使用籬柵的蝴蝶結構來映射解碼的度量計算的制作方法

專利名稱：使用籬柵的蝴蝶結構來映射解碼的度量計算的制作方法
技術領域：
本發明涉及計算與表示即將被復原信號之籬柵相關聯的度量的裝置和方法。在數字通信系統中，前向糾錯(FEC)編碼可被用來提高傳輸鏈路 的可靠性。渦輪編碼方案[C. Berrou, A. Glavieux以及P. Thitimajshima 于1993年5月在瑞士日內瓦ICC 1993上發表的"逼近香農帶限的糾錯 編碼禾口解碼渦輪碼"(Near Shannon Limit Error-Correcting Coding and Decoding),第1064頁至第1070頁]屬于前向糾錯密碼的范疇，且其現 在也被應用在許多通信系統中。例如，第三代移動通信(3GPP)標準即使 用渦輪編碼來幫助接收機恢復所傳輸的信息。渦輪編碼從兩個(或多個)組成碼(參考

圖1，其描述了由第三代 移動通信(3GPP)標準定義的渦輪編碼)的并行(或串行)級聯構建。該 組成碼是對稱的遞歸巻積碼。對于3GPP渦輪編碼，組成碼的碼率為1/2 且制約長度為4。碼的位序列被直接傳送到第一個組成碼，但是在第二 個組成碼的輸入處被交織。 一特定的操作模式被用于尾位，以使得兩個 組成碼在傳輸完成時都以零狀態而結束。該操作模式由虛線在圖1中示 出。為了以可接受的復雜度對渦輪編碼進行解碼，通常選擇一種遞歸的 解碼算法。圖2描述了這樣一種遞歸方法。該組成碼分別使用兩個軟輸 入、軟輸出(SISO)解碼器10及12解碼。使用SISO解碼器10對第一 個組成碼的解碼所獲得的信息被傳送到該SISO解碼器12處，而且類似 地，從SISO解碼器12解碼第二個組成碼獲得的信息被用以幫助由SISO 解碼器10執行的解碼處理。對于第一次解碼迭代，對應于對稱位的軟決策和對應于第一個校驗 位的軟決策被SISO解碼器10使用以對第一個組成碼進行解碼操作。由 于通常沒有任何信息可供第一次解碼迭代操作處理使用，因此在該點沒 有任何先驗信息被使用。該SISO解碼器10輸出被傳輸位的對數似然比 (LLR)，該LLR表明一個"0"或一個"1"已經被傳輸的可能性。它們被 用以幫助由SISO解碼器12執行的解碼操作。然而，它們不能被直接使
用且不需要被處理以使其處于一種適于輸入到SISO解碼器12的格式。首先，在14處，需要從LLR減去先驗信息，雖然應該牢記沒有任何先 驗信息可提供給第一解碼迭代使用。這個由LLR和先驗信息的差值而 形成的數量被稱為外在信息，且對應于在傳輸位上由SISO解碼器10產 生的信息。而且，這些外部值在16處需要被交織，以復制將被編碼的 位序列上應用于發射器的交織。由SISO解碼器12執行的解碼操作使用 了由SISO解碼器10產生的外在信息、和與該對稱位對應的軟決策以及 與第二校驗位對應的軟決策。在SISO解碼器12的輸出處，生成一個新 的針對被傳輸位序列的LLR序列。該LLR被用來計算由SISO解碼器 12產生的外在信息。在非交織處理操作后，該外在信息可在后續的解碼 迭代過程中作為一個先驗信息而被SISO解碼器10使用。該解碼處理反 復迭代多次以使得由SISO解碼器10和12產生的LLR逐漸地被提升。 這些對LLR的細化被饋入到不同的SISO解碼階段以使得整個解碼算法 收斂到 一 個接近最大事后機率(MAP)解的被傳輸位的估計序列。在AV。自，次解碼迭代結束處，所估計的傳輸位的極性會根據LLR的符號 而設定。對SISO解碼器10和12內所使用算法的選擇是非常重要的，因為 它將影響解碼性能以及接收器的復雜度。