202210062393A CN 114567411 B CN114567411 B CN 114567411B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- time
- information
- decoding
- metric value
- backward
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 289
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 160
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 45
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 82
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 59
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 9
- 238000010606 normalization Methods 0.000 abstract description 17
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 8
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 7
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 238000011423 initialization method Methods 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 description 1
- URWAJWIAIPFPJE-YFMIWBNJSA-N sisomycin Chemical compound O1C[C@@](O)(C)[C@H](NC)[C@@H](O)[C@H]1O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O[C@@H]2[C@@H](CC=C(CN)O2)N)[C@@H](N)C[C@H]1N URWAJWIAIPFPJE-YFMIWBNJSA-N 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009897 systematic effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
- H04L1/0001—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff
- H04L1/0009—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff by adapting the channel coding
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
- H04L1/004—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using forward error control
- H04L1/0045—Arrangements at the receiver end
- H04L1/0047—Decoding adapted to other signal detection operation
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
- H04L1/004—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using forward error control
- H04L1/0056—Systems characterized by the type of code used
- H04L1/0071—Use of interleaving
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
- Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
- Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Quality & Reliability (AREA)
- Error Detection And Correction (AREA)
Abstract
本发明提供一种译码方法、装置、电子设备及存储介质,所述方法包括:对目标信道信息进行译码;其中,所述译码是基于经过延迟幅值控制处理的递推度量值完成的。本发明通过在对目标信道信息进行译码过程中,基于经过延迟幅值控制处理的递推度量值获得目标信道信息对应的译码比特,可以减小译码过程中度量值归一化带来的时延,从而实现低时延低复杂度译码。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域,尤其涉及一种译码方法、装置、电子设备及存储介质。
背景技术
Turbo码是一种性能接近香农(Shannon)限的编码,Turbo码将两个简单分量码通过伪随机交织器并行级联来构造具有伪随机特性的长码,并通过在两个软输入软输出(Soft Input Soft Output,SISO)译码器之间进行多次迭代,实现了伪随机译码。
但是,Turbo码作为一种递推计算迭代译码,其无法像低密度奇偶校验(LowDensity Parity Check,LDPC)码一样进行并行译码,导致译码时延很大,在面临当今战术自组网(Tactical Mobile Ad Hoc Network,TMANET)中的高速低时延场景时,存在很大的弊端。现有的一些改进的并行Turbo译码器,可以很好地降低译码时延,但是却以复杂度作为代价,需要消耗过多的资源。
因此,如何在保证具有较低的译码复杂度的同时,还能降低Turbo码译码时延,成为业界亟需解决的问题。
发明内容
本发明提供一种译码方法、装置、电子设备及存储介质,用以解决现有技术中Turbo码译码时延大的问题,有效实现低时延和低复杂度的Turbo码译码。
第一方面,本发明提供一种译码方法,包括:
对目标信道信息进行译码;
其中,所述译码是基于经过延迟幅值控制处理的递推度量值完成的。
可选地,根据本发明提供的一种译码方法,所述对目标信道信息进行译码,包括:
利用第一分量译码器和第二分量译码器,对所述目标信道信息执行至少一次迭代译码过程;
在确定所述迭代译码过程迭代完成的情况下,将最后一次所述迭代译码过程中所述第二分量译码器获得的译码比特作为译码判决结果;
其中,一次所述迭代译码过程包括:
利用第一分量译码器,基于输入的先验信息,对所述目标信道信息进行译码,更新所述先验信息,并将更新后的所述先验信息输入至所述第二分量译码器;
利用第二分量译码器,基于输入的所述更新后的所述先验信息,对所述目标信道信息进行译码,再次更新所述先验信息,并将更新后的所述先验信息输入至所述第一分量译码器。
可选地,根据本发明提供的一种译码方法,所述对所述目标信道信息进行译码,更新所述先验信息,包括:
基于所述目标信道信息和输入的先验信息,通过流式递推方法计算所述递推度量值;其中,在通过流式递推方法计算所述递推度量值过程中,对所述递推度量值进行所述延迟幅值控制处理;
基于所述递推度量值对所述目标信道信息进行译码,获得所述译码比特和外信息,并利用所述外信息更新所述先验信息。
可选地,根据本发明提供的一种译码方法,所述基于所述目标信道信息和输入的先验信息,通过流式递推方法计算所述递推度量值,基于所述递推度量值对所述目标信道信息进行译码,获得所述译码比特和外信息,并利用所述外信息更新所述先验信息,包括:
基于所述目标信道信息和输入的先验信息,通过后向递推方法,递推计算后向度量值,并通过前向递推方法,递推计算前向度量值;
基于所述前向度量值和所述后向度量值,获得所述译码比特和所述外信息;
对所述外信息进行交织处理,并利用交织处理后的外信息更新所述先验信息;
其中,在递推计算后向度量值过程中,对所述后向度量值进行延迟幅值控制处理,在递推计算前向度量值过程中,对所述前向度量值进行延迟幅值控制处理。
可选地,根据本发明提供的一种译码方法,所述基于所述目标信道信息和输入的先验信息,通过后向递推方法,计算后向度量值,包括:
基于所述目标信道信息和所述先验信息,计算至少一个分支度量值,所述至少一个分支度量值分别对应相同或不同的时刻;
基于所述至少一个分支度量值,通过后向递推方法,递推计算至少一个所述后向度量值。
可选地,根据本发明提供的一种译码方法,所述基于所述至少一个分支度量值,通过后向递推方法,递推计算至少一个所述后向度量值,包括:
获取目标时刻的至少一个后向度量值;
基于所述目标时刻的至少一个后向度量值和所述目标时刻的分支度量值,获取所述目标时刻的前一个时刻的至少一个后向度量值;
获取第k+1时刻至第1时刻对应的所有后向度量值,其中k表示译码判决信息的比特长度,所述目标时刻为所述第k+1时刻至第1时刻中的任意一个时刻;
其中,所述至少一个后向度量值中的每一个后向度量值分别对应不同的状态。
可选地,根据本发明提供的一种译码方法,所述基于所述目标信道信息和输入的先验信息,通过前向递推方法,计算前向度量值,包括:
基于所述目标信道信息和输入的先验信息,计算至少一个分支度量值,所述至少一个分支度量值分别对应相同或不同的时刻;
基于所述至少一个分支度量值,通过前向递推方法,递推计算至少一个所述前向度量值。
可选地,根据本发明提供的一种译码方法,所述基于所述至少一个分支度量值,通过前向递推方法,递推计算至少一个所述前向度量值,包括:
获取目标时刻的前一个时刻的至少一个前向度量值;
基于所述目标时刻的前一个时刻的至少一个前向度量值和所述目标时刻的分支度量值,获取所述目标时刻的至少一个前向度量值;
获取第1时刻至第k+1时刻对应的所有前向度量值,其中k表示译码判决信息的比特长度,所述目标时刻为所述第1时刻至第k+1时刻中的任意一个时刻;
其中,所述至少一个前向度量值中的每一个前向度量值分别对应不同的状态。
可选地,根据本发明提供的一种译码方法,所述基于所述前向度量值和所述后向度量值,获得所述译码比特和所述外信息,包括:
基于所述目标时刻的分支度量值、所述目标时刻的前一个时刻的至少一个前向度量值和所述目标时刻的至少一个后向度量值,获得目标时刻的外信息;
基于所述目标时刻的外信息,获得目标时刻的译码比特。
