CN1610266A - 简化的信道译码设备及其信道译码方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种简化的信道译码设备及其信道译码方法。该信道译码设备包括去打孔单元，用于基于打孔模式，在打孔位置上插入任意数据，并输出去打孔数据；维特比译码器，用于译码该去打孔数据，输出译码数据，并临时存储和读出该去打孔数据和该打孔模式；和性能测量单元，用于使用该去打孔数据、该译码数据和该打孔模式来计算该译码数据的误码率。因此，该信道译码设备使用维特比译码器来计算译码数据的误码率，从而减少了性能测量单元的硬件，并相应地降低了电能消耗和成本。

Description

简化的信道译码设备及其信道译码方法

相关申请的交叉参考

本申请要求2003年10月21日提交给韩国知识产权局的韩国专利申请第2003-73466号的权益，其公开文本通过引用与本文相结合。

技术领域

本发明涉及一种简化的信道译码设备，并且特别涉及一种简化的信道译码设备及其信道译码方法。

背景技术

图1是示出了传统信道译码设备的示意框图。

信道译码设备具有去打孔(depuncturing)单元40、维特比(Viterbi)译码器50和性能测量单元60。

去打孔单元40基于打孔模式(puncturing Pattern)，在所接收的数据的打孔位置上插入任意值。也就是，发射机对数据执行卷积编码以产生预定数量的数据，对部分数据打孔以提高卷积编码数据的传输速率，并发送剩余数据。去打孔单元40基于打孔模式，将任意值插入到如此打孔的传输数据中，以执行去打孔。

维特比译码器50对去打孔数据执行维特比译码。

性能测量单元60是用于测量维特比译码器50的译码性能的单元，且具有延迟单元61、重编码器(re-encoder)63、打孔模式发生器65、控制器66和误差计算器67。

延迟单元61将维特比输入数据延迟用于译码和输出输入到维特比译码器50中的数据的时间，并将其输出。

重编码器63对在维特比译码器50中译码的数据执行卷积编码，并输出以与维特比输入数据相同的方式编码的数据。

打孔模式发生器65产生与发射机中的打孔模式相对应的打孔模式。

控制单元66控制延迟单元61和打孔模式发生器65的操作。也就是，控制单元66控制将维特比输入数据延迟预定时间，并且控制产生与维特比输入数据相对应的打孔模式。

误差计算器67基于由打孔模式发生器65产生的打孔模式，比较从延迟单元61输出的维特比输入数据和从重编码器63输出的编码数据，以计算误码率。也就是，基于打孔模式，误差计算器67对未被打孔的数据执行比较，并且计算译码误码率，以便输出。

如上所述，传统的性能测量单元60具有：延迟单元61，用于将维特比输入数据延迟用于维特比译码维特比输入数据的确定的时间(certain time)；打孔模式发生器65，用于产生打孔模式；和单独的控制器66，用于控制延迟单元61和打孔模式发生器65。

这样一个使用延迟单元的系统具有如下缺点：它占用大量的硬件空间，并且要比使用其它单元的情况消耗相对多的电能，这就带来了信道译码设备的实现变得复杂的问题。

因此，在系统有非常复杂的打孔模式的情况下，该系统具有用于打孔模式的控制逻辑变得相当复杂的问题。

发明内容

因此，本发明的一个方面是提供一种简化的信道译码设备及其信道译码方法。

为了实现上述方面，信道译码设备包括：去打孔单元，用于基于打孔模式在打孔位置上插入任意数据，并且输出去打孔数据；维特比译码器，用于译码去打孔数据，输出译码数据，以及临时存储和读出去打孔数据和打孔模式；和性能测量单元，用于使用去打孔数据、译码数据和打孔模式，计算译码数据的误码率，其中，维特比译码器在输出译码数据时，读出与译码数据相对应的去打孔数据和打孔模式。