最大-對數-最大事后機率 (Max-Log-MAP)算法[W. Koch和A. Baier的時變碼間干擾所擾亂的編碼 數據的最優禾口次優檢測(Optimum and sub-optimum detection of coded data distributed by time-varying intersymbol interference), GLOBECOM 90，第1679頁至第1684頁，1990年12月]是 一 種可能能提供很好的性 能與復雜度之間權衡的算法。現在將描述其中SISO解碼器10和12使 用了 Max-Log-MAP算法的情形。圖3示出SISO解碼器IO基于Max-Log-MAP算法的不同處理階段。 也示出了處理階段中的不同輸入和輸出信息樣本。圖4示出SISO解碼器12的不同處理階段。可以看出該SISO解碼 器12的大多數處理階段與SISO解碼器10的處理階段相同。該SISO 解碼器io和12之間僅有的差異就是交織/非交織被要求用于第二個校 驗樣本的處理過程。由圖3和圖4可以看出在其中顯示的處理過程可被分解為兩個主要 階段，即"前向處理"和"后向處理"。前向處理階段的結果在后向處 理階段被檢索且被組合以得到LLR。同樣還可以看出前向和后向計算階 段都包括一個"蝴蝶更新"階段。在圖3和圖4中，為了使接收器的復雜度保持盡可能地低，所有不 同的算術計算都在使用不同數字的定點表示的情況下執行。那些不同數 位的字長在圖3和圖4中描述。例如，每一個先驗信息樣本都使用后驗 概率(BaPP)位儲存。類似地，每一個系統樣本和每一個奇偶校驗樣本 都使用Bsd位儲存。為了計算LLR，在前向處理的"蝴蝶更新"階段中被計算出來的路 徑度量與在后向處理中產生的路徑度量相結合。因此，在前向處理中產 生的路徑度量需要被儲存在緩沖器中直至其被后向處理階段所使用。為 了使接收器的復雜度保持盡可能地低，最小化該緩沖器的大小是非常重 要的。儲存在前向處理過程中計算的路徑度量所需的存儲器位數隨以下 線性增加(1)要解碼的位數，也稱為碼組長度，(2)表示組成碼的籬 柵內的狀態數，以及(3)準確地表示每個路徑度量的位數。籬柵內的 狀態數根據由發射器施加的代碼的結構定義，并且因此不會被改變以減 少接收器存儲器的需求量。為了減少碼組長度對存儲器需求量的影響， 使用運行在所接收信號上的窗口而不是整個信號序列[使用滑動窗口算 法針對3GPP標準進行渦輪解碼器的性能分析(Performance analysis of Turbo decoder for 3GPP standard using the sliding window algorithm), M. Ma認dian, J. Fridman, Z. Z窗ar, M. Salehi, PIMRC 2001]之上的解碼 技術是有可能的。最后，準確地表示路徑度量計算結果所需的位數應該 保持盡可能地低。現在將更詳細地描述該SISO解碼器10的操作。雖然當然需要考慮 奇偶校驗樣本的交織，但很明顯該SISO解碼器12在很多地方以相同方 法操作。在發射器這一端，每個信息位^被編碼以產生一個奇偶校驗樣本^， 它是與A —起輸出的。圖1和圖5描述了位^是如何產生的。圖5中的 籬柵狀態對應于圖1中所示的編碼器內存儲單元的狀態(在這種情況下， 存儲單元的最近內容對應于以圖5中二進制格式呈現的狀態索引的最低 有效位(LSB))。在編碼操作后，然后傳輸N組樣本{^,^}的，...月=《(N