可选地,根据本发明提供的一种译码方法,所述确定所述迭代译码过程迭代完成,包括:
确定所述迭代译码过程的执行次数达到预设迭代次数。
可选地,根据本发明提供的一种译码方法,在第一次所述迭代译码过程中,输入的所述先验信息为0。
第二方面,本发明还提供一种译码装置,包括:
译码模块,用于对目标信道信息进行译码;
其中,所述译码是基于经过延迟幅值控制处理的递推度量值完成的。
可选地,根据本发明提供的一种译码装置,所述译码模块包括:第一分量译码器和第二分量译码器;
所述第一分量译码器和所述第二分量译码器用于:对所述目标信道信息执行至少一次迭代译码过程,并在确定所述迭代译码过程迭代完成的情况下,所述第二分量译码器用于将最后一次所述迭代译码过程中获得的译码比特作为译码判决结果输出;
其中,一次所述迭代译码过程包括:
所述第一分量译码器基于输入的先验信息,对所述目标信道信息进行译码,更新所述先验信息,并将更新后的所述先验信息输入至所述第二分量译码器;
所述第二分量译码器基于输入的所述更新后的所述先验信息,对所述目标信道信息进行译码,再次更新所述先验信息,并将更新后的所述先验信息输入至所述第一分量译码器。
可选地,根据本发明提供的一种译码装置,所述第一分量译码器和所述第二分量译码器还用于:
基于所述目标信道信息和输入的先验信息,通过流式递推方法计算所述递推度量值;其中,在通过流式递推方法计算所述递推度量值过程中,对所述递推度量值进行所述延迟幅值控制处理;
基于所述递推度量值对所述目标信道信息进行译码,获得所述译码比特和外信息,并利用所述外信息更新所述先验信息。
可选地,根据本发明提供的一种译码装置,所述第一分量译码器和所述第二分量译码器的结构相同;
所述第一分量译码器和所述第二分量译码器分别包括:
先验信息存储单元、后向度量计算单元、后向度量存储单元、前向度量及外信息计算单元和交织单元;
其中,所述先验信息存储单元用于:接收和存储所述先验信息;
所述后向度量计算单元用于:读取所述先验信息存储单元的所述先验信息,和读取所述目标信道信息,并基于所述先验信息和所述目标信道信息,通过后向递推方法,递推计算后向度量值;其中,在递推计算后向度量值过程中,对所述后向度量值进行延迟幅值控制处理;
所述后向度量存储单元用于:读取和存储所述后向度量计算单元计算出的所述后向度量值;
所述前向度量及外信息计算单元用于:读取所述先验信息存储单元的所述先验信息、所述后向度量存储单元的所述后向度量值,和读取所述目标信道信息;基于所述目标信道信息和所述先验信息,通过前向递推方法,递推计算前向度量值,并基于所述前向度量值和所述后向度量值,获得所述译码比特和所述外信息;其中,在递推计算前向度量值过程中,对所述前向度量值进行延迟幅值控制处理;
所述交织单元用于:对所述前向度量及外信息计算单元获得的所述外信息进行交织处理,并利用交织处理后的外信息更新所述先验信息。
可选地,根据本发明提供的一种译码装置,所述后向度量计算单元还用于:
基于所述目标信道信息和所述先验信息,计算至少一个分支度量值,所述至少一个分支度量值分别对应相同或不同的时刻;
基于所述至少一个分支度量值,通过后向递推方法,递推计算至少一个所述后向度量值。
可选地,根据本发明提供的一种译码装置,所述后向度量计算单元还用于:
获取目标时刻的至少一个后向度量值;
基于所述目标时刻的至少一个后向度量值和所述目标时刻的分支度量值,获取所述目标时刻的前一个时刻的至少一个后向度量值;
获取第k+1时刻至第1时刻对应的所有后向度量值,其中k表示译码判决信息的比特长度,所述目标时刻为所述第k+1时刻至第1时刻中的任意一个时刻;
其中,所述至少一个后向度量值中的每一个后向度量值分别对应不同的状态。
可选地,根据本发明提供的一种译码装置,所述前向度量及外信息计算单元还用于:
基于所述目标信道信息和所述先验信息,计算至少一个分支度量值,所述至少一个分支度量值分别对应相同或不同的时刻;
基于所述至少一个分支度量值,通过前向递推方法,递推计算至少一个所述前向度量值。
可选地,根据本发明提供的一种译码装置,所述前向度量及外信息计算单元还用于:
获取目标时刻的前一个时刻的至少一个前向度量值;
基于所述目标时刻的前一个时刻的至少一个前向度量值和所述目标时刻的分支度量值,获取所述目标时刻的至少一个前向度量值;
获取第1时刻至第k+1时刻对应的所有前向度量值,其中k表示译码判决信息的比特长度,所述目标时刻为所述第1时刻至第k+1时刻中的任意一个时刻;
其中,所述至少一个前向度量值中的每一个前向度量值分别对应不同的状态。
可选地,根据本发明提供的一种译码装置,所述前向度量及外信息计算单元还用于:
基于所述目标时刻的分支度量值、所述目标时刻的前一个时刻的至少一个前向度量值和所述目标时刻的至少一个后向度量值,获得目标时刻的外信息;
基于所述目标时刻的外信息,获得目标时刻的译码比特。
可选地,根据本发明提供的一种译码装置,所述确定所述迭代译码过程迭代完成,包括:
确定所述迭代译码过程的执行次数达到预设迭代次数。
可选地,根据本发明提供的一种译码装置,在第一次所述迭代译码过程中,输入的所述先验信息为0。
第三方面,本发明还提供一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现如第一方面所述译码方法的步骤。
第四方面,本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所述Turbo码译码方法的步骤。
本发明提供的译码方法、装置、电子设备及存储介质,通过在对目标信道信息进行译码过程中,基于经过延迟幅值控制处理的递推度量值获得目标信道信息对应的译码比特,可以减小译码过程中度量值归一化带来的时延,从而实现低时延低复杂度的译码。
附图说明
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图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是本发明提供的译码方法的流程示意图;
图2是本发明提供的译码装置的结构示意图之一;
图3是本发明提供的译码装置的结构示意图之二;
图4是本发明提供的电子设备的实体结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明中的附图,对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例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。
下面结合图1-图3描述本发明提供的译码方法及装置。
图1是本发明提供的译码方法的流程示意图,如图1所示,该方法包括如下流程:
步骤100,对目标信道信息进行译码;
其中,所述译码是基于经过延迟幅值控制处理的递推度量值完成的。
为了克服现有技术中Turbo码译码在现场可编程逻辑门阵列(FieldProgrammable Gate Array,FPGA)硬件实现中时延较大的缺陷,本发明通过在对目标信道信息进行译码过程中,基于经过延迟幅值控制处理的递推度量值获得目标信道信息对应的译码比特,可以减小译码过程中度量值归一化带来的时延,从而实现低时延低复杂度译码。
具体地,可以对目标信道信息进行译码,其中,该译码过程可以是基于经过延迟幅值控制处理的递推度量值完成的。
可选地,目标信道信息可以是待译码信号,该待译码信号可以是以Turbo码作为信道编码的信号。
可选地,在对目标信道信息进行译码过程中,可以基于经过延迟幅值控制处理的递推度量值计算目标信道信息对应的译码比特。
可选地,递推度量值的计算方法可以包括:通过目标时刻的度量值递推计算目标时刻的前一个时刻的度量值,也可以是通过目标时刻的度量值递推计算目标时刻的后一个时刻的度量值,其中,在由目标时刻的度量值递推目标时刻的前一个时刻或者后一个时刻的度量值时,可以对目标时刻的度量值进行限幅处理,并且可以对整体幅值进行偏移补偿,以保证幅值不超出范围。
例如,在目标时刻为k时,可以对前n时刻的最大值进行幅值补偿调整,而不需要等待第k时刻的度量值完成归一化后,再基于第k时刻的度量值计算第k+1时刻的度量值,可以有效减小时延。
可选地,可以基于递推获得的递推度量值,获得目标信道信息对应的译码比特。
本发明提供的译码方法,通过在对目标信道信息进行译码过程中,基于经过延迟幅值控制处理的递推度量值获得目标信道信息对应的译码比特,可以减小译码过程中度量值归一化带来的时延,从而实现低时延低复杂度的译码。
可选地,所述对目标信道信息进行译码,包括:
利用第一分量译码器和第二分量译码器,对所述目标信道信息执行至少一次迭代译码过程;
在确定所述迭代译码过程迭代完成的情况下,将最后一次所述迭代译码过程中所述第二分量译码器获得的译码比特作为译码判决结果;
其中,一次所述迭代译码过程包括:
利用第一分量译码器,基于输入的先验信息,对所述目标信道信息进行译码,更新所述先验信息,并将更新后的所述先验信息输入至所述第二分量译码器;
利用第二分量译码器,基于输入的所述更新后的所述先验信息,对所述目标信道信息进行译码,再次更新所述先验信息,并将更新后的所述先验信息输入至所述第一分量译码器。
可选地,可以利用第一分量译码器和第二分量译码器,对目标信道信息执行至少一次迭代译码过程。
可选地,一次迭代译码过程可以包括:首先利用第一分量译码器读取目标信道信息,并基于目标信道信息和输入的先验信息对目标信道信息进行译码,同时对先验信息进行更新,并将更新后的先验信息输入第二分量译码器;然后利用第二分量译码器读取目标信道信息,并基于目标信道信息和输入的更新后的先验信息对目标信道信息进行译码,同时再次对先验信息进行更新,并将再次更新后的先验信息输入第一分量译码器。
可选地,在确定迭代译码过程迭代完成的情况下,可以将最后一次迭代译码过程中第二分量译码器获得的译码比特作为译码判决结果输出。
可选地,可以基于译码迭代停止准则判断迭代译码过程是否迭代完成,当判断确定迭代完成后,将最后一次迭代译码过程中第二分量译码器获得的译码比特作为译码判决结果输出。
例如,可以确定在第一分量译码器和第二分量译码器执行迭代译码过程的次数达到预设迭代次数的情况下,将第二分量译码器最后一次获得的译码比特输出,以作为最终获得的译码判决结果。
可选地,在执行第一次迭代译码过程时,可以将先验信息初始化为0。
具体地,可以首先利用第一分量译码器读取目标信道信息,并基于目标信道信息和输入的先验信息(在第一次迭代时,先验信息为0),计算递推度量值,基于递推度量值对目标信道信息进行译码,同时对先验信息进行更新,并将更新后的先验信息输入第二分量译码器;然后,利用第二分量译码器读取目标信道信息,并基于目标信道信息和输入的更新后的先验信息,计算递推度量值,基于递推度量值对目标信道信息进行译码,同时再次对先验信息进行更新,并将再次更新后的先验信息输入第一分量译码器。