最好，维特比译码器包括：存储器，用于存储去打孔数据和打孔模式；和存储器控制单元，用于在输出译码数据时，控制读出与译码数据相对应的去打孔数据和打孔模式。

维特比译码器包括：分支度量发生单元(branch metric generation unit)，用于使用去打孔数据，产生分支度量；相加-比较-选择单元，用于输出通过对分支度量和路径度量的相加、比较和选择过程的状态转换信息；回溯(trace-back)存储器，用于存储状态转换信息、去打孔数据和打孔模式；回溯控制单元，用于回溯存储在回溯存储器中的状态转换信息，输出去打孔数据的译码数据，以及在输出译码数据时，读出与译码数据相对应的去打孔数据和打孔模式。

最好，当将从相加-比较-选择单元输出的状态转换信息存储在回溯存储器中时，回溯控制单元控制去打孔数据和打孔模式在回溯存储器中的存储。

性能测量单元包括：重编码器，用于对译码数据进行编码，并且输出编码数据；和误差计算单元，用于基于所读出的打孔模式，比较所读出的去打孔数据和编码数据，并计算译码数据的误码率。

最好，误差计算单元比较在未被打孔的位置上的去打孔数据和编码数据，并计算译码数据的误码率。

同时，根据本发明的信道译码方法包括步骤：基于打孔模式，在打孔位置上插入任意数据，并且输出去打孔数据；译码去打孔数据，输出译码数据，存储去打孔数据和打孔模式，并且在输出译码数据时，读出与译码数据相对应的去打孔数据和打孔模式；和使用去打孔数据、译码数据和打孔模式计算译码误码率。

维特比译码步骤包括步骤：使用去打孔数据来产生分支度量；输出通过对分支度量和路径度量的相加、比较和选择过程的状态转换信息；存储状态转换信息、去打孔数据和打孔模式；和回溯存储在回溯存储器中的状态转换信息，输出去打孔数据的译码数据，并且在输出译码数据时，读出与译码数据相对应的去打孔数据和打孔模式。

性能测量步骤包括步骤：对译码数据进行编码，并输出编码数据；和基于所读出的打孔模式，比较所读出的去打孔数据和编码数据，并计算译码数据的误码率。

最好，通过比较在未被打孔的位置上的去打孔数据和编码数据，来计算译码数据的误码率。

因此，本发明能减少信道译码设备的硬件，并相应地降低电能消耗和成本。

附图说明

参照下列附图详细描述本发明，在附图中，相同的附图标记指示相同的单元，其中：

图1是示出了传统信道译码设备的示意框图；

图2是示出了根据本发明的实施例的简化的信道译码设备的示意框图；

图3是示出了根据本发明的实施例的信道译码设备的详细方框图；

图4是示出了用于图3的回溯存储器的记录控制定时的图；

图5是示出了图3的回溯存储器结构的图；和

图6是示出了根据本发明的实施例的信道译码方法的流程图。

具体实施方式

以下，将参照附图来详细描述本发明。

图2是示出了根据本发明的实施例的信道译码设备的示意框图。

信道译码设备具有去打孔单元240、维特比译码器250和性能测量单元260。

去打孔单元240基于打孔模式，在输入数据的打孔位置上插入任意值来执行去打孔。

也就是说，发射机对一个数据执行卷积编码，以产生预定数量的数据，并打孔部分数据，以提高卷积编码数据的传输速率，并发送剩余数据。

表1示出了与卷积编码器的码率相对应的打孔模式。

[表1]

码率	打孔模式矩阵(C0，C1)
		1/2	(1，1)
2/3	(11，10)
		3/4	(110，101)
5/6	(11010，10101)
		7/8	(1111010，1000101)

例如，在码率是3/4的情况下，基于打孔模式(110，101)的打孔数据如表2所示。

[表2]

T	0	1	2	3	4	5	6	7	8	…
											u(t)	u(0)	u(1)	u(2)	u(3)	u(4)	U(5)	u(6)	u(7)	u(8)	…
C0(t)	C0(0)	C0(1)	C0(2)	C0(3)	C0(4)	C0(5)	C0(6)	C0(7)	C0(8)	…
											C1(t)	C1(0)	C1(1)	C1(2)	C1(3)	C1(4)	C1(5)	C1(6)	C1(7)	C1(8)	…