是碼組的長度)。在接收器 一 端，首先產生對所傳輸的編碼樣本, ..，w的估計。渦輪解碼體系結構的目標就是產生不同傳輸位的LLR。第k個位的似然 比可被表示為所提議的渦輪解碼體系結構產生了似然比對數值的比例估計 log(人)<formula>formula see original document page 8</formula>參數^的值隨著傳輸鏈路的質量而變化，且可被假設為對于整個傳 輸碼組固定不變。不同傳輸位的LLR估計通過迭代多次圖3和圖4中示出的處理階段 而產生。不同階段中的解碼操作通過更新正在被傳輸位的先驗信息Za/ 而被改進。該先驗信息由下式給出-其中I是迭代的次數。現在將描述執行針對圖3和圖4所示不同處理階段的各種計算。 針對籬柵內對應于信息位x,的不同狀態的M個前向路徑度量，^ I附e {1,...,M}使用被接收的樣本{人—來計算，而與信息位&相關聯的路徑度量則使用下面的公式計算<formula>formula see original document page 8</formula>B(j,m)表示從前面分支上對應于輸入j的狀態m及時回滾的籬柵狀 態，而c〃"^表示對應于從B(j,m)導向狀態m的轉換的校驗位。從上面的公式可以看出整個碼組(或者窗口，如果窗口技術正被使 用的話)的不同路徑度量可通過按k的升序處理接收樣本而產生。同樣， 由圖5可以看出，該處理并不需要針對每個狀態單獨地執行。縱觀整個 籬柵，兩個終止狀態(時間k+l處的狀態)總是與相同的兩個起始狀態 (時間k處的狀態)相關聯。因此該處理使用一個雙狀態-雙狀態連接 來執行。這就是該處理過程被稱為前向"蝴蝶更新"的原因。 不同狀態的不同度量以及碼組(或者是窗口，如果窗口技術正被使 用的話)內的所有信息位需要被儲存，以使其能夠與后向計算相組合以產生不同的LLR。后向"蝴蝶更新"計算與前向"蝴蝶更新"階段過程中所執行的計算非常類似。針對籬柵內對應于信息位xj勺不同狀態的M個后向路徑 度量，^"l附"l,…,MM吏用所接收的樣本GJj計算，而與信息位x^相關 聯的路徑度量使用下面的公式來計算<formula>formula see original document page 9</formula>F(j,m)表示從分支上對應于輸入j的狀態m及時向前的籬柵狀態， y' 'm)表示與從狀態F(j,m)導向狀態m的轉換相關聯的校驗位。 一些在后向路徑度量的產生過程中創建的中間值被保持，以使其在 前向計算和后向計算被組合在一起以產生LLR時可被使用。那些中間值(Z/":u,可使用下面的公式計算<formula>formula see original document page 9</formula>^'"'代表對信息位J以籬柵狀態m終止的后向度量。 后向"蝴蝶更新"計算可使用那些中間變量并利用下面的公式被簡 單地表達出來對于每個信息位&，當前的后向"蝴蝶更新"計算的結果與所儲存的前向路徑度量組合在一起以使得LLR可使用下面的公式計算足=max max (《+《'"在下一次解碼迭代過程中要使用的信息位^的先驗信息使用LLR、系統樣本和當前先驗信息并根據下面的公式計算<formula>formula see original document page 9</formula>注意最后一次解碼迭代過程中，該計算不需要被執行。對傳輸位的決策可使用LLR直接執行。根據一方面，本發明提供了一種為最大事后機率(MAP)類型解碼算
法籬柵中的蝴蝶計算分支度量的方法，該方法包括為蝴蝶中的轉換提 供初始化的分支度量，并用一組與根據由該蝴蝶索引所生成控制信號的 所述轉換相對應的數據值和一個或多個描述了其操作與籬柵相關的編 碼設備的抽頭位置的多項式以遞增分支度量，其中所述組包括系統位和 奇偶校驗位值。本發明同樣也包含用于為最大事后機率類型解碼算法的籬柵中的 蝴蝶計算分支度量的裝置，該裝置包括為蝴蝶中的轉換提供初始化的 分支度量的裝置，以及用一組與根據由蝴蝶索引生成的控制信號的所述 轉換相對應的數據值和一個或多個描述了其操作與籬柵相關的編碼設 備的抽頭位置的多項式以遞增分支度量的裝置，其中所述組包括系統位 和奇偶校驗位值。本發明同時也涉及更新一籬柵中狀態度量的方法和裝置。