在将更新后的先验信息输入第一分量译码器之后,可以进入下一次的迭代过程,即再利用第一分量译码器基于目标信道信息和输入的更新后的先验信息,计算递推度量值,基于递推度量值对目标信道信息进行译码,同时对先验信息进行更新,并将更新后的先验信息输入第二分量译码器;再利用第二分量译码器基于目标信道信息和输入的更新后的先验信息,计算递推度量值,基于递推度量值对目标信道信息进行译码,同时再次对先验信息进行更新,并将再次更新后的先验信息输入第一分量译码器。以此类推,循环迭代上述过程,直到迭代次数达到预设迭代次数时,将第二分量译码器在最后一次迭代中获得的译码比特作为最终获得的译码判决结果输出,其中,在上述计算递推度量值过程中,可以对递推度量值都进行延迟幅值控制处理。
本发明通过在对目标信道信息进行译码过程中,利用第一分量译码器和第二分量译码器,计算递推度量值,并对递推度量值进行延迟幅值控制,再基于经过延迟幅值控制处理的递推度量值获得目标信道信息对应的译码比特,可以减小译码过程中度量值归一化带来的时延,从而实现低时延低复杂度的译码。
可选地,所述对所述目标信道信息进行译码,更新所述先验信息,包括:
基于所述目标信道信息和输入的先验信息,通过流式递推方法计算所述递推度量值;其中,在通过流式递推方法计算所述递推度量值过程中,对所述递推度量值进行所述延迟幅值控制处理;
基于所述递推度量值对所述目标信道信息进行译码,获得所述译码比特和外信息,并利用所述外信息更新所述先验信息。
可选地,第一分量译码器或者第二分量译码器可以基于目标信道信息和输入的先验信息,通过流式递推方法计算递推度量值。
其中,在通过流式递推方法计算递推度量值过程中,可以对递推度量值进行所述延迟幅值控制处理。
可选地,第一分量译码器或者第二分量译码器可以基于计算出的递推度量值,对目标信道信息进行译码。
可选地,第一分量译码器或者第二分量译码器可以基于计算出的递推度量值,计算目标信道信息对应的译码比特和外信息,并利用外信息更新之前的先验信息。
可选地,第一分量译码器可以将其计算出的外信息更新先验信息,并将更新后的先验信息输入第二分量译码器。
可选地,第二分量译码器可以将其计算出的外信息更新先验信息,并将更新后的先验信息输入第一分量译码器。
具体地,一次迭代译码过程可以具体包括以下过程:
(1)利用第一分量译码器读取目标信道信息,并基于目标信道信息和输入的先验信息(在第一次迭代时,先验信息为0),通过流式递推方法计算度量值,基于度量值对目标信道信息进行译码,计算出译码比特和外信息,同时利用外信息更新先验信息,并将更新后的先验信息输入第二分量译码器;
(2)利用第二分量译码器读取目标信道信息,并基于目标信道信息和输入的更新后的先验信息,通过流式递推方法计算度量值,基于度量值对目标信道信息进行译码,计算出译码比特和外信息,同时利用外信息再次更新先验信息,并将再次更新后的先验信息输入第一分量译码器。
可选地,可以循环迭代执行上述的迭代译码过程,直到迭代次数达到预设迭代次数时,将第二分量译码器在最后一次迭代中获得的译码比特作为最终获得的译码判决结果输出。
本发明通过在对目标信道信息进行译码过程中,利用第一分量译码器和第二分量译码器,通过流式递推方法计算递推度量值,并对递推度量值进行延迟幅值控制,再基于经过延迟幅值控制处理的递推度量值获得目标信道信息对应的译码比特,可以减小译码过程中度量值归一化带来的时延,从而实现低时延低复杂度的译码。
可选地,所述基于所述目标信道信息和输入的先验信息,通过流式递推方法计算所述递推度量值,基于所述递推度量值对所述目标信道信息进行译码,获得所述译码比特和外信息,并利用所述外信息更新所述先验信息,包括:
基于所述目标信道信息和输入的先验信息,通过后向递推方法,递推计算后向度量值,并通过前向递推方法,递推计算前向度量值;
基于所述前向度量值和所述后向度量值,获得所述译码比特和所述外信息;
对所述外信息进行交织处理,并利用交织处理后的外信息更新所述先验信息;
其中,在递推计算后向度量值过程中,对所述后向度量值进行延迟幅值控制处理,在递推计算前向度量值过程中,对所述前向度量值进行延迟幅值控制处理。
可选地,第一分量译码器或者第二分量译码器可以基于目标信道信息和输入的先验信息,通过后向递推方法,计算后向度量值,其中,在递推计算后向度量值过程中,可以对后向度量值进行延迟幅值控制处理。
例如,第一分量译码器或者第二分量译码器可以基于目标时刻的目标信道信息和输入的目标时刻的先验信息,通过后向递推方法,计算目标时刻的前一个时刻的后向度量值,并对计算出的前一个时刻的后向度量值进行延迟幅值控制处理。
可选地,第一分量译码器或者第二分量译码器可以基于目标信道信息和输入的先验信息,通过前向递推方法,计算前向度量值,其中,在递推计算前向度量值过程中,可以对前向度量值进行延迟幅值控制处理。
例如,第一分量译码器或者第二分量译码器可以基于目标时刻的目标信道信息和输入的目标时刻的先验信息,通过前向递推方法,计算目标时刻的后一个时刻的前向度量值,并对计算出的后一个时刻的后向度量值进行延迟幅值控制处理。
可选地,第一分量译码器或者第二分量译码器可以基于计算出的前向度量值和后向度量值,计算目标信道信息对应的译码比特和外信息。
可选地,第一分量译码器或者第二分量译码器可以对计算出的外信息进行交织处理,获得交织后的外信息。
可选地,对外信息进行交织处理可以包括:将外信息码块中的b个比特分散到n个帧中,以改变比特间的邻近关系,使信道传输过程中所突发产生集中的错误最大限度的分散化,从而保证在外信息中有某个比特丢失的情况下,外信息仍然能够得以恢复。
可选地,第一分量译码器可以将获得的交织后的外信息输入第二分量译码器,以作为第二分量译码器的先验信息。
可选地,第二分量译码器可以将获得的交织后的外信息输入第一分量译码器,以作为第一分量译码器的先验信息。
本发明通过在对目标信道信息进行译码过程中,利用第一分量译码器和第二分量译码器,通过后向递推方法计算后向度量值,通过前向递推方法计算前向度量值,并对后向度量值和前向度量值进行延时幅值控制,再基于经过延迟幅值控制处理的后向度量值和前向度量值计算目标信道信息对应的译码比特,可以减小译码过程中度量值归一化带来的时延,从而实现低时延低复杂度的译码。
可选地,所述基于所述目标信道信息和输入的先验信息,通过后向递推方法,计算后向度量值,包括:
基于所述目标信道信息和所述先验信息,计算至少一个分支度量值,所述至少一个分支度量值分别对应相同或不同的时刻;
基于所述至少一个分支度量值,通过后向递推方法,递推计算至少一个所述后向度量值。
可选地,第一分量译码器或者第二分量译码器可以基于目标信道信息和先验信息,计算至少一个分支度量值,其中,至少一个分支度量值可以是对应于不同时刻的分支度量值,或者是对应于相同时刻的分支度量值。
例如,Ml(s',s)为时刻l状态s'→s时的分支度量值,Ml(s0',s)为时刻l状态s0'→s时的分支度量值。
例如,Ml-1(s',s)为时刻l-1状态s'→s时的分支度量值,Ml-1(s0',s)为时刻l-1状态s0'→s时的分支度量值。
可选地,第一分量译码器或者第二分量译码器可以基于计算出的至少一个分支度量值,通过后向递推方法,递推计算至少一个后向度量值。
可选地,第一分量译码器可以基于计算出的时刻l状态s0'→s时的分支度量值和时刻l状态s1'→s时的分支度量值,并在时刻l状态s0'时的后向度量值和时刻l状态s1'时的后向度量值已知的情况下,递推出时刻l-1状态s时的后向度量值。
可选地,第二分量译码器可以基于计算出的时刻l状态s0'→s时的分支度量值和时刻l状态s1'→s时的分支度量值,并在时刻l状态s0'时的后向度量值和时刻l状态s1'时的后向度量值已知的情况下,递推出时刻l-1状态s时的后向度量值。
例如,可以通过如下公式进行后向递推,计算后向度量值:
Bl-1(s)=max{Bl(s0')+Ml(s0',s),Bl(s1')+Ml(s1',s)}
其中,l(2≤l≤k+1)为后向度量值时间序号,k为译码判决信息的比特长度,Bl-1(s)表示时刻l-1状态s时的后向度量值,Bl(s0')表示时刻l状态s0'时的后向度量值,Bl(s1')表示时刻l状态s1'时的后向度量值,Ml(s0',s)为时刻l状态s0'→s时的分支度量值,Ml(s1',s)为时刻l状态s1'→s时的分支度量值。
可选地,在递推计算后向度量值过程中,可以对后向度量值进行延迟幅值控制处理。
例如,可以通过下式对后向度量值进行限幅处理:
其中,Inf为一个在合理位宽内的达到的最大值,例如,按接收信号位宽+4设置,假设接收信号幅值为±127(位宽8比特),则Inf设置为4096(12比特)。
本发明通过基于目标信道信息和先验信息计算分支度量值,再基于分支度量值后向递推计算后向度量值,并对后向度量值进行延迟幅值控制,完成流式的递推计算,实现低延迟译码,可以克服串行Turbo译码延迟较大的缺陷。
可选地,所述基于所述至少一个分支度量值,通过后向递推方法,递推计算至少一个所述后向度量值,包括:
获取目标时刻的至少一个后向度量值;
基于所述目标时刻的至少一个后向度量值和所述目标时刻的分支度量值,获取所述目标时刻的前一个时刻的至少一个后向度量值;
获取第k+1时刻至第1时刻对应的所有后向度量值,其中k表示译码判决信息的比特长度,所述目标时刻为所述第k+1时刻至第1时刻中的任意一个时刻;
其中,所述至少一个后向度量值中的每一个后向度量值分别对应不同的状态。
可选地,第一分量译码器或者第二分量译码器可以获取目标时刻的至少一个后向度量值,例如,Bl(s0')和Bl(s1')。
可选地,第一分量译码器可以基于目标时刻的至少一个后向度量值和目标时刻的分支度量值,获取目标时刻的前一个时刻的至少一个后向度量值。
可选地,第二分量译码器可以基于目标时刻的至少一个后向度量值和目标时刻的分支度量值,获取目标时刻的前一个时刻的至少一个后向度量值。
可选地,第一分量译码器或者第二分量译码器可以基于上述方法获取第k+1时刻至第1时刻对应的所有后向度量值。
其中,k表示译码判决信息的比特长度,目标时刻为第k+1时刻至第1时刻中的任意一个时刻。
具体地,第一分量译码器可以初始化第k+1时刻的后向度量值,基于第k+1时刻的后向度量值递推第k时刻的后向度量值,基于第k时刻的后向度量值递推第k-1时刻的后向度量值,依此类推,直至递推至第1时刻的后向度量值。
具体地,第二分量译码器可以初始化第k+1时刻的后向度量值,基于第k+1时刻的后向度量值递推第k时刻的后向度量值,基于第k时刻的后向度量值递推第k-1时刻的后向度量值,依此类推,直至递推至第1时刻的后向度量值。
可选地,所述基于所述目标信道信息和输入的先验信息,通过前向递推方法,计算前向度量值,包括:
基于所述目标信道信息和输入的先验信息,计算至少一个分支度量值,所述至少一个分支度量值分别对应相同或不同的时刻;
基于所述至少一个分支度量值,通过前向递推方法,递推计算至少一个所述前向度量值。
可选地,第一分量译码器或者第二分量译码器可以基于目标信道信息和先验信息,计算至少一个分支度量值,其中,至少一个分支度量值可以是对应于不同时刻的分支度量值,或者是对应于相同时刻的分支度量值。
