一种卷积码译码方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种卷积码译码方法及装置。所述装置包括支路度量计算单元，用于计算支路度量值；累计度量存储单元，用于存储幸存路径度累计度量值；加比选计算单元，用于进行累加－比较－选择运算；溢出处理单元，用于在累加过程中根据累计度量值最高位的状态变化，产生减法使能信号，控制所述加比选计算单元对幸存路径累计度量值做减法运算；幸存路径存储单元，用于存储幸存路径；回溯控制单元，用于对幸存路径进行回溯并输出译码结果。本发明专利技术所述方法及装置能够解决幸存路径度量值在累加过程中的溢出问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术主要涉及移动通信
，特别是指一种带有防溢出设计的卷积码译码 方法及卷积码译码装置。
技术介绍
在无线通信系统中，为了提高通信性能，需要采用信道编码技术。这样传输信号能 够更好地抵抗各种信道噪声、干扰以及衰落的影响，以一定程度的冗余代价降低了通信系 统的误码率。卷积码性能较高、实现复杂度适中、实时性好，因此广泛应用于数字视频广播 (DVB)、数字音频广播(DAB)、卫星通信、无线局域网(WLAN)、超宽带(UWB)、3G、LTE等技术领 域。卷积码的编码实现比较简单，相关的研究主要集中在译码算法和硬件实现上。与其它 卷积码的译码算法相比，Viterbi (维特比)算法采用最大似然译码准则，目前来说是一种 最优算法。在卷积码译码的过程中，格栅的终止是一个重要的问题。通常有两种格栅终止的 方法零尾法和咬尾法。零尾法(zero-tail bits 或 zero—tail termination)将 K_1 个零比特添力口到原 始信息的尾部，其中K为约束长度，这种方法将导致信道的速率损失。咬尾法(tail biting)将编码器的初始状态定义为最后K_1个信息比特，编码的 起始和结束状态是一样的，但不一定是零状态。在这种方法下，只有信息被编码，不会产生 速率损失的问题。然而，因为起始和结束状态的不确定，所以译码时的计算复杂度比较高。现在的咬尾卷积码译码器，最关键的是在解码之前识别出未知的初始状态，缺陷 是需要更多的存储空间，计算复杂度也更大。在译码之前确定未知的初始状态成为关键问 题。现有的确定译码初始状态的方法中，通常是将一个接收数据块重复L次，即串联 后对长序列进行译码。以L = 3为例，译码时三个数据块都用于计算幸存路径，最后回溯时 只将回溯路径对应的第二个数据块的数据作为译码输出，第一个数据块可以看成为第二个 数据块提供正确初始状态，第三个数据块可以看成为第二个数据块提供正确的回溯状态。 这种方法增加了计算量和译码延迟。Viterbi译码算法是由Viterbi于1967年提出的一种最大似然译码方法，即译码 器选择的输出总是使接收序列条件概率最大的码字。根据最大似然译码原理，在所有可能 的路径中求取与接收序列最相似的一条(距离最小的一条)，进行路径回溯获得判决输出， 目前该方法已被证明具有最佳纠错译码性能。Viterbi算法主要由路径度量的“加比选”运 算(ACS，add_c0mp_select)、累积度量的更新(BMU)、最大似然路径的回溯(TB)等过程组 成。ACS单元是Viterbi译码器的核心电路，用于完成幸存路径度量值的计算和选择，但是 累计度量值(PM)随时间推移不断累加，如果不加以控制，会有溢出的隐患，从而造成严重 的译码错误，所以ACS计算单元同时要防止幸存路径度量值在累加过程中的溢出问题。
技术实现思路
本专利技术提出一种卷积码译码方法及装置，能够解决幸存路径度量值在累加过程中 的溢出问题。本专利技术的技术方案是这样实现的一种卷积码译码装置，包括支路度量计算单元，用于计算不同校验码组合对应的支路的支路度量值；累计度量存储单元，用于存储幸存路径累计度量值；加比选计算单元，用于从所述累计度量存储单元读出存储的幸存路径累计度量 值，将所述幸存路径累计度量值与所述支路度量计算单元计算出的支路度量值进行累加， 比较累加后得到的新路径度量值，选择其中一个较大者更新所述累计度量存储单元用于下 次加比选迭代计算，并在迭代计算完成后选择输出幸存路径和最终的幸存路径累计度量 值；溢出处理单元，用于在累加过程中根据累计度量值最高位的状态变化，产生减法 使能信号，控制所述加比选计算单元对幸存路径累计度量值做减法运算；幸存路径存储单元，用于存储所述加比选计算单元选择的幸存路径；回溯控制单元，用于对幸存路径进行回溯并输出译码结果。优选的，还包括最大路径选择单元，用于接收所述加比选计算单元计算出的幸存路径累计度量 值，在所有幸存路径累计度量值中选择最大的幸存路径累计度量值，并记录最大的幸存路 径累计度量值对应的最大幸存路径所对应的状态；所述回溯控制单元具体为，接收所述最大路径选择单元的最大幸存路径所对应的 状态，并根据所述最大幸存路径所对应的状态对所述译码装置进行初始化，对幸存路径进 行回溯并输出译码结果。优选的，还包括控制单元，用于产生时序控制信号和读写使能信号。优选的，所述加比选计算单元包括累加单元，用于将所述度量存储单元存储的幸存路径累计度量值与所述支路度量 计算单元计算出的支路度量值进行累加；比较单元，用于比较累加后得到的新路径度量值；选择单元，用于在迭代完成后选择输出幸存路径和最终的幸存路径累计度量值。优选的，所述加比选计算单元还包括第一确定单元，用于确定所有幸存路径累计度量值最大值和最小值的最大差值；所述溢出处理单元根据所述第一确定单元确定的最大差值确定对幸存路径累计 度量值做减法运算的减数。