所提議的發明并不局限于使用最大-對數-最大事后機率(Max-Log-MAP)算法的渦輪解碼的應用領域。本發明可基于MAP算法 或MAP算法的推導版本用于使用了任一渦輪解碼體系結構的接收器。本發明可用于使用了窗口技術的渦輪解碼接收器和沒有使用窗口 技術的渦輪解碼接收器。本發明可用硬件、處理器上的軟件，或者它們的組合實現。僅作為示例，現在將參照附圖描述本發明的某些實施例，在附圖中圖1示出源于3GPP標準的渦輪編碼機制。圖2示出一種迭代渦輪解碼算法的組件。圖3示出對圖1的第一組成碼進行解碼操作的解碼階段。圖4示出對圖1的第二組成碼進行解碼操作的解碼階段。圖5示出傳輸信息位與由3GPP所指定渦輪編碼的編碼位之間的關系。圖6描述了根據本發明的一個實施例在渦輪解碼器中前向"蝴蝶更 新"處理過程中所執行的計算操作。圖7描述了根據本發明的一個實施例在渦輪解碼器中前向和反向 "蝴蝶更新"處理過程中所執行的計算操作。圖8示出根據本發明的一個實施例執行以在渦輪編碼器中產生一 LLR值的計算操作。 圖9描述了根據本發明的一個實施例在一渦輪解碼器中計算源于 L L R值的先驗信息的計算操作。對構成所提議發明的一部分的不同方法的描述將會針對在3GPP標準中定義的渦輪編碼進行。但是，注意到所提議的技術可被應用到任何渦輪碼(例如組成碼的數量并不限于等于2，同時其制約長度并不限于 4)。現在將描述一個與前向路徑度量《、后向路徑度量&、以及圖1的渦輪解碼器的SISO解碼器10的LLR的計算相關的本發明實施例。很明顯，下面的描述可通過微小的調整適于考慮發生在渦輪編碼器的組成編碼器之間的交織，以便于描述SISO解碼器12的操作。可對圖5中示出的籬柵結構進行一些觀察，該籬柵結構經回憶是有 關圖1中組成編碼器的兩者之一。顯示在圖5中的四個蝴蝶可從頂部開 始編號為0到3。這種蝴蝶的編號方法常常稱為蝴蝶索引。例如，第三 個蝴蝶的蝴蝶索引為2，其在二進制里為10。如果該二進制數被加上前 綴1或0，那么蝴蝶的起始狀態就會被產生。另一方面，如果該二進制 數被加上后綴1或0，該蝴蝶的終止狀態被產生。令b表示蝴蝶索引。在這種情況下，從圖5可以看出對于每一個蝴蝶b，起始狀態對化"！}2連接到終止狀態對{(6x2),(6x2) + l}。這就是該處理過程可被劃分成兩個狀 態對的原因。非常重要的是，注意一個給定蝴蝶中的給定連接和另一個蝴蝶中的 相同連接并不相關于同一信息位和奇偶校驗位值對的傳輸。在圖5中， 由該轉換傳輸的奇偶校驗位被顯示在定位于傳輸上的框中d而且，虛線 轉換的指示表示該轉換對應于一個信息位為0的傳輸，同時實線轉換的 指示表示該轉換對應于一個信息位為1的傳輸。例如，在前兩個蝴蝶(也 就是b等于0或1)中，從起始狀態b到終止狀態6x2的連接和其值為0 的信息位相關聯。另一方面，對于籬柵中的后兩個蝴蝶，相同的狀態連 接與其值為1的信息位相關聯。狀態轉換與整個籬柵上的相同信息位不 相關聯的事實是特定于遞歸碼(非遞歸巻積碼具有相同的蝴蝶)并且使得蝴蝶的處理過程的實現復雜化。由圖5還可以看出代碼結構提供了有關被編碼樣本的奇偶位的信 息。對于一給定的終止狀態，導致了該狀態的轉換的奇偶校驗位總是不 同的。類似地，對于一給定的起始狀態，從該狀態轉移的轉換的奇偶校 驗位也總是不同的。
與圖5里每個蝴蝶中的上層水平轉換相關聯的信息位義由圖1的組 成編碼器的配置所確定。該信息位Z因此將滿足公式
其中b是正被討論的蝴蝶的蝴蝶索引。
然后，將前向度量計算表示為如下公式是有可能的
<formula>formula see original document page 12</formula>
例如，對于《，蝴蝶的6 = 0,義=0且,Q=0，對于《，蝴蝶的義=1且