例如,Ml(s',s)为时刻l状态s'→s时的分支度量值,Ml(s0',s)为时刻l状态s0'→s时的分支度量值。
例如,Ml-1(s',s)为时刻l-1状态s'→s时的分支度量值,Ml-1(s0',s)为时刻l-1状态s0'→s时的分支度量值。
可选地,第一分量译码器或者第二分量译码器可以基于计算出的至少一个分支度量值,通过前向递推方法,递推计算至少一个前向度量值。
可选地,第一分量译码器可以基于计算出的时刻l状态s0'→s时的分支度量值和时刻l状态s1'→s时的分支度量值,并在时刻l-1状态s0'时的前向度量值和时刻l-1状态s1'时的前向度量值已知的情况下,递推出时刻l状态s时的前向度量值。
可选地,第二分量译码器可以基于计算出的时刻l状态s0'→s时的分支度量值和时刻l状态s1'→s时的分支度量值,并在时刻l-1状态s0'时的前向度量值和时刻l-1状态s1'时的前向度量值已知的情况下,递推出时刻l状态s时的前向度量值。
例如,可以通过如下公式进行前向递推,计算前向度量值:
Al(s)=max{Al-1(s0')+Ml(s0',s),Al-1(s1')+Ml(s1',s)}
其中,l(2≤l≤k+1)为前向度量值时间序号,k为译码判决信息的比特长度,Al(s)表示时刻l状态s时的前向度量值,Al-1(s0')表示时刻l-1状态s0'时的前向度量值,Al-1(s1')表示时刻l-1状态s1'时的前向度量值,Ml(s0',s)为时刻l状态s0'→s时的分支度量值,Ml(s1',s)为时刻l状态s1'→s时的分支度量值。
可选地,在递推计算前向度量值过程中,可以对前向度量值进行延迟幅值控制处理。
例如,可以通过下式对前向度量值进行限幅处理:
其中,Inf为一个在合理位宽内的达到的最大值,例如,按接收信号位宽+4设置,假设接收信号幅值为±127(位宽8比特),则Inf设置为4096(12比特)。
本发明通过基于目标信道信息和先验信息计算分支度量值,再基于分支度量值前向递推计算前向度量值,并对前向度量值进行延迟幅值控制,完成流式的递推计算,实现低延迟译码,可以克服串行Turbo译码延迟较大的缺陷。
可选地,所述基于所述至少一个分支度量值,通过前向递推方法,递推计算至少一个所述前向度量值,包括:
获取目标时刻的前一个时刻的至少一个前向度量值;
基于所述目标时刻的前一个时刻的至少一个前向度量值和所述目标时刻的分支度量值,获取所述目标时刻的至少一个前向度量值;
获取第1时刻至第k+1时刻对应的所有前向度量值,其中k表示译码判决信息的比特长度,所述目标时刻为所述第1时刻至第k+1时刻中的任意一个时刻;
其中,所述至少一个前向度量值中的每一个前向度量值分别对应不同的状态。
可选地,第一分量译码器或者第二分量译码器可以获取目标时刻的前一个时刻的至少一个前向度量值,例如,Al-1(s0')和Al-1(s1')。
可选地,第一分量译码器可以基于目标时刻的前一个时刻的至少一个前向度量值和目标时刻的分支度量值,获取目标时刻的至少一个前向度量值。
可选地,第二分量译码器可以基于目标时刻的前一个时刻的至少一个前向度量值和目标时刻的分支度量值,获取目标时刻的至少一个前向度量值。
可选地,第一分量译码器或者第二分量译码器可以基于上述方法获取第1时刻至第k+1时刻对应的所有前向度量值。
其中,k表示译码判决信息的比特长度,目标时刻为第1时刻至第k+1时刻中的任意一个时刻。
具体地,第一分量译码器可以初始化第1时刻的前向度量值,基于第1时刻的前向度量值递推第2时刻的前向度量值,基于第2时刻的前向度量值递推第3时刻的前向度量值,依此类推,直至递推至第k+1时刻的前向度量值。
具体地,第二分量译码器可以初始化第1时刻的前向度量值,基于第1时刻的前向度量值递推第2时刻的前向度量值,基于第2时刻的前向度量值递推第3时刻的前向度量值,依此类推,直至递推至第k+1时刻的前向度量值。
可选地,所述基于所述前向度量值和所述后向度量值,获得所述译码比特和所述外信息,包括:
基于所述目标时刻的分支度量值、所述目标时刻的前一个时刻的至少一个前向度量值和所述目标时刻的至少一个后向度量值,获得目标时刻的外信息;
基于所述目标时刻的外信息,获得目标时刻的译码比特。
可选地,可以基于目标时刻的分支度量值、目标时刻的前一个时刻的至少一个前向度量值和目标时刻的至少一个后向度量值,获得目标时刻的外信息。
例如,可以通过如下公式获得目标时刻的外信息:
其中,U+表示满足的状态转移,集合U-表示满足/>的状态转移,Le(l)为时刻l时的外信息。
可选地,可以基于目标时刻的外信息,获得目标时刻的译码比特。
例如,可以通过如下公式获得目标时刻的译码比特:
其中,x(l)为时刻l时的译码比特,或称为符号判决结果,sign表示求符号运算。
可选地,所述确定所述迭代译码过程迭代完成,包括:
确定所述迭代译码过程的执行次数达到预设迭代次数。
可选地,第一分量译码器和第二分量译码器在执行迭代译码过程时,可以基于译码迭代停止准则判断迭代译码过程是否迭代完成。
可选地,确定迭代译码过程迭代完成可以包括:确定迭代译码过程的执行次数达到预设迭代次数。
可选地,预设迭代次数可以是5或10或20,本发明对此不作具体限定。
例如,可以确定在第一分量译码器和第二分量译码器执行迭代译码过程的次数达到预设迭代次数的情况下,将第二分量译码器最后一次获得的译码比特输出,以作为最终获得的译码判决结果。
例如,可以确定在第一分量译码器和第二分量译码器执行迭代译码过程的次数达到5次的情况下,将第二分量译码器第5次获得的译码比特输出,以作为最终获得的译码判决结果。
例如,可以确定在第一分量译码器和第二分量译码器执行迭代译码过程的次数达到10次的情况下,将第二分量译码器第10次获得的译码比特输出,以作为最终获得的译码判决结果。
例如,可以确定在第一分量译码器和第二分量译码器执行迭代译码过程的次数达到20次的情况下,将第二分量译码器第20次获得的译码比特输出,以作为最终获得的译码判决结果。
可选地,在第一次所述迭代译码过程中,输入的所述先验信息为0。
可选地,在执行第一次迭代译码过程时,可以将先验信息初始化为0。
例如,La(l)=0,其中,La为先验信息,l(1≤l≤k)为先验信息时间序号,k为译码判决信息的比特长度。
本发明提供的译码方法,通过在对目标信道信息进行译码过程中,基于经过延迟幅值控制处理的递推度量值获得目标信道信息对应的译码比特,可以减小译码过程中度量值归一化带来的时延,从而实现低时延低复杂度的译码。
下面对本发明提供的译码装置进行描述,下文描述的译码装置与上文描述的译码方法可相互对应参照。
图2是本发明提供的译码装置的结构示意图之一,如图2所示,该装置包括:译码模块210;其中:
译码模块210用于对目标信道信息进行译码;
其中,所述译码是基于经过延迟幅值控制处理的递推度量值完成的。
为了克服现有技术中Turbo码译码在现场可编程逻辑门阵列(FieldProgrammable Gate Array,FPGA)硬件实现中时延较大的缺陷,本发明通过在对目标信道信息进行译码过程中,基于经过延迟幅值控制处理的递推度量值获得目标信道信息对应的译码比特,可以减小译码过程中度量值归一化带来的时延,从而实现低时延低复杂度译码。
可选地,本发明提供的译码装置可以包括译码模块210。
可选地,译码模块210可以用于对目标信道信息进行译码,其中,该译码过程可以是基于经过延迟幅值控制处理的递推度量值完成的。
可选地,目标信道信息可以是待译码信号,该待译码信号可以是以Turbo码作为信道编码的信号。
可选地,在对目标信道信息进行译码过程中,可以基于经过延迟幅值控制处理的递推度量值计算目标信道信息对应的译码比特。
可选地,递推度量值的计算方法可以包括:通过目标时刻的度量值递推计算目标时刻的前一个时刻的度量值,也可以是通过目标时刻的度量值递推计算目标时刻的后一个时刻的度量值,其中,在由目标时刻的度量值递推目标时刻的前一个时刻或者后一个时刻的度量值时,可以对目标时刻的度量值进行限幅处理,并且可以对整体幅值进行偏移补偿,以保证幅值不超出范围。
例如,在目标时刻为k时,可以对前n时刻的最大值进行幅值补偿调整,而不需要等待第k时刻的度量值完成归一化后,再基于第k时刻的度量值计算第k+1时刻的度量值,可以有效减小时延。
可选地,可以基于递推获得的递推度量值,获得目标信道信息对应的译码比特。
本发明提供的译码装置,通过在对目标信道信息进行译码过程中,基于经过延迟幅值控制处理的递推度量值获得目标信道信息对应的译码比特,可以减小译码过程中度量值归一化带来的时延,从而实现低时延低复杂度的译码。
可选地,所述译码模块210包括:第一分量译码器和第二分量译码器;
所述第一分量译码器和所述第二分量译码器用于:对所述目标信道信息执行至少一次迭代译码过程,并在确定所述迭代译码过程迭代完成的情况下,所述第二分量译码器用于将最后一次所述迭代译码过程中获得的译码比特作为译码判决结果输出;
其中,一次所述迭代译码过程包括:
所述第一分量译码器基于输入的先验信息,对所述目标信道信息进行译码,更新所述先验信息,并将更新后的所述先验信息输入至所述第二分量译码器;
所述第二分量译码器基于输入的所述更新后的所述先验信息,对所述目标信道信息进行译码,再次更新所述先验信息,并将更新后的所述先验信息输入至所述第一分量译码器。
可选地,译码模块210可以包括第一分量译码器和第二分量译码器。
可选地,第一分量译码器和第二分量译码器可以用于:对目标信道信息执行至少一次迭代译码过程。
可选地,一次迭代译码过程可以包括:首先第一分量译码器读取目标信道信息,并基于目标信道信息和输入的先验信息对目标信道信息进行译码,同时对先验信息进行更新,并将更新后的先验信息输入第二分量译码器;然后第二分量译码器读取目标信道信息,并基于目标信道信息和输入的更新后的先验信息对目标信道信息进行译码,同时再次对先验信息进行更新,并将再次更新后的先验信息输入第一分量译码器。
可选地,在确定迭代译码过程迭代完成的情况下,第二分量译码器可以用于将最后一次迭代译码过程中获得的译码比特作为译码判决结果输出。
可选地,可以基于译码迭代停止准则判断迭代译码过程是否迭代完成,当判断确定迭代完成后,第二分量译码器将最后一次迭代译码过程中获得的译码比特作为译码判决结果输出。
例如,可以确定在第一分量译码器和第二分量译码器执行迭代译码过程的次数达到预设迭代次数的情况下,第二分量译码器将最后一次获得的译码比特输出,以作为最终获得的译码判决结果。
可选地,在执行第一次迭代译码过程时,可以将先验信息初始化为0。
具体地,首先,第一分量译码器可以读取目标信道信息,并基于目标信道信息和输入的先验信息(在第一次迭代时,先验信息为0),计算递推度量值,基于递推度量值对目标信道信息进行译码,同时对先验信息进行更新,并将更新后的先验信息输入第二分量译码器;然后,第二分量译码器可以读取目标信道信息,并基于目标信道信息和输入的更新后的先验信息,计算递推度量值,基于递推度量值对目标信道信息进行译码,同时再次对先验信息进行更新,并将再次更新后的先验信息输入第一分量译码器。
