[發明專利]高效迭代解碼

無效

• 申請號: 200810191100.1
• 申請日: 1999-11-04
• 公開（公告）號: CN101505156A
• 公開（公告）日: 2009-08-12
• 發明（設計）人: H·H·哈勒;J·M·施泰因
• 申請（專利權）人: 高通股份有限公司
• 主分類號: H03M13/29
• 分類號: H03M13/29;H03M13/45
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司
• 代理人: 陳 煒

本申請是申請日為1999年11月4日申請號為第99815340.0號發明名稱為“高效迭代解碼”的中國專利申請的分案申請。

發明領域

本發明一般涉及迭代解碼，特別涉及多分量碼的快速迭代解碼。

背景技術

數字數據的發送易于內在地產生干擾，這種干擾會對所發送的數據引入差錯。已經建議一些差錯檢測方案，以盡可靠地確定是否已經把差錯引入所發送的數據。例如，通常以分組來發送數據，并把例如16位長度的CRC(循環冗余校驗)字段附加到每個分組，所述字段攜帶分組數據的校驗和。當接收機接收數據時，它在所接收的數據上計算相同的校驗和，并驗證它的計算結果是否和在CRC字段中的校驗和相同。

當在線不使用所發送的數據而檢測到差錯時，可以請求再發送有差錯的數據。然而，當在諸如電話線、蜂窩電話、遠程視頻系統等上在線地進行發送時，就不可能請求再發送。

已經引入卷積碼接收數字數據，即使在發送期間當可能發生差錯時，也可以正確地確定所發送的數據。卷積碼把冗余引入所發送的數據，并把所發送的數據分成分組，在所述分組中，每位的值與在序列中先前位的值無關。因此，當發生少量差錯時，接收機通過追蹤回在所接收到的數據中的可能序列而仍可以推斷原始數據。

為了進一步改進發送信道的性能，某些編碼方案包括交錯器，它在編碼期間混淆在分組中的位的次序。因此，當發送期間干擾破壞一些相鄰的位時，在整個原始分組上擴散干擾的作用，并可以更容易地通過解碼處理而克服干擾的作用。其它改進可以包括以并行或串行多次對分組進行編碼。例如，在此引用作為參考的美國專利5,446,747號描述一種差錯校正方法，該方法使用至少兩次并行的卷積編碼。在本技術領域中眾知這種并行編碼是“Turbo—編碼”。

對于多分量碼，最佳解碼經常是很復雜的任務，可能需要很長的時間周期，通常不可用于在線解碼。為了解決這個問題，已經發展了迭代解碼技術。不是直接確定所接收到的位是零還是一，而是接收機把多級定標的一個值賦予每位，以表示該位是一的概率。稱為LLR概率