以類似的方式，<formula>formula see original document page 12</formula>
其中義此時滿足等式
很明顯，上面針對《的等式獨立于函數F。上面針對《么，《 和《+i給出的公式結構的共同點可被應用到解碼器10的實現過程中，
如現在將參考圖6至圖9要解釋的。圖6描述了如何執行前向"蝴蝶更新"計算。在圖6中，與圖3和 圖4一樣，不同輸入和輸出位的字長都被表示出來。同樣，二進制字和 從左到右增加的位權有效性一起被顯示出來。例如，蝴蝶索引的位b0 比位bl更有效。圖6闡明了前向度量是如何針對單一蝴蝶而更新的；可以理解，圖 6中所顯示的操作對其它蝴蝶的每一個簡單重復。當前所處理的蝴蝶索 引18被取回。該蝴蝶索引18包含兩個位bl和b0，后者是最高有效位。 在圖5的蝴蝶0的情況下，b0和bl為00。通過將一個1以及可替換地 一個0附加到蝴蝶索引的最高有效端在步驟20再生蝴蝶的起始狀態。 因此，所生成的起始狀態為O， b0， bl以及1， b0, bl，其一般在22處 示出。以類似的方式，蝴蝶的終止狀態通過將一個0以及可替換地一個 1附加到蝴蝶索引的最低有效端在操作26中從蝴蝶索引18再生。因此， 所生成的終止狀態一般在24處被示為24,b0， bl， O和bO,bl,l。從蝴蝶 索引18再生的起始狀態然后被用來從存儲器取回前向路徑度量以供修 改，而終止狀態被用來將經修改的路徑度量寫回到存儲器中正確的位 置。與起始狀態相關聯的路徑度量被儲存在一個單一的mx^m位的存儲 單元中。通過將所有的路徑度量儲存在一個字中而不是每個度量使用 Bpm位的m個字，所需要的存儲器存取數減少。 一旦路徑度量字30已 經被取回，從蝴蝶索引18再生的起始狀態24被用于從路徑度量字30 提取蝴蝶的上起始狀態32以及下起始狀態34。在其中蝴蝶索引為0的 情況下，路徑度量32處于狀態0，并且路徑度量34處于狀態4。現在 將描述與路徑度量32和34算術組合的值的產生。除了當前正在處理的指定蝴蝶的起始和終止狀態，蝴蝶索引18也 分別與操作40和42中的回饋多項式36和前向多項式38相組合。該回 饋多項式36描述了現在正被執行解碼操作的渦輪編碼方案的組成編碼 器中回饋抽頭的位置。同樣地，該前向多項式描述了組成編碼器中前饋 抽頭的位置。圖1的組成編碼器具有相同的結構以使得單一的前向多項 式38和單一的回饋多項式36描述兩個編碼器。在這些多項式內，每一 個位對應于相鄰延遲組件D (也就是，由多項式描述的連接不包含延遲 組件D的線端處的連接)之間的抽頭位置，其中1表示一活動抽頭，而 O則表示不活動抽頭。因此，顯示在圖1中的編碼器的前向和逆向多項 式分別是10和01。在操作40和42中，蝴蝶索引與回饋和前向多項式36和38的相應 之一被組合到逐位異或操作里。由操作40產生的字r0， rl位然后相互 異或從而產生位iO。類似地，由操作42產生的字f0， fl的位相互異或 從而產生位il。位i0和il被用作處理步驟44的控制輸入。處理步驟44將值二和^+(^k)作為數據輸入。前面一個值具有L廣Bsd長度的位而后者有Bapp加1長度的位。處理步驟44分配要與路徑 度量32和34組合在一起的分支度量值。在處理步驟44中，作為初始 步驟兩個參數BM[O]和BM[1]都被設置為零。然后，BM[iO]被增加值夂+(^1)。最后，參數BM[il]被增加值^。由處理步驟44產生的參數BM[O]和BM[1]的值現在代表要與取回的前向路徑度量32及34組合在 一起的分支度量。因為要求儲存樣本人和先驗信息總和的位數大于或等 于用于奇偶樣本l的位數(也就是Bapp>Bsd)，所以分支度量預留為 Bapp加上2位。由處理步驟44產生的分支度量BM[O]分別與在操作46及48中取 回的路徑度量32及34相組合。