在将更新后的先验信息输入第一分量译码器之后,可以进入下一次的迭代过程,即第一分量译码器再基于目标信道信息和输入的更新后的先验信息,计算递推度量值,基于递推度量值对目标信道信息进行译码,同时对先验信息进行更新,并将更新后的先验信息输入第二分量译码器;第二分量译码器再基于目标信道信息和输入的更新后的先验信息,计算递推度量值,基于递推度量值对目标信道信息进行译码,同时再次对先验信息进行更新,并将再次更新后的先验信息输入第一分量译码器。以此类推,循环迭代上述过程,直到迭代次数达到预设迭代次数时,将第二分量译码器在最后一次迭代中获得的译码比特作为最终获得的译码判决结果输出,其中,在上述计算递推度量值过程中,可以对递推度量值都进行延迟幅值控制处理。
本发明通过在对目标信道信息进行译码过程中,利用第一分量译码器和第二分量译码器,计算递推度量值,并对递推度量值进行延迟幅值控制,再基于经过延迟幅值控制处理的递推度量值获得目标信道信息对应的译码比特,可以减小译码过程中度量值归一化带来的时延,从而实现低时延低复杂度的译码。
可选地,所述第一分量译码器和所述第二分量译码器还用于:
基于所述目标信道信息和输入的先验信息,通过流式递推方法计算所述递推度量值;其中,在通过流式递推方法计算所述递推度量值过程中,对所述递推度量值进行所述延迟幅值控制处理;
基于所述递推度量值对所述目标信道信息进行译码,获得所述译码比特和外信息,并利用所述外信息更新所述先验信息。
可选地,第一分量译码器或者第二分量译码器可以基于目标信道信息和输入的先验信息,通过流式递推方法计算递推度量值。
其中,在通过流式递推方法计算递推度量值过程中,可以对递推度量值进行所述延迟幅值控制处理。
可选地,第一分量译码器或者第二分量译码器可以基于计算出的递推度量值,对目标信道信息进行译码。
可选地,第一分量译码器或者第二分量译码器可以基于计算出的递推度量值,计算目标信道信息对应的译码比特和外信息,并利用外信息更新之前的先验信息。
可选地,第一分量译码器可以将其计算出的外信息更新先验信息,并将更新后的先验信息输入第二分量译码器。
可选地,第二分量译码器可以将其计算出的外信息更新先验信息,并将更新后的先验信息输入第一分量译码器。
具体地,一次迭代译码过程可以具体包括以下过程:
(1)第一分量译码器读取目标信道信息,并基于目标信道信息和输入的先验信息(在第一次迭代时,先验信息为0),通过流式递推方法计算度量值,基于度量值对目标信道信息进行译码,计算出译码比特和外信息,同时利用外信息更新先验信息,并将更新后的先验信息输入第二分量译码器;
(2)第二分量译码器读取目标信道信息,并基于目标信道信息和输入的更新后的先验信息,通过流式递推方法计算度量值,基于度量值对目标信道信息进行译码,计算出译码比特和外信息,同时利用外信息再次更新先验信息,并将再次更新后的先验信息输入第一分量译码器。
可选地,可以循环迭代执行上述的迭代译码过程,直到迭代次数达到预设迭代次数时,第二分量译码器将在最后一次迭代中获得的译码比特作为最终获得的译码判决结果输出。
本发明通过在对目标信道信息进行译码过程中,利用第一分量译码器和第二分量译码器,通过流式递推方法计算递推度量值,并对递推度量值进行延迟幅值控制,再基于经过延迟幅值控制处理的递推度量值获得目标信道信息对应的译码比特,可以减小译码过程中度量值归一化带来的时延,从而实现低时延低复杂度的译码。
可选地,所述第一分量译码器和所述第二分量译码器的结构相同;
所述第一分量译码器和所述第二分量译码器分别包括:
先验信息存储单元、后向度量计算单元、后向度量存储单元、前向度量及外信息计算单元和交织单元;
其中,所述先验信息存储单元用于:接收和存储所述先验信息;
所述后向度量计算单元用于:读取所述先验信息存储单元的所述先验信息,和读取所述目标信道信息,并基于所述先验信息和所述目标信道信息,通过后向递推方法,递推计算后向度量值;其中,在递推计算后向度量值过程中,对所述后向度量值进行延迟幅值控制处理;
所述后向度量存储单元用于:读取和存储所述后向度量计算单元计算出的所述后向度量值;
所述前向度量及外信息计算单元用于:读取所述先验信息存储单元的所述先验信息、所述后向度量存储单元的所述后向度量值,和读取所述目标信道信息;基于所述目标信道信息和所述先验信息,通过前向递推方法,递推计算前向度量值,并基于所述前向度量值和所述后向度量值,获得所述译码比特和所述外信息;其中,在递推计算前向度量值过程中,对所述前向度量值进行延迟幅值控制处理;
所述交织单元用于:对所述前向度量及外信息计算单元获得的所述外信息进行交织处理,并利用交织处理后的外信息更新所述先验信息。
可选地,第一分量译码器和第二分量译码器的结构可以相同。
可选地,图3是本发明提供的译码装置的结构示意图之二,如图3所示,第一分量译码器和第二分量译码器可以分别包括:
先验信息存储单元、后向度量计算单元、后向度量存储单元、前向度量及外信息计算单元和交织单元;
可选地,先验信息存储单元可以用于接收和存储先验信息。
可选地,后向度量计算单元可以用于读取先验信息存储单元的先验信息,和读取目标信道信息,并基于先验信息和目标信道信息,通过后向递推方法,递推计算后向度量值,其中,在递推计算后向度量值过程中,可以对后向度量值进行延迟幅值控制处理。
可选地,后向度量存储单元可以用于读取和存储后向度量计算单元计算出的后向度量值。
可选地,前向度量及外信息计算单元可以用于读取先验信息存储单元的先验信息、后向度量存储单元的后向度量值,和读取目标信道信息;基于目标信道信息和先验信息,通过前向递推方法,递推计算前向度量值,并基于前向度量值和后向度量值,获得译码比特和外信息,其中,在递推计算前向度量值过程中,可以对前向度量值进行延迟幅值控制处理。
可选地,交织单元可以用于对前向度量及外信息计算单元获得的外信息进行交织处理。
可选地,交织单元对外信息进行交织处理可以包括:交织单元将外信息码块中的b个比特分散到n个帧中,以改变比特间的邻近关系,使信道传输过程中所突发产生集中的错误最大限度的分散化,从而保证在外信息中有某个比特丢失的情况下,外信息仍然能够得以恢复。
可选地,第一分量译码器的交织单元可以用于将获得的交织后的外信息输入第二分量译码器,以作为第二分量译码器的先验信息。
可选地,第二分量译码器的交织单元可以用于将获得的交织后的外信息输入第一分量译码器,以作为第一分量译码器的先验信息。
具体地,译码器工作前可以先进行初始化,待译码信号和先验信息进入译码器,通过后向递推计算存储后向度量值,再通过前向递推计算前向度量值、外信息和译码比特,外信息经过交织器存为另一个分量译码器所需的先验信息。当达到预设迭代次数时,输出最后一次获得的译码比特作为译码判决值。
本发明通过在对目标信道信息进行译码过程中,利用第一分量译码器和第二分量译码器,通过后向递推方法计算后向度量值,通过前向递推方法计算前向度量值,并对后向度量值和前向度量值进行延时幅值控制,再基于经过延迟幅值控制处理的后向度量值和前向度量值计算目标信道信息对应的译码比特,可以减小译码过程中度量值归一化带来的时延,从而实现低时延低复杂度的译码,可以有效地克服常规的Turbo译码器在FPGA硬件实现中时延较大的缺陷。
可选地,所述后向度量计算单元还用于:
基于所述目标信道信息和所述先验信息,计算至少一个分支度量值,所述至少一个分支度量值分别对应相同或不同的时刻;
基于所述至少一个分支度量值,通过后向递推方法,递推计算至少一个所述后向度量值。
可选地,后向度量计算单元可以基于目标信道信息和先验信息,计算至少一个分支度量值,其中,至少一个分支度量值可以是对应于不同时刻的分支度量值,或者是对应于相同时刻的分支度量值。
例如,Ml(s',s)为时刻l状态s'→s时的分支度量值,Ml(s0',s)为时刻l状态s0'→s时的分支度量值。
例如,Ml-1(s',s)为时刻l-1状态s'→s时的分支度量值,Ml-1(s0',s)为时刻l-1状态s0'→s时的分支度量值。
可选地,后向度量计算单元可以基于计算出的至少一个分支度量值,通过后向递推方法,递推计算至少一个后向度量值。
可选地,后向度量计算单元可以基于计算出的时刻l状态s0'→s时的分支度量值和时刻l状态s1'→s时的分支度量值,并在时刻l状态s0'时的后向度量值和时刻l状态s1'时的后向度量值已知的情况下,递推出时刻l-1状态s时的后向度量值。
例如,可以通过如下公式进行后向递推,计算后向度量值:
Bl-1(s)=max{Bl(s0')+Ml(s0',s),Bl(s1')+Ml(s1',s)}
其中,l(2≤l≤k+1)为后向度量值时间序号,k为译码判决信息的比特长度,Bl-1(s)表示时刻l-1状态s时的后向度量值,Bl(s0')表示时刻l状态s0'时的后向度量值,Bl(s1')表示时刻l状态s1'时的后向度量值,Ml(s0',s)为时刻l状态s0'→s时的分支度量值,Ml(s1',s)为时刻l状态s1'→s时的分支度量值。
可选地,在递推计算后向度量值过程中,可以对后向度量值进行延迟幅值控制处理。
例如,可以通过下式对后向度量值进行限幅处理:
其中,Inf为一个在合理位宽内的达到的最大值,例如,按接收信号位宽+4设置,假设接收信号幅值为±127(位宽8比特),则Inf设置为4096(12比特)。
本发明通过基于目标信道信息和先验信息计算分支度量值,再基于分支度量值后向递推计算后向度量值,并对后向度量值进行延迟幅值控制,完成流式的递推计算,实现低延迟译码,可以克服串行Turbo译码延迟较大的缺陷。
可选地,所述后向度量计算单元还用于:
获取目标时刻的至少一个后向度量值;
基于所述目标时刻的至少一个后向度量值和所述目标时刻的分支度量值,获取所述目标时刻的前一个时刻的至少一个后向度量值;
获取第k+1时刻至第1时刻对应的所有后向度量值,其中k表示译码判决信息的比特长度,所述目标时刻为所述第k+1时刻至第1时刻中的任意一个时刻;
其中,所述至少一个后向度量值中的每一个后向度量值分别对应不同的状态。
可选地,后向度量计算单元可以获取目标时刻的至少一个后向度量值,例如,Bl(s0')和Bl(s1')。
可选地,后向度量计算单元可以基于目标时刻的至少一个后向度量值和目标时刻的分支度量值,获取目标时刻的前一个时刻的至少一个后向度量值。
可选地,后向度量计算单元可以基于上述方法获取第k+1时刻至第1时刻对应的所有后向度量值。
其中,k表示译码判决信息的比特长度,目标时刻为第k+1时刻至第1时刻中的任意一个时刻。
具体地,后向度量计算单元可以初始化第k+1时刻的后向度量值,基于第k+1时刻的后向度量值递推第k时刻的后向度量值,基于第k时刻的后向度量值递推第k-1时刻的后向度量值,依此类推,直至递推至第1时刻的后向度量值。
可选地,所述前向度量及外信息计算单元还用于:
基于所述目标信道信息和所述先验信息,计算至少一个分支度量值,所述至少一个分支度量值分别对应相同或不同的时刻;
基于所述至少一个分支度量值,通过前向递推方法,递推计算至少一个所述前向度量值。