如表2所示，将数据u(t)卷积译码和编码成C0信道数据C0(t)和C1信道数据C1(t)，并根据打孔模式(110，101)对用粗体字示出的编码数据进行打孔，并将其发送。

如上所述，对于已打孔和发送的数据，去打孔单元240基于应用于发射机的打孔模式，在打孔位置上插入任意数据，以执行去打孔。

维特比译码器250对输入数据Vi_IN执行维特比译码。首先，维特比译码器250利用输入数据Vi_IN来计算分支度量(branch metric)和路径度量(pathmetric)，而相加-比较-选择单元(在后面描述)使用分支度量和路径度量，将输入数据的状态转换信息存储在回溯存储器(未示出，但在后面描述)中。维特比译码器250基于存储在回溯存储器(未示出)中的状态转换信息，译码输入数据Vi_IN，并将其输出。

此外，回溯存储器(未示出)存储输入数据Vi_IN和与输入数据相对应的打孔模式Pun_P。

当从维特比译码器250输出译码数据时，也从回溯存储器(未示出)中读取输入数据Vi_IN和与译码数据相对应的打孔模式Pun_P。

性能测量单元260计算维特比译码器250的译码误码率，并接着测量维特比译码器250的性能。性能测量单元260具有重编码器263和误差计算单元267。

重编码器263对在维特比译码器250中译码的数据执行卷积编码。也就是，重编码器263以与输入到维特比译码器250中的数据Vi_IN相同的方式，对数据执行编码。

误差计算单元267比较从回溯存储器(未示出)中读出的输入数据Vi_IN和重编码器263中的卷积编码数据，以计算译码误码率。在比较时，误差计算单元267基于从回溯存储器(未示出)中读出的打孔模式Pun_P，来执行比较。也就是，仅当打孔模式为“1”时，误差计算单元267比较输入数据Vi_IN和编码数据，以计算误码率。

因此，测量了维特比译码器250的译码性能。

这样，使用维特比译码器250的性能测量单元的实现减少了硬件，诸如延迟单元和打孔模式发生器，从而能减小系统的规模，并且获得降低电能消耗和成本的效果。

图3是详细示出了根据本发明的实施例的信道译码设备的维特比译码器350的图，图4是示出了回溯存储器355-1的记录控制定时的图，而图5是示出了回溯存储器355-1的结构的图。以下，将参照图3到图5，更详细地描述本发明。

将在去打孔单元340中去打孔的数据输入到维特比译码器350中。通过分支度量发生单元351、相加-比较-选择单元353和回溯控制单元355，来译码输入到维特比译码器350中的数据。

分支度量发生单元351通过输入数据Vi_IN获得分支度量BM。例如，如果分支度量发生单元351具有1/2的传输速率，那么分支度量发生单元351获得四个码字00、01、10和11，以及与每个码字相对应的欧几里德(Euclidian)或汉明(Hamming)距离。

相加-比较-选择单元353相加分支度量BM和路径度量PM，比较相加后的值中在相同状态下转换的两个值，并且在路径度量存储器(未示出)中存储较小的值，并且，在这时将状态转换信息输出到回溯单元355。

回溯单元355具有回溯存储器355-1，其存储了关于输入数据Vi_IN的状态转换信息和用于关联性能测量单元360的输入数据Vi_In和打孔模式Pun_P；和回溯控制单元355-2，用于控制回溯存储器355-1的存储和检索。

图4是示出了用于回溯存储器355-1的记录控制定时的图。如图4所示，在维特比译码器350具有深度7并处理一个蝶形结构(bufferfly-structured)相加-比较-选择(ACS)中的数据的情况下，使用应用于维特比译码器350的输入数据Vi_IN来获得状态转换信息所需的时钟数是32到34个时钟。因此，在32到34个时钟之后的时钟Wt存储有关输入数据Vi_IN的状态转换信息。此时，在相同的时钟Wt，还存储用于关联性能测量单元360的输入数据Vi_IN和打孔模式Pun_P。