同樣，由處理步驟44產生的分支度量 BM[1]分別與操作50及52中取回的路徑度量32及34相組合。實質上， 在操作46至52的每一個中都會發生相同的操作。在那些操作的每一個 里，所取回的路徑度量被加到分支度量，并且該結果被限制到Bpm位 長度，.如果另外加法結果使用了 Bpm位超過可達到的最大值，那么該 Bpm位長度將導致飽和。然后操作54選擇由處理步驟46和52產生的 最大值，而操作56選擇由處理步驟48和50產生的最大值。由操作54 選擇的值是當前蝴蝶的上部終止狀態的路徑度量58，而由操作56選擇 的值是當前蝴蝶的下部終止狀態的路徑度量60。例如，如果蝴蝶索引是 1，那么路徑度量58就屬于狀態2而路徑度量60屬于籬柵狀態3。路徑 度量58和60會在如所計算的終止狀態24所規定的正確時亥U-時間索引 k+l被寫入到一路徑度量字62中。當時間索引k的所有的蝴蝶都已經 被處理時，路徑度量字62就被寫回到存儲器。就像路徑度量字30 —樣， 路徑度量字62的長度為BpmXm位，并包含級聯配置中時間索引k+1 處籬柵狀態的所有前向路徑度量。
圖7示出了圖6中闡明的方案如何被調整以計算反向路徑度量以及
前向路徑度量。在圖7中，圖6的組件保留相同的參考標號。
在圖7中，當正在計算后向路徑度量時，從蝴蝶18再生的狀態對 22及24被簡單地分別用來描述當前蝴蝶的終止狀態和起始狀態。否則， 狀態對22被視為起始狀態，而狀態對24被視為當前蝴蝶的終止狀態以 實現前向度量計算。同樣也應注意的是，當顯示在圖7中的方案被用來 計算后向度量時，那么字30就代表了從時間索引k+l開始的后向路徑 度量，字62代表時間索引k的后向路徑度量，度量32及34是當前后 向路徑度量蝴蝶的上部和下部起始狀態度量，而度量58和60是該蝴蝶 的上部和下部終止狀態度量。將認識到的是操作46及52的輸出代表了 在前面已經呈現的等式中使用的p<formula>formula see original document page 15</formula>
因此，操作46， 52， 50和48的輸出己被標記為；。至凡。 圖8闡明了圖7中所示的前向和反向度量計算方案是如何被應用于 計算LLR的。作為LLR產生過程中的初始步驟，圖7的方案被用來產 生當前碼組中所有籬柵階段的前向路徑度量將把其存入存儲器中。然 后，該碼組使用顯示在圖7中的方案重新處理以產生后向路徑度量。在 產生籬柵的一給定階段處一給定蝴蝶的終止狀態的后向路徑度量的過 程中，生成^至么這四個值。這些r的值必須與當前后向度量計算蝴蝶 的終止狀態的前向度量組合在一起以便于產生LLR。如前所述，LLR由 下面這個方程式提供
<formula>formula see original document page 15</formula>
由于y值可用來產生進行中的LLR，同時由于籬柵的階段k+l的后 向路徑度量僅僅被要求產生籬柵的階段k的后向路徑度量，因此沒有必 要提供后向路徑度量的長期儲存。 一給定階段的后向路徑度量僅僅需要 保留足夠長時間以完成后續階段的后向路徑度量的計算。因此，在圖7 中，路徑度量字62在其完成時能被寫回路徑度量字30被取回的存儲單 元。
在圖8中，圖6和圖7的組件保留相同的參考標號。在圖8中，圖
7中顯示的在一后向度量計算過程中針對籬柵給定階段的指定蝴蝶產生
值P。至凡的處理過程被表示為64。該處理步驟64向籬柵的每個階段中
所處理的每個蝴蝶輸出一組新的從凡至凡的值。
為了針對當前正在處理的后向度量蝴蝶的終止狀態的籬柵階段計
算LLR，先前針對該階段計算出來的前向路徑度量字66被取回。在操 作68中，兩個路徑度量70及72從前向路徑度量字66處取回。路徑度 量70及72分別是當前處理步驟64對象的后向路徑度量蝴蝶的上部和 下部終止狀態的前向路徑度量。操作68使用由處理步驟64從當前蝴蝶 的蝴蝶索引產生的狀態對22選擇度量70和72 (參見圖7)。