可选地,前向度量及外信息计算单元可以基于目标信道信息和先验信息,计算至少一个分支度量值,其中,至少一个分支度量值可以是对应于不同时刻的分支度量值,或者是对应于相同时刻的分支度量值。
例如,Ml(s',s)为时刻l状态s'→s时的分支度量值,Ml(s0',s)为时刻l状态s0'→s时的分支度量值。
例如,Ml-1(s',s)为时刻l-1状态s'→s时的分支度量值,Ml-1(s0',s)为时刻l-1状态s0'→s时的分支度量值。
可选地,前向度量及外信息计算单元可以基于计算出的至少一个分支度量值,通过前向递推方法,递推计算至少一个前向度量值。
可选地,前向度量及外信息计算单元可以基于计算出的时刻l状态s0'→s时的分支度量值和时刻l状态s1'→s时的分支度量值,并在时刻l-1状态s0'时的前向度量值和时刻l-1状态s1'时的前向度量值已知的情况下,递推出时刻l状态s时的前向度量值。
例如,可以通过如下公式进行前向递推,计算前向度量值:
Al(s)=max{Al-1(s0')+Ml(s0',s),Al-1(s1')+Ml(s1',s)}
其中,l(2≤l≤k+1)为前向度量值时间序号,k为译码判决信息的比特长度,Al(s)表示时刻l状态s时的前向度量值,Al-1(s0')表示时刻l-1状态s0'时的前向度量值,Al-1(s1')表示时刻l-1状态s1'时的前向度量值,Ml(s0',s)为时刻l状态s0'→s时的分支度量值,Ml(s1',s)为时刻l状态s1'→s时的分支度量值。
可选地,在递推计算前向度量值过程中,可以对前向度量值进行延迟幅值控制处理。
例如,可以通过下式对前向度量值进行限幅处理:
其中,Inf为一个在合理位宽内的达到的最大值,例如,按接收信号位宽+4设置,假设接收信号幅值为±127(位宽8比特),则Inf设置为4096(12比特)。
本发明通过基于目标信道信息和先验信息计算分支度量值,再基于分支度量值前向递推计算前向度量值,并对前向度量值进行延迟幅值控制,完成流式的递推计算,实现低延迟译码,可以克服串行Turbo译码延迟较大的缺陷。
可选地,所述前向度量及外信息计算单元还用于:
获取目标时刻的前一个时刻的至少一个前向度量值;
基于所述目标时刻的前一个时刻的至少一个前向度量值和所述目标时刻的分支度量值,获取所述目标时刻的至少一个前向度量值;
获取第1时刻至第k+1时刻对应的所有前向度量值,其中k表示信息比特长度,所述目标时刻为所述第1时刻至第k+1时刻中的任意一个时刻;
其中,所述至少一个前向度量值中的每一个前向度量值分别对应不同的状态。
可选地,前向度量及外信息计算单元可以获取目标时刻的前一个时刻的至少一个前向度量值,例如,Al-1(s0')和Al-1(s1')。
可选地,前向度量及外信息计算单元可以基于目标时刻的前一个时刻的至少一个前向度量值和目标时刻的分支度量值,获取目标时刻的至少一个前向度量值。
可选地,前向度量及外信息计算单元可以基于上述方法获取第1时刻至第k+1时刻对应的所有前向度量值。
其中,k表示译码判决信息的比特长度,目标时刻为第1时刻至第k+1时刻中的任意一个时刻。
具体地,前向度量及外信息计算单元可以初始化第1时刻的前向度量值,基于第1时刻的前向度量值递推第2时刻的前向度量值,基于第2时刻的前向度量值递推第3时刻的前向度量值,依此类推,直至递推至第k+1时刻的前向度量值。
可选地,所述前向度量及外信息计算单元还用于:
基于所述目标时刻的分支度量值、所述目标时刻的前一个时刻的至少一个前向度量值和所述目标时刻的至少一个后向度量值,获得目标时刻的外信息;
基于所述目标时刻的外信息,获得目标时刻的译码比特。
可选地,前向度量及外信息计算单元可以基于目标时刻的分支度量值、目标时刻的前一个时刻的至少一个前向度量值和目标时刻的至少一个后向度量值,获得目标时刻的外信息。
例如,可以通过如下公式获得目标时刻的外信息:
其中,U+表示满足的状态转移,集合U-表示满足/>的状态转移,Le(l)为时刻l时的外信息。
可选地,前向度量及外信息计算单元可以基于目标时刻的外信息,获得目标时刻的译码比特。
例如,可以通过如下公式获得目标时刻的译码比特:
其中,x(l)为时刻l时的译码比特,或称为符号判决结果,sign表示求符号运算。
可选地,所述确定所述迭代译码过程迭代完成,包括:
确定所述迭代译码过程的执行次数达到预设迭代次数。
可选地,第一分量译码器和第二分量译码器在执行迭代译码过程时,可以基于译码迭代停止准则判断迭代译码过程是否迭代完成。
可选地,确定迭代译码过程迭代完成可以包括:确定迭代译码过程的执行次数达到预设迭代次数。
可选地,预设迭代次数可以是5或10或20,本发明对此不作具体限定。
例如,可以确定在第一分量译码器和第二分量译码器执行迭代译码过程的次数达到预设迭代次数的情况下,第二分量译码器将最后一次获得的译码比特输出,以作为最终获得的译码判决结果。
例如,可以确定在第一分量译码器和第二分量译码器执行迭代译码过程的次数达到5次的情况下,第二分量译码器将第5次获得的译码比特输出,以作为最终获得的译码判决结果。
例如,可以确定在第一分量译码器和第二分量译码器执行迭代译码过程的次数达到10次的情况下,第二分量译码器将第10次获得的译码比特输出,以作为最终获得的译码判决结果。
例如,可以确定在第一分量译码器和第二分量译码器执行迭代译码过程的次数达到20次的情况下,第二分量译码器将第20次获得的译码比特输出,以作为最终获得的译码判决结果。
可选地,在第一次所述迭代译码过程中,输入的所述先验信息为0。
可选地,在执行第一次迭代译码过程时,可以将先验信息初始化为0。
例如,La(l)=0,其中,La为先验信息,l(1≤l≤k)为先验信息时间序号,k为译码判决信息的比特长度。
本发明提供的译码装置,通过在对目标信道信息进行译码过程中,基于经过延迟幅值控制处理的递推度量值获得目标信道信息对应的译码比特,可以减小译码过程中度量值归一化带来的时延,从而实现低时延低复杂度的译码。
可选地,图3所示的译码装置的具体执行过程可以包括如下步骤:
(1)初始化先验信息存储单元,存储信息置零;
可选地,先验信息存储单元深度应不小于信息比特长度,即
LRAM≥k
其中,LRAM为先验信息存储单元深度,k为译码判决信息的比特长度。
可选地,初始化先验信息存储单元,信息置零,即
La(l)=0,1≤l≤k
其中,La为先验信息,l(1≤l≤k)为先验信息时间序号。
(2)后向度量计算单元读取先验信息存储单元的数据,基于目标信道信息与先验信息计算出后向度量值,并存入后向度量存储单元;
可选地,后向度量计算单元可以首先对后向度量值进行初始化。
可选地,若分量译码器结束状态为零,则初始化方法如下:
其中,s(0≤s≤2m-1)为后向度量值状态序号,m为分量译码器缓存阶数,Inf为一个在合理位宽内的达到的最大值,Bk+1(s)为k+1时刻状态s的后向度量值。
可选地,若分量译码器结束状态未知,则初始化方法如下:
Bk+1(s)=0
可选地,可以初始化幅值补偿标志:
w=0
其中,w∈{0,1}为幅值补偿标志。
可选地,可以初始化幅值补偿标志使能:
we=1
可选地,可以通过如下公式计算分支度量值:
Ml(s',s)=uLa(l)/2+<y(l),c(s',s)>-|La(l)/2|-||y(l)||1+wInf
其中,u∈{±1}为状态s'→s时输入的比特,La(l)为时刻l时的先验信息,y(l)为时刻l时的信道信息,c(s',s)为状态s'→s时输出的比特,<a,b>表示计算a和b的内积,|·|表示计算绝对值,||·||1表示计算1-范数,Ml(s',s)为时刻l状态s'→s时的分支度量值。
可选地,对于状态可以通过如下公式更新后向度量计算值:
Bl-1(s)=max{Bl(s0')+Ml(s0',s),Bl(s1')+Ml(s1',s)}
其中,l(2≤l≤k+1)为后向度量值时间序号。
可选地,可以通过如下公式对后向度量计算值进行限幅处理:
可选地,可以通过如下公式更新幅值补偿标志:
其中,sign表示求符号运算。
可选地,可以更新幅值补偿标志使能,若w=1,则we=0并保持m+1个时钟,否则we=1。
可选地,可以递推更新后向度量值至B2(s)。
可选地,可以输出并存储Bl(s),l∈[2,k+1],s∈[0,2m-1]至后向度量存储单元。
(3)前向度量及外信息计算单元可以读取先验信息存储单元、后向度量存储单元的数据,通过目标信道信息、先验信息和后向度量值计算出前向度量值、外信息和译码比特,并将外信息输出至交织单元;
可选地,前向度量及外信息计算单元可以首先进行初始化。
例如,前向度量值初始化方法如下:
其中,s(0≤s≤2m-1)为前向度量值状态序号,m为分量译码器缓存阶数,Inf为一个在合理位宽内的达到的最大值,A1(s)为1时刻状态s的前向度量值。
可选地,可以初始化幅值补偿标志:
w=0
其中,w∈{0,1}为幅值补偿标志。
可选地,可以初始化幅值补偿标志使能:
we=1
可选地,可以通过如下公式计算分支度量值:
Ml(s',s)=uLa(l)/2+<y(l),c(s',s)>-|La(l)/2|-||y(l)||1+wInf
其中,u∈{±1}为状态s'→s时输入的比特,La(l)为时刻l时的先验信息,y(l)为时刻l时的信道信息,c(s',s)为状态s'→s时输出的比特,<a,b>表示计算a和b的内积,|·|表示计算绝对值,||·||1表示计算1-范数,Ml(s',s)为时刻l状态s'→s时的分支度量值。
可选地,对于可以通过如下公式更新前向度量计算值:
Al(s)=max{Al-1(s0')+Ml(s0',s),Al-1(s1')+Ml(s1',s)}
其中,l(2≤l≤k+1)为前向度量值时间序号。
可选地,可以通过如下公式对前向度量计算值进行限幅处理:
可选地,可以通过如下公式更新幅值补偿标志:
其中,sign表示求符号运算。
可选地,可以更新幅值补偿标志使能,若w=1,则we=0并保持m+1个时钟,否则we=1。
可选地,可以递推更新前向度量值至Ak+1(s)。
可选地,可以通过如下公式计算部分分支度量值:
M'l(s',s)=Ml(s',s)-y(l,0)*c(s',s,0)+|y(l,0)|
其中,Ml(s',s)为分支度量值,y(l,0)为时刻l时的目标信道信息中的系统比特,c(s',s,0)为状态s'→s时输出的系统比特,Ml'(s',s)为部分分支度量值。
可选地,可以从后向度量存储单元读取后向度量值,并通过如下公式计算外信息:
其中,U+表示满足的状态转移,集合U-表示满足/>的状态转移,Le(l)为时刻l时的外信息。/>
可选地,在未达到预设迭代次数前,前向度量及外信息计算单元均输出外信息。
可选地,可以通过如下公式计算符号判决结果:
其中,x(l)为时刻l时的符号判决结果,
可选地,在达到预设迭代次数时,前向度量及外信息计算单元输出符号判决结果,即译码比特。
(4)外信息经过交织单元后,输出交织后的外信息,存入另一个分量译码器的先验信息存储单元;