图4中示出的存储器记录控制方案说明了根据本发明的、使用现有回溯控制单元355-2的控制对输入数据Vi_IN和打孔模式Pun_P的记录，但是能以不同的方案来控制记录。

图5是说明了关于具有1/2传输速率的输入数据Vi_IN的回溯存储器355-1的结构的图。回溯存储器355-1具有与按照发射机中卷积编码器的寄存器数量的状态数W相对应的存储空间和回溯长度L，同时还具有用于记录用于与性能测量单元360相关联的输入数据Vi_IN和打孔模式Pun_P的存储空间。

因此，回溯存储器355-1存储有关输入数据Vi_IN的状态转换信息、I/Q输入数据、和与I/Q信道输入数据Vi_INi和Vi_INq相对应的打孔模式Pun_Pi和Pun_Pq。

回溯控制单元355-2在确定的时间之后回溯记录在回溯存储器355-1中的状态转换信息，以输出关于输入数据Vi_IN的译码数据。当输出译码数据时，回溯控制单元355-2读出存储在回溯存储器355-1中的输入数据Vi_IN和打孔模式Pun_P，并接着将同样的数据输出到性能测量单元360。

性能测量单元360使用从维特比译码器350输出的译码数据、输入数据Vi_IN和相应的打孔模式，测量维特比译码器350的性能。

重编码器363对译码数据执行卷积编码，以便使之变成与维特比译码器350的输入数据Vi_IN相同的格式。

误差计算单元367比较从维特比译码器350的回溯存储器355-1中读出的输入数据Vi_IN和重编码器363的卷积编码数据，以计算译码误码率。在比较时，误差计算单元367基于从维特比译码器350的回溯存储器(未示出)中读出的打孔模式Pun_P执行比较。也就是，误差计算单元367仅当打孔模式是“1”时，比较输入数据Vi_IN和编码数据，并且计算误码率。

图6是示出了根据本发明的实施例的数字广播接收机的维特比译码器的性能测量方法的流程图，并且将参照图3和图6，描述根据本发明的数字广播接收机的维特比译码器的性能测量方法。

将去打孔单元340中的去打孔数据Vi_IN和打孔模式Pun_P输入到维特比译码器350(S611)。

分支度量发生器351和相加-比较-选择单元353计算关于输入到维特比译码器350中的数据Vi_IN的状态转换信息，并接着将状态转换信息存储到回溯存储器355-1中。在状态转换信息被存储之后，将输入数据Vi_IN和打孔模式Pun_P存储在回溯存储器355-1中(S613)。

在确定的时间之后，回溯控制单元355-2回溯存储在回溯存储器355-1中的状态转换信息，以输出相对于输入数据Vi_IN的译码数据。当输出译码数据时，回溯控制单元355-2读出存储在回溯存储器355-1中的输入数据Vi_IN和打孔模式Pun_P，并且接着将同样的数据输出到性能测量单元360(S615)。

性能测量单元360的重编码器363对译码数据执行卷积编码(S621)。

误差计算单元367基于打孔模式Pun_P，比较从维特比译码器350的回溯存储器355-1中读出的输入数据Vi_IN和重编码器363的译码数据，以计算译码误码率(S623)。

如上所述，本发明将输入数据和打孔模式存储在维特比译码器的回溯存储器中，当在确定的时间之后输出译码数据时，读出输入数据和打孔模式，并且使用它们来测量性能。

因此，本发明能减少信道译码设备的硬件，并且相应地降低电能消耗和成本。

本发明将在测量维特比译码器的性能时所需的维特比输入数据和打孔模式存储到维特比译码器的回溯存储器中，并且利用所存储的维特比输入数据和打孔模式，以减少性能测量单元的硬件。

也就是，传统的性能测量单元具有：用于延迟输入到维特比译码器中的数据的延迟单元；用于控制延迟单元的控制逻辑；用于产生打孔模式的单元；用于产生与输入数据相对应的打孔模式的控制逻辑等，以便测量译码性能。但是，本发明控制在回溯存储器中存储输入数据和打孔模式和从回溯存储器中检索输入数据和打孔模式，以便有效替代传统的延迟单元、打孔模式发生器及其控制逻辑功能。