前向路徑度量70被用在操作74和76中，而前向路徑度量72則被 用在操作78和80中。實質上，操作74至80的每一個都是相同的，并 包括前向路徑度量70及72之一與值；。至^之一的加法運算。在操作74 至80的每一個中，加法運算結果的字長都被限制為等于用于前向路徑 度量70及72的字長，也就是Bpm位。如果由操作74至80的任 一 個 產生的結果超過所允許的Bpm位，那么該結果就會飽和為使用Bpm位 可供使用的最大結果。
分配給操作74至80的值P。至入由一開關操作82控制。該開關操作
82由信號i0控制，該信號i0是在處理步驟64中從蝴蝶索引18和回饋
多項式36的當前值(參考圖6或圖7)而產生。如果信號i0位的值為
0，那么；。至^的值會被分別提供給操作74， 76， 80和78。另一方面，
如果信號位iO的值為l，那么^至^的值會被分別提供給操作74， 76，
78和80。在由處理步驟64處理給定籬柵階段的過程中，操作74至80
中的每一個將產生4個結果，每一個結果對應于一個蝴蝶。操作84標
識由操作74和78產生的M的最大值，而操作86標識由操作76和80
產生的M的最大值。最后，在操作88中，由操作84和86標識的兩個
最大值之間的差異被計算以向當前籬柵階段提供一個LLR值。
圖9顯示了 LLRs如何能被用來更新將在解碼過程中下一次迭代I+1 中使用的先驗信息。如圖9中所顯示的，當前籬柵階段的LLR從系統
樣本L和當前先驗信息^的和中減去。該減法操作的結果然后經過非
線性定標以產生下一次迭代的先驗信息，^。
前述實施例已經按照相關操作和處理過程被詳細描述。然而，可以 理解的是，這些操作和處理過程可通過例如專用集成電路(ASIC)的專 用硬件或帶有適當軟件的通用數據處理器實現。圖1O示出了前面的示例并示出一移動電話90。由移動電話90的天線92接收到的信號經歷射 頻部分94中的下變頻轉換、放大、以及模數轉換。該信號同樣也被多 路補償單元96處理，該單元可具有例如均衡器或耙狀接收器的形式。 前端計算機(FEC)部分98包括一個被安排執行參考圖6至圖9描述的 操作和處理過程的專用集成電路(ASIC)，該部分98對信號進行操作以 執行渦輪解碼操作。FEC部分98的輸出然后被置入電話內其它任何地 方以方便使用，例如重構音頻信號或視頻信號以呈現給用戶。對于本領 域技術人員而言很明顯的是為簡潔起見，圖IO僅僅給出了一個簡單 的縱覽，由于這樣的信息對于在示例上下文里設置圖6至圖9的處理技 術的簡單目標是沒有必要的，所以電話90的操作的許多細節都被略去。
權利要求
1. 一種對MAP類解碼算法籬柵中的蝴蝶計算分支度量的方法，所述方法包括向所述蝴蝶中的轉換提供初始化的分支度量；以及用與根 據蝴蝶索引生成的控制信號的所述轉換相對應的一組數據值，和描述其 操作與籬柵相關的編碼設備的抽頭位置的一個或多個多項式，以增加分 支度量，其中所述組包含系統位和奇偶校驗位值。
2. 如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述組包含一先驗信息值。
3. 如權利要求1或2所述的方法，其特征在于，存在描述了所述抽 頭位置的前向和回饋多項式，而且所述前向和回饋多項式被用于該控制 信號的導出過程中。
4. 一種對籬柵計算狀態度量的方法，所述方法包括對籬柵中至少一個蝴蝶的每一個，通過籬柵在第一方向中由第一狀態度量更新處理操 作計算第一狀態度量，所述第一狀態度量更新處理操作包括使用權利要求1、 2或3所述的方法對所述蝴蝶計算分支度量。
5. 如權利要求4所述的方法，其特征在于，所述第一狀態度量更新 處理操作進一步包括，根據相應的蝴蝶索引為至少一個蝴蝶，以再生起 始和終止狀態。
6. 如權利要求4或第5所述的方法，進一步包括對籬柵中至少一 個蝴蝶的每一個，通過籬柵在與所述第一方向相反的第二方向中由第二 狀態度量更新處理操作計算第二狀態度量，所述第二狀態度量更新處理 操作包括使用權利要求1、 2或3中所指定類型的方法對所述蝴蝶計算 分支度量。
7. 如權利要求6所述的方法，其特征在于，所述第二狀態度量更新 處理操作進一步包括，根據相應的蝴蝶索引為至少一個蝴蝶，以再生起 始和終止狀態。
8. 如權利要求6或7所述的方法，其特征在于，對至少一個蝴蝶的 每一個，所述第二狀態度量更新處理操作包括將所述蝴蝶的分支度量 組合到所述蝴蝶起始狀態的第二狀態度量，以產生所述蝴蝶終止狀態的第二狀態度量的備選度量以及選擇備選度量以變成所述蝴蝶終止狀態 的第二狀態度量，而且該方法進一步包括對至少一個籬柵階段的每一 個，將所述階段的備選度量組合到所述階段的第一狀態度量，作為為所 述階段生成一對數似然比的步驟。
9. 一種致使數據處理裝置執行如權利要求1至8中的任一項所述的 方法的程序。
10. —種對MAP類解碼算法的籬柵中的蝴蝶計算分支度量的裝置， 所述裝置包括為所述蝴蝶中的轉換提供初始化分支度量的裝置；以及 用與根據由所述蝴蝶索引生成的控制信號的所述轉換相對應的一組數 據值，和描述了其操作與籬柵相關的編碼儀器的抽頭位置的一個或多個 多項式，以增加分支度量的裝置，其中所述組包含系統位和奇偶校驗位 值。
11. 如權利要求IO所述的裝置，其特征在于，所述組包含一個先驗 信息值。
12. 如權利要求10或11所述的裝置，其特征在于，存在描述所述 抽頭位置的前向和回饋多項式，而且所述前向和回饋多項式被用于所述 控制信號的導出過程中。
13. —種對籬柵計算狀態度量的裝置，所述裝置包括通過籬柵在第一方向計算第一狀態度量的裝置，以及如權利要求10、 11或12中的任一項所述為所述第一狀態度量計算裝置計算分支度量的裝置。
14. 如權利要求13所述的裝置，其特征在于，所述第一狀態度量計算裝置被安排成從相應的蝴蝶索引為至少一個蝴蝶再生起始和終止狀 態。
15. 如權利要求13或14所述的設備，進一步包括通過籬柵在與第一方向相反的第二方向計算第二狀態度量的裝置，以及如權利要求10、 11或12中的任一項所述為所述第二狀態度量計算裝置計算分支度 量的裝置。
16. 如權利要求15所述的裝置，其特征在于，所述第二狀態度量更 新計算裝置被安排成從相應的蝴蝶索引為至少 一 個蝴蝶再生起始和終 止狀態。
17. 如權利要求15或16所述的裝置，其特征在于，所述第二狀態 度量計算裝置被安排成對至少一個蝴蝶的每一個，將所述蝴蝶的分支度 量組合到所述蝴蝶的起始狀態的第二狀態度量以對所述蝴蝶的終止狀 態的第二狀態度量生成備選度量，并選擇備選度量以變為所述蝴蝶的終 止狀態的第二狀態度量，并且所述裝置進一步包括對至少一個籬柵階段 的每一個，將所述階段的備選度量組合到所述階段的第一狀態度量，作 為生成所述階段的一對數似然比的步驟。
全文摘要
一種對MAP類解碼算法的籬柵中的蝴蝶計算分支度量的方法，該方法包括向蝴蝶中的轉換提供初始化的分支度量，并用一組與根據由蝴蝶索引生成的控制信號的所述轉換相對應的數據值和一個或多個描述了其操作與籬柵相關的編碼設備的抽頭位置的多項式以增加該分支度量，其中所述組包含系統位和奇偶校驗位值。
文檔編號H03M13/45GK101147327SQ200680009473
公開日2008年3月19日 申請日期2006年2月24日 優先權日2005年3月3日
發明者C·瓦蘭登 申請人:Ttpcom有限公司