可选地,前向度量及外信息计算单元输出的外信息进入交织单元,交织单元可以将外信息交织后输出至另一个分量译码器的先验信息存储单元:
La(l)=Le(α(l))
其中,α(l)为时刻l交织单元对应的交织地址,La(l)为时刻l的先验信息。
(5)重复上述步骤(2)至步骤(4),直至迭代次数达到预设迭代次数后,进行步骤(6);
(6)在确定达到预设迭代次数后,前向度量及外信息计算单元输出译码比特。
可选地,后向度量计算单元和前向度量及外信息计算单元,在计算分支度量值的计算过程中,对后向度量值和前向度量值进行了幅值控制,同时利用幅值补偿标志w信号和幅值补偿标志使能we信号对整体幅值进行偏移补偿,可以保证幅值不超出范围。
可选地,本发明提供的译码方法和译码装置可以适用于低时延需求的通信场景中。
可选地,本发明提供的译码方法和译码装置可以适用于以Turbo码作为信道编码的低时延需求通信场景中。
本发明通过对分量译码器的分支度量值先进行幅值预处理,使得前向和后向递推度量值不出现较大波动,再对波动不大的递推值进行延迟幅值控制,完成流式的递推计算。本发明在不引入并行译码的前提下,可以保证译码性能无损失,通过流式递推计算度量值,可以减小译码器中度量值归一化带来的时延,从而实现低时延低复杂度译码。
图4是本发明提供的电子设备的实体结构示意图,如图4所示,该电子设备可以包括:处理器(processor)410、通信接口(Communications Interface)420、存储器(memory)430和通信总线440,其中,处理器410,通信接口420,存储器430通过通信总线440完成相互间的通信。处理器410可以调用存储器430中的逻辑指令,以执行上述各方法所提供的译码方法,该方法包括:
对目标信道信息进行译码;
其中,所述译码是基于经过延迟幅值控制处理的递推度量值完成的。
此外,上述的存储器430中的逻辑指令可以通过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所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
另一方面,本发明还提供一种计算机程序产品,所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序,所述计算机程序包括程序指令,当所述程序指令被计算机执行时,计算机能够执行上述各方法所提供的译码方法,该方法包括:
对目标信道信息进行译码;
其中,所述译码是基于经过延迟幅值控制处理的递推度量值完成的。
又一方面,本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各提供的译码方法,该方法包括:
对目标信道信息进行译码;
其中,所述译码是基于经过延迟幅值控制处理的递推度量值完成的。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,其中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网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下,即可以理解并实施。
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各实施方式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。基于这样的理解,上述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计算机可读存储介质中,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)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (22)
1.一种译码方法,其特征在于,包括:
对目标信道信息进行译码;
其中,所述译码是基于经过延迟幅值控制处理的递推度量值完成的;所述对目标信道信息进行译码,包括:
利用第一分量译码器和第二分量译码器,对所述目标信道信息执行至少一次迭代译码过程;
在确定所述迭代译码过程迭代完成的情况下,将最后一次所述迭代译码过程中所述第二分量译码器获得的译码比特作为译码判决结果;
其中,一次所述迭代译码过程包括:
利用第一分量译码器,基于输入的先验信息,对所述目标信道信息进行译码,更新所述先验信息,并将更新后的所述先验信息输入至所述第二分量译码器;
利用第二分量译码器,基于输入的所述更新后的所述先验信息,对所述目标信道信息进行译码,再次更新所述先验信息,并将更新后的所述先验信息输入至所述第一分量译码器。
2.根据权利要求1所述的译码方法,其特征在于,所述对所述目标信道信息进行译码,更新所述先验信息,包括:
基于所述目标信道信息和输入的先验信息,通过流式递推方法计算所述递推度量值;其中,在通过流式递推方法计算所述递推度量值过程中,对所述递推度量值进行所述延迟幅值控制处理;
基于所述递推度量值对所述目标信道信息进行译码,获得所述译码比特和外信息,并利用所述外信息更新所述先验信息。
3.根据权利要求2所述的译码方法,其特征在于,所述基于所述目标信道信息和输入的先验信息,通过流式递推方法计算所述递推度量值,基于所述递推度量值对所述目标信道信息进行译码,获得所述译码比特和外信息,并利用所述外信息更新所述先验信息,包括:
基于所述目标信道信息和输入的先验信息,通过后向递推方法,递推计算后向度量值,并通过前向递推方法,递推计算前向度量值;
基于所述前向度量值和所述后向度量值,获得所述译码比特和所述外信息;
对所述外信息进行交织处理,并利用交织处理后的外信息更新所述先验信息;
其中,在递推计算后向度量值过程中,对所述后向度量值进行延迟幅值控制处理,在递推计算前向度量值过程中,对所述前向度量值进行延迟幅值控制处理。
4.根据权利要求3所述的译码方法,其特征在于,所述基于所述目标信道信息和输入的先验信息,通过后向递推方法,计算后向度量值,包括:
基于所述目标信道信息和所述先验信息,计算至少一个分支度量值,所述至少一个分支度量值分别对应相同或不同的时刻;
基于所述至少一个分支度量值,通过后向递推方法,递推计算至少一个所述后向度量值。
5.根据权利要求4所述的译码方法,其特征在于,所述基于所述至少一个分支度量值,通过后向递推方法,递推计算至少一个所述后向度量值,包括:
获取目标时刻的至少一个后向度量值;
基于所述目标时刻的至少一个后向度量值和所述目标时刻的分支度量值,获取所述目标时刻的前一个时刻的至少一个后向度量值;
获取第k+1时刻至第1时刻对应的所有后向度量值,其中k表示译码判决信息的比特长度,所述目标时刻为所述第k+1时刻至第1时刻中的任意一个时刻;
其中,所述至少一个后向度量值中的每一个后向度量值分别对应不同的状态。
6.根据权利要求3所述的译码方法,其特征在于,所述基于所述目标信道信息和输入的先验信息,通过前向递推方法,计算前向度量值,包括:
基于所述目标信道信息和输入的先验信息,计算至少一个分支度量值,所述至少一个分支度量值分别对应相同或不同的时刻;
基于所述至少一个分支度量值,通过前向递推方法,递推计算至少一个所述前向度量值。
7.根据权利要求6所述的译码方法,其特征在于,所述基于所述至少一个分支度量值,通过前向递推方法,递推计算至少一个所述前向度量值,包括:
获取目标时刻的前一个时刻的至少一个前向度量值;
基于所述目标时刻的前一个时刻的至少一个前向度量值和所述目标时刻的分支度量值,获取所述目标时刻的至少一个前向度量值;
获取第1时刻至第k+1时刻对应的所有前向度量值,其中k表示译码判决信息的比特长度,所述目标时刻为所述第1时刻至第k+1时刻中的任意一个时刻;
其中,所述至少一个前向度量值中的每一个前向度量值分别对应不同的状态。
8.根据权利要求7所述的译码方法,其特征在于,所述基于所述前向度量值和所述后向度量值,获得所述译码比特和所述外信息,包括:
基于所述目标时刻的分支度量值、所述目标时刻的前一个时刻的至少一个前向度量值和所述目标时刻的至少一个后向度量值,获得目标时刻的外信息;
基于所述目标时刻的外信息,获得目标时刻的译码比特。
9.根据权利要求1所述的译码方法,其特征在于,所述确定所述迭代译码过程迭代完成,包括:
确定所述迭代译码过程的执行次数达到预设迭代次数。
10.根据权利要求1-9任一项所述的译码方法,其特征在于,在第一次所述迭代译码过程中,输入的所述先验信息为0。
11.一种译码装置,其特征在于,包括:
译码模块,用于对目标信道信息进行译码;
其中,所述译码是基于经过延迟幅值控制处理的递推度量值完成的;所述译码模块包括:第一分量译码器和第二分量译码器;
所述第一分量译码器和所述第二分量译码器用于:对所述目标信道信息执行至少一次迭代译码过程,并在确定所述迭代译码过程迭代完成的情况下,所述第二分量译码器用于将最后一次所述迭代译码过程中获得的译码比特作为译码判决结果输出;
其中,一次所述迭代译码过程包括:
所述第一分量译码器基于输入的先验信息,对所述目标信道信息进行译码,更新所述先验信息,并将更新后的所述先验信息输入至所述第二分量译码器;
所述第二分量译码器基于输入的所述更新后的所述先验信息,对所述目标信道信息进行译码,再次更新所述先验信息,并将更新后的所述先验信息输入至所述第一分量译码器。
12.根据权利要求11所述的译码装置,其特征在于,所述第一分量译码器和所述第二分量译码器还用于:
基于所述目标信道信息和输入的先验信息,通过流式递推方法计算所述递推度量值;其中,在通过流式递推方法计算所述递推度量值过程中,对所述递推度量值进行所述延迟幅值控制处理;
基于所述递推度量值对所述目标信道信息进行译码,获得所述译码比特和外信息,并利用所述外信息更新所述先验信息。
13.根据权利要求12所述的译码装置,其特征在于,所述第一分量译码器和所述第二分量译码器的结构相同;
所述第一分量译码器和所述第二分量译码器分别包括:
先验信息存储单元、后向度量计算单元、后向度量存储单元、前向度量及外信息计算单元和交织单元;
其中,所述先验信息存储单元用于:接收和存储所述先验信息;
所述后向度量计算单元用于:读取所述先验信息存储单元的所述先验信息,和读取所述目标信道信息,并基于所述先验信息和所述目标信道信息,通过后向递推方法,递推计算后向度量值;其中,在递推计算后向度量值过程中,对所述后向度量值进行延迟幅值控制处理;
所述后向度量存储单元用于:读取和存储所述后向度量计算单元计算出的所述后向度量值;
所述前向度量及外信息计算单元用于:读取所述先验信息存储单元的所述先验信息、所述后向度量存储单元的所述后向度量值,和读取所述目标信道信息;基于所述目标信道信息和所述先验信息,通过前向递推方法,递推计算前向度量值,并基于所述前向度量值和所述后向度量值,获得所述译码比特和所述外信息;其中,在递推计算前向度量值过程中,对所述前向度量值进行延迟幅值控制处理;