优选的，所述加比选计算单元还包括第二确定单元，用于根据所述第一确定单元确定的最大差值确定幸存路径累计度 量值的位宽。优选的，所述溢出处理单元具体为，用于当累加过程中累计度量值的最高位从0 变为1时，产生减法使能信号，控制所述加比选计算单元对幸存路径累计度量值的高3位进行减1操作。一种卷积码译码方法，包括计算不同校验码组合对应的支路的支路度量值；读出预先存储的幸存路径累计度量值，将所述累计度量值与所述支路度量值进行 累加，比较累加后得到的新路径度量值，选择其中一个较大者更新预先存储的幸存路径累 计度量值用于下次加比选迭代计算，并在迭代计算完成后选择输出幸存路径和最终的幸存 路径累计度量值；在累加过程中根据累计度量值最高位的状态变化，产生减法使能信号，对幸存路 径累计度量值做减法运算；对幸存路径进行回溯并输出译码结果。优选的，所述对幸存路径进行回溯并输出译码结果前还包括在所有幸存路径累计度量值中选择最大的幸存路径累计度量值，并记录最大的幸 存路径累计度量值对应的最大幸存路径所对应的状态；所述对幸存路径进行回溯并输出译码结果具体为根据所述最大幸存路径所对应的状态对所述译码装置进行初始化，对幸存路径进 行回溯并输出译码结果。优选的，还包括确定所有幸存路径累计度量值最大值和最小值的最大差值。优选的，所述确定所有幸存路径累计度量值最大值和最小值的最大差值后还包 括根据所述确定的最大差值确定幸存路径累计度量值的位宽。优选的，所述在累加过程中根据累计度量值最高位的状态变化，产生减法使能信 号，对幸存路径累计度量值做减法运算具体为当累加过程中累计度量值的最高位从0变为1时，产生减法使能信号，对幸存路径 累计度量值的高3位进行减1操作。本专利技术所述技术方案在现有的卷积码译码装置中增加了溢出处理单元，用于当累 计度量值的最高位变化会产生溢出危险时，产生减法使能信号，对幸存路径累计度量值做 减法运算，防止累计度量值的溢出，从而有效的解决了幸存路径累计度量值溢出的问题；进 一步，本专利技术所述方法和装置，减少了现有技术中咬尾卷积码维特比译码算法的译码延时， 降低了计算复杂度，提高了译码的速度和性能。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述 中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种卷积码译码装置，其特征在于，包括：支路度量计算单元，用于计算不同校验码组合对应的支路的支路度量值；累计度量存储单元，用于存储幸存路径累计度量值；加比选计算单元，用于从所述累计度量存储单元读出存储的幸存路径累计度量值，将所述幸存路径累计度量值与所述支路度量计算单元计算出的支路度量值进行累加，比较累加后得到的新路径度量值，选择其中一个较大者更新所述累计度量存储单元用于下次加比选迭代计算，并在迭代计算完成后选择输出幸存路径和最终的幸存路径累计度量值；溢出处理单元，用于在累加过程中根据累计度量值最高位的状态变化，产生减法使能信号，控制所述加比选计算单元对幸存路径累计度量值做减法运算；幸存路径存储单元，用于存储所述加比选计算单元选择的幸存路径；回溯控制单元，用于对幸存路径进行回溯并输出译码结果。

【技术特征摘要】
1.一种卷积码译码装置，其特征在于，包括支路度量计算单元，用于计算不同校验码组合对应的支路的支路度量值； 累计度量存储单元，用于存储幸存路径累计度量值；加比选计算单元，用于从所述累计度量存储单元读出存储的幸存路径累计度量值，将 所述幸存路径累计度量值与所述支路度量计算单元计算出的支路度量值进行累加，比较累 加后得到的新路径度量值，选择其中一个较大者更新所述累计度量存储单元用于下次加比 选迭代计算，并在迭代计算完成后选择输出幸存路径和最终的幸存路径累计度量值；溢出处理单元，用于在累加过程中根据累计度量值最高位的状态变化，产生减法使能 信号，控制所述加比选计算单元对幸存路径累计度量值做减法运算； 幸存路径存储单元，用于存储所述加比选计算单元选择的幸存路径； 回溯控制单元，用于对幸存路径进行回溯并输出译码结果。2.根据权利要求1所述的卷积码译码装置，其特征在于，还包括最大路径选择单元，用于接收所述加比选计算单元计算出的幸存路径累计度量值，在 所有幸存路径累计度量值中选择最大的幸存路径累计度量值，并记录最大的幸存路径累计 度量值对应的最大幸存路径所对应的状态；所述回溯控制单元具体为，接收所述最大路径选择单元的最大幸存路径所对应的状 态，并根据所述最大幸存路径所对应的状态对所述译码装置进行初始化，对幸存路径进行 回溯并输出译码结果。3.根据权利要求2所述的卷积码译码装置，其特征在于，还包括 控制单元，用于产生时序控制信号和读写使能信号。4.根据权利要求1至3任一项所述的卷积码译码装置，其特征在于，所述加比选计算单 元包括累加单元，用于将所述度量存储单元存储的幸存路径累计度量值与所述支路度量计算 单元计算出的支路度量值进行累加；比较单元，用于比较累加后得到的新路径度量值；选择单元，用于在迭代完成后选择输出幸存路径和最终的幸存路径累计度量值。5.根据权利要求4所述的卷积码译码装置，其特征在于，所述加比选计算单元还包括 第一确定单元，用于确定所有幸存路径累计度量值最大值和最小值的最大差值； 所述溢出处理单元根据所述第一确定单元确定的最大差值确定对幸存路径累计...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘念，陈晓华，孙耀辉，
申请(专利权)人：中兴通讯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]