[發(fā)明專利]局部并行格柵解碼器裝置和方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 00123857.4
• 申請日: 2000-08-22
• 公開（公告）號: CN1285659A
• 公開（公告）日: 2001-02-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 戴維W.魯索
• 申請（專利權(quán)）人: 摩托羅拉公司
• 主分類號: H03M13/23
• 分類號: H03M13/23;H04L27/00
• 代理公司: 中原信達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 余朦,李輝

本發(fā)明涉及使用最大似然序列估算(MLSE)，或格柵(trellis)，解碼器在公用衰落信道條件下對接收的數(shù)字信號解碼的方法和裝置。

維特比算法是可用來從經(jīng)通信信道接收的信號估算發(fā)射的數(shù)字序列的熟知型的MLSE解碼方法。使用由維特比解碼器解碼的初始數(shù)據(jù)(培訓(xùn)碼元)(training?symbols)構(gòu)成此后用來對接收信號的主體解碼的初始信道估算。由于采用接收信號構(gòu)成格柵，格柵中從時間t=(n-1)T到連續(xù)時間t=nT的每個狀態(tài)轉(zhuǎn)移的狀態(tài)轉(zhuǎn)移量度或是根據(jù)諸如最小均方誤差標(biāo)準(zhǔn)之類的標(biāo)準(zhǔn)被視為無效而放棄，或是用來為進(jìn)一步的狀態(tài)轉(zhuǎn)移計算來修改信道估算。在接收信號結(jié)束時，反向跟蹤該格柵以獲得估算的發(fā)射數(shù)字序列。

如果因通信信道條件的改變或其它原因而造成最初或以后解碼處理部分期間的信道估算不準(zhǔn)確，對接收的數(shù)字信號主體的解碼可能導(dǎo)致累積的錯誤。初始信道估算中的誤差可造成維特比解碼器在不適合跟蹤動態(tài)通信信道狀況的方向修改信道估算器。另外，動態(tài)信道估算中任何以后發(fā)生的誤差可造成與實際的動態(tài)通信信道狀況的重現(xiàn)不可恢復(fù)的偏離。

上述常規(guī)維特比解碼器的一種改進(jìn)是針對格柵解碼器中的每個狀態(tài)使用分開和獨立的信道估算，而不是對整個維特比解碼器進(jìn)行一個唯一的信道估算。隨著在維特比解碼處理期間通過該格柵，從時間t=(n-1)T到時間t=nT計算每個狀態(tài)的信道估算。當(dāng)接收的數(shù)字信號結(jié)束時，通過反向跟蹤整個格柵，用最佳累積信道估算確定估算的發(fā)射數(shù)字序列。因此，可在多個方向修改初始信道估算，減少了不準(zhǔn)確的初始信道估算將導(dǎo)致進(jìn)一步累積更差的信道估算的機(jī)會。1995年7月11日授予Polydoros等人的美國專利No.5，432，821提出了這種全并行維特比方案，并將其與常規(guī)維特比解碼器對比。

由于全并行維特比處理為每個狀態(tài)生成通信信道的獨立估算，并且每個信道估算在每個狀態(tài)轉(zhuǎn)移期間需要更新和跟蹤，全并行維特比處理大大增加了對接收信號解碼所需的計算功率。因此，與常規(guī)維特比解碼相比，需要改進(jìn)的對接收信號的MLSE解碼，但與全并行維特比處理相比應(yīng)減少計算的復(fù)雜性。

圖1表示四個時間周期的范圍中四狀態(tài)格柵解碼器的狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣。

圖2表示四個時間周期的范圍中衰落信道期間的四狀態(tài)格柵解碼器的典型狀態(tài)轉(zhuǎn)移路徑。

圖3表示根據(jù)無線電話中實施的優(yōu)選實施例的局部并行格柵解碼器。

圖1表示四狀態(tài)最大似然序列估算(MLSE)格柵解碼器，例如四狀態(tài)維特比解碼器在四個時間周期T的范圍中的狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣100。在矩陣100中，t=(n-2)T時的四個狀態(tài)s₁、s₂、s₃、s₄中的每一個具有到t=(n-1)T時的四個狀態(tài)s₁、s₂、s₃、s₄中的每一個的路徑。同樣，t=(n-1)T時的四個狀態(tài)中的每一個具有到t=nT時的四個狀態(tài)s₁、s₂、s₃、s₄中的每一個的路徑，t=nT時的四個狀態(tài)中的每一個具有到t=(n+1)T時的四個狀態(tài)s₁、s₂、s₃、s₄中的每一個的路徑，t=(n+1)T時的四個狀態(tài)中的每一個具有到t=(n+2)T時的四個狀態(tài)s₁、s₂、s₃、s₄中的每一個的路徑。應(yīng)注意整個狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣的復(fù)雜性。

當(dāng)使用該狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣時，利用從一個狀態(tài)到一個相繼狀態(tài)的每個路徑的狀態(tài)轉(zhuǎn)移量度加權(quán)來構(gòu)成格柵。在接收信號結(jié)束時，當(dāng)格柵結(jié)束時，解碼器貫穿該格柵反向跟蹤并選擇通過格柵的具有最佳累積狀態(tài)轉(zhuǎn)移量度的路徑。該選擇路徑中的狀態(tài)為發(fā)射序列提供最大似然序列估算。