所述交织单元用于:对所述前向度量及外信息计算单元获得的所述外信息进行交织处理,并利用交织处理后的外信息更新所述先验信息。
14.根据权利要求13所述的译码装置,其特征在于,所述后向度量计算单元还用于:
基于所述目标信道信息和所述先验信息,计算至少一个分支度量值,所述至少一个分支度量值分别对应相同或不同的时刻;
基于所述至少一个分支度量值,通过后向递推方法,递推计算至少一个所述后向度量值。
15.根据权利要求14所述的译码装置,其特征在于,所述后向度量计算单元还用于:
获取目标时刻的至少一个后向度量值;
基于所述目标时刻的至少一个后向度量值和所述目标时刻的分支度量值,获取所述目标时刻的前一个时刻的至少一个后向度量值;
获取第k+1时刻至第1时刻对应的所有后向度量值,其中k表示译码判决信息的比特长度,所述目标时刻为所述第k+1时刻至第1时刻中的任意一个时刻;
其中,所述至少一个后向度量值中的每一个后向度量值分别对应不同的状态。
16.根据权利要求13所述的译码装置,其特征在于,所述前向度量及外信息计算单元还用于:
基于所述目标信道信息和所述先验信息,计算至少一个分支度量值,所述至少一个分支度量值分别对应相同或不同的时刻;
基于所述至少一个分支度量值,通过前向递推方法,递推计算至少一个所述前向度量值。
17.根据权利要求16所述的译码装置,其特征在于,所述前向度量及外信息计算单元还用于:
获取目标时刻的前一个时刻的至少一个前向度量值;
基于所述目标时刻的前一个时刻的至少一个前向度量值和所述目标时刻的分支度量值,获取所述目标时刻的至少一个前向度量值;
获取第1时刻至第k+1时刻对应的所有前向度量值,其中k表示译码判决信息的比特长度,所述目标时刻为所述第1时刻至第k+1时刻中的任意一个时刻;
其中,所述至少一个前向度量值中的每一个前向度量值分别对应不同的状态。
18.根据权利要求17所述的译码装置,其特征在于,所述前向度量及外信息计算单元还用于:
基于所述目标时刻的分支度量值、所述目标时刻的前一个时刻的至少一个前向度量值和所述目标时刻的至少一个后向度量值,获得目标时刻的外信息;
基于所述目标时刻的外信息,获得目标时刻的译码比特。
19.根据权利要求11所述的译码装置,其特征在于,所述确定所述迭代译码过程迭代完成,包括:
确定所述迭代译码过程的执行次数达到预设迭代次数。
20.根据权利要求11-19任一项所述的译码装置,其特征在于,在第一次所述迭代译码过程中,输入的所述先验信息为0。
21.一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至10任一项所述译码方法的步骤。
22.一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至10任一项所述译码方法的步骤。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210062393.3A CN114567411B (zh) | 2022-01-19 | 2022-01-19 | 译码方法、装置、电子设备及存储介质 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210062393.3A CN114567411B (zh) | 2022-01-19 | 2022-01-19 | 译码方法、装置、电子设备及存储介质 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN114567411A CN114567411A (zh) | 2022-05-31 |
CN114567411B true CN114567411B (zh) | 2024-03-15 |
Family
ID=81711680
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202210062393.3A Active CN114567411B (zh) | 2022-01-19 | 2022-01-19 | 译码方法、装置、电子设备及存储介质 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN114567411B (zh) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1374758A (zh) * | 2002-01-30 | 2002-10-16 | 信息产业部电信传输研究所 | 一种用于turbo码译码器中防止状态度量溢出方法 |
CN102270994A (zh) * | 2011-03-30 | 2011-12-07 | 清华大学 | 一种Turbo码译码器中状态度量溢出控制方法 |
CN102270992A (zh) * | 2011-03-24 | 2011-12-07 | 中国人民解放军国防科学技术大学 | Turbo译码器中前向递推概率获取方法 |
CN112398487A (zh) * | 2020-12-14 | 2021-02-23 | 中科院计算技术研究所南京移动通信与计算创新研究院 | 一种降低Turbo并行译码复杂度的实现方法及系统 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB0915135D0 (en) * | 2009-08-28 | 2009-10-07 | Icera Inc | Decoding signals received over a noisy channel |
-
2022
- 2022-01-19 CN CN202210062393.3A patent/CN114567411B/zh active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1374758A (zh) * | 2002-01-30 | 2002-10-16 | 信息产业部电信传输研究所 | 一种用于turbo码译码器中防止状态度量溢出方法 |
CN102270992A (zh) * | 2011-03-24 | 2011-12-07 | 中国人民解放军国防科学技术大学 | Turbo译码器中前向递推概率获取方法 |
CN102270994A (zh) * | 2011-03-30 | 2011-12-07 | 清华大学 | 一种Turbo码译码器中状态度量溢出控制方法 |
CN112398487A (zh) * | 2020-12-14 | 2021-02-23 | 中科院计算技术研究所南京移动通信与计算创新研究院 | 一种降低Turbo并行译码复杂度的实现方法及系统 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN114567411A (zh) | 2022-05-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6817452B2 (ja) | レートマッチング方法、符号化装置、および通信装置 | |
JP3807484B2 (ja) | 確率依存グラフにおいて汎用の符号を復号化するための方法および装置 | |
EP1334561B1 (en) | Stopping criteria for iterative decoding | |
KR100846869B1 (ko) | 저 복잡도 ldpc복호 장치 및 그 방법 | |
CN109286405B (zh) | 一种低复杂度的极化码递进式比特翻转sc译码方法 | |
KR100804793B1 (ko) | 저밀도 패러티 검사 복호기에서의 검사 노드 갱신 방법 | |
CN108847848B (zh) | 一种基于信息后处理的极化码的bp译码算法 | |
RU2450442C2 (ru) | Способ и устройство для кодирования и декодирования канала в системе связи с использованием кодов с низкой плотностью проверок на четность | |
US7657819B2 (en) | Method and apparatus for termination of iterative turbo decoding | |
KR20060032464A (ko) | 효율적인 저밀도 패리티 검사 코드 복호 방법 및 장치 | |
US10892783B2 (en) | Apparatus and method for decoding polar codes | |
JP2006523985A (ja) | ターボデコーダの反復の早期終了 | |
US20130007568A1 (en) | Error correcting code decoding device, error correcting code decoding method and error correcting code decoding program | |
CN106656209B (zh) | 一种采用迭代译码的纠正同步错误的级联码方法 | |
KR101051933B1 (ko) | 트렐리스의 버터플라이 구조를 이용한 맵 디코딩을 위한메트릭 계산 | |
CN109995383B (zh) | 译码方法、装置、存储介质 | |
CN107615666A (zh) | Ldpc截短码的译码方法和译码设备 | |
CN114567411B (zh) | 译码方法、装置、电子设备及存储介质 | |
KR20090012189A (ko) | Ldpc 부호의 성능 개선을 위한 스케일링 기반의 개선된min-sum 반복복호알고리즘을 이용한 복호 장치 및그 방법 | |
CN111130564B (zh) | 译码方法及装置 | |
US10084486B1 (en) | High speed turbo decoder | |
CN113556135B (zh) | 基于冻结翻转列表的极化码置信传播比特翻转译码方法 | |
Tan et al. | CRC aided short-cycle free BP decoding for polar codes | |
CN114553244B (zh) | 低码率Turbo码译码方法和装置 | |
Zhu et al. | An improved decoding of tail-biting convolutional codes for LTE systems |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |