[發(fā)明專利]一種實(shí)現(xiàn)維特比譯碼路徑度量歸一化的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200610090457.1
• 申請(qǐng)日: 2006-06-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101098150A
• 公開(kāi)（公告）日: 2008-01-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 田學(xué)紅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中興通訊股份有限公司
• 主分類號(hào): H03M13/41
• 分類號(hào): H03M13/41;H03M13/23
• 代理公司: 北京中博世達(dá)專利商標(biāo)代理有限公司
• 代理人: 范曉燕

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及利用維特比譯碼的各個(gè)領(lǐng)域，具體涉及2G、3G、Wimax等所有所有利用維特比編解碼移動(dòng)通信系統(tǒng)中譯碼電路的設(shè)計(jì)，尤其是涉及一種實(shí)現(xiàn)維特比譯碼路徑度量歸一化的方法。

背景技術(shù)

卷積糾錯(cuò)碼在各種通信領(lǐng)域中都有廣泛的應(yīng)用。圖1是卷積糾錯(cuò)譯碼的核心單元。該核心單元根據(jù)接收到的碼字，分別計(jì)算從兩個(gè)老狀態(tài)的路徑度量值S0，S1到達(dá)新?tīng)顟B(tài)的路徑度量值S0’、S1’，并從這兩個(gè)路徑度量值中選擇較小的一條，作為新?tīng)顟B(tài)的路徑度量值。該過(guò)程主要有如下幾個(gè)單元：路徑度量計(jì)算累加單元、路徑度量比較選擇單元以及路徑度量存儲(chǔ)單元。

上面的過(guò)程，對(duì)路徑度量的處理是一個(gè)比較麻煩的問(wèn)題，這是由于譯碼長(zhǎng)度比較長(zhǎng)(有時(shí)甚至是連續(xù)譯碼)，而且實(shí)際接收的符號(hào)值的范圍也比較大(基于軟判決的譯碼)。這就造成每譯碼一比特?cái)?shù)據(jù)，所產(chǎn)生的路徑度量值都比較大，隨著譯碼過(guò)程的進(jìn)行，路徑度量值不斷累加，由于用于存儲(chǔ)路徑度量值的存儲(chǔ)單元的位寬總是有限的，如果不對(duì)路徑度量值進(jìn)行處理，最終路徑度量值必然會(huì)發(fā)生溢出，因此必須實(shí)現(xiàn)路徑度量的歸一化。

針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，已經(jīng)有一些專利提出了一些解決方法。如The?Boeing?Company的專利(【專利號(hào)】US5390198，【發(fā)明名稱】Soft?decision?viterbi?decoder?for?M-ary?convolutionalcodes)，提出的方法是通過(guò)將全部路徑度量值減去最小的路徑度量值，以確保路徑度量不會(huì)溢出。但這個(gè)方法有一個(gè)缺點(diǎn)，即必須從全部路徑度量值中找到最小的路徑度量值，這個(gè)操作對(duì)于硬件設(shè)計(jì)來(lái)講是一個(gè)很大的挑戰(zhàn)。

因?yàn)樵谧g碼過(guò)程中，一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)通常會(huì)產(chǎn)生很多條路徑的路徑度量值，為了得到最小路徑的路徑度量值，就必須在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)，從所有的這些路徑度量值中，找到路徑度量值最小的那一個(gè)。為了完成這樣的功能，需要非常多、非常復(fù)雜的比較器。這樣一堆比較器，將會(huì)大大增加硬件的占用資源量，降低電路的最高時(shí)鐘頻率，這種方法在快速并行譯碼設(shè)計(jì)中的代價(jià)是很大的。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出一種實(shí)現(xiàn)維特比譯碼路徑度量歸一化的方法。

本發(fā)明具體是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種實(shí)現(xiàn)維特比譯碼路徑度量歸一化的方法，包括如下步驟：

第1步，設(shè)置存儲(chǔ)路徑度量值存儲(chǔ)單元的位寬比任意兩條路徑的最大距離大2bit；

第2步，進(jìn)行維特比譯碼，計(jì)算、累加路徑度量值時(shí)，將全部的路徑度量值轉(zhuǎn)換為正數(shù)，比較選擇單元按照無(wú)符號(hào)數(shù)進(jìn)行比較選擇；

第3步，監(jiān)視器在路徑度量存儲(chǔ)時(shí)監(jiān)視路徑度量值的最高兩比特，如果所述兩比特的值等于2’b10，則在這一輪的路徑度量存儲(chǔ)過(guò)程中，在存儲(chǔ)時(shí)都把最高兩比特上減去1再存儲(chǔ)；否則直接存儲(chǔ)。

所述任意兩條路徑的最大距離，為編碼器卷積深度減1與一個(gè)碼字所有接收符號(hào)的最大范圍的乘積。

所述將全部的路徑度量值轉(zhuǎn)換為正值，具體是指；

在計(jì)算過(guò)程中，支路徑度量值都是使用補(bǔ)碼表示，其表示范圍為—2^m-1～2^m-1-1，其中m為符號(hào)的度量位寬，將所有支路徑度量值都加上2^m-1，則將所有的支路徑度量值都轉(zhuǎn)換為正值。

本發(fā)明所述方法通過(guò)簡(jiǎn)潔的邏輯電路，將路徑度量歸一化問(wèn)題在路徑度量存儲(chǔ)階段進(jìn)行解決，將度量路徑全部轉(zhuǎn)換為正值，從而使路徑度量值運(yùn)算全部變換為加法運(yùn)算，簡(jiǎn)化了運(yùn)算單元的邏輯；然后利用一個(gè)兩bit的比較器，一個(gè)兩bit的加法器，減少對(duì)計(jì)算和比較單元的額外需求，簡(jiǎn)化了比較選擇單元的邏輯；從而使計(jì)算和比較單元保持簡(jiǎn)潔高速，從而能夠?qū)崿F(xiàn)并行高速譯碼。

附圖說(shuō)明

圖1為維特比譯碼路徑度量計(jì)算、比較、選擇過(guò)程示意圖；

圖2為支路徑度量(BM)范圍變換示意圖；

圖3為滿足歸一化條件時(shí)，路徑度量范圍示意圖；

圖4為路徑度量歸一化過(guò)程示意圖；

圖5為具體實(shí)施方式流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明所述方法的具體實(shí)施方式，進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明：

本發(fā)明所述方法，基于如下規(guī)則：

(1)在維特比譯碼過(guò)程中，任意兩條路徑的距離必然小于(n-1)×w，其中n是編碼器卷積深度，w為一個(gè)碼字所有接收符號(hào)的最大范圍(比如對(duì)1/3碼率，8bit量化接收符號(hào)，則w＝3×2⁸)。

(2)在計(jì)算累加路徑度量值是，將全部的路徑度量值都換算成正數(shù)。