特别是，即使在具有非常复杂的打孔模式的系统中，本发明能利用传统的回溯控制逻辑，而不用用于该系统的单独的控制逻辑，从而大大减少了硬件的复杂程度。

因此，本发明能简化信道译码设备的实现，并获得降低电能消耗和成本的效果。

虽然已经描述了本发明的优选实施例，但是本领域技术人员应该明白本发明不限于所描述的优选实施例，而是在由所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，可以做各种变化和修改。

Claims (10)

1.一种信道译码设备，包括：

去打孔单元，用于基于打孔模式，在打孔位置上插入任意数据，并输出去打孔数据；

维特比译码器，用于译码该去打孔数据，输出译码数据，并临时存储和读出该去打孔数据和该打孔模式；和

性能测量单元，用于使用该去打孔数据、该译码数据和该打孔模式来计算该译码数据的误码率，其中，该维特比译码器在输出该译码数据时，读出与该译码数据相对应的去打孔数据和打孔模式。

2.如权利要求1所述的信道译码设备，其中，该维特比译码器包括：

存储器，用于存储该去打孔数据和该打孔模式；和

存储器控制单元，用于在输出译码数据时控制读出与该译码数据相对应的去打孔数据和打孔模式。

3.如权利要求1所述的信道译码设备，其中，该维特比译码器包括：

分支度量发生单元，用于使用该去打孔数据来产生分支度量；

相加-比较-选择单元，用于输出通过对分支度量和路径度量的相加、比较和选择过程的状态转换信息；

回溯存储器，用于存储该状态转换信息、该去打孔数据和该打孔模式；和

回溯控制单元，用于回溯存储在该回溯存储器中的该状态转换信息、输出该去打孔数据的该译码数据，并且当输出该译码数据时，读出与该译码数据相对应的去打孔数据和打孔模式。

4.如权利要求3所述的信道译码设备，其中，当在该回溯存储器中存储从该相加-比较-选择单元输出的该状态转换信息时，该回溯控制单元控制该去打孔数据和该打孔模式在该回溯存储器中的存储。

5.如权利要求1所述的信道译码设备，其中，该性能测量单元包括：

重编码器，用于对该译码数据进行编码，并输出编码数据；和

误差计算单元，用于基于所读出的打孔模式，比较所读出的去打孔数据和该编码数据，并计算该译码数据的误码率。

6.如权利要求5所述的信道译码设备，其中，该误差计算单元比较在未被打孔的位置上的去打孔数据和编码数据，并计算该译码数据的误码率。

7.一种信道译码方法，包括步骤：

基于打孔模式，在打孔位置上插入任意数据，并输出去打孔数据；

译码该去打孔数据，输出译码数据，存储该去打孔数据和该打孔模式，并在输出该译码数据时，读出与该译码数据相对应的去打孔数据和打孔模式；和

使用该去打孔数据、该译码数据和该打孔模式来计算译码误码率。

8.如权利要求7所述的信道译码方法，其中，维特比译码步骤包括步骤：

使用该去打孔数据，来产生分支度量；

输出通过对分支度量和路径度量的相加、比较和选择过程的状态转换信息；

存储该状态转换信息、该去打孔数据和该打孔模式；和

回溯存储该回溯存储器中的该状态转换信息，输出该去打孔数据的该译码数据，并在输出该译码数据时，读出与该译码数据相对应的去打孔数据和打孔模式。

9.如权利要求7所述的信道译码方法，其中，性能测量步骤包括步骤：

对译码数据进行编码，并输出编码数据；和

基于所读出的打孔模式，比较所读出的去打孔数据和编码数据，并计算该译码数据的误码率。

10.如权利要求9所述的信道译码方法，其中，通过比较在未被打孔的位置上的去打孔数据和编码数据，来计算译码数据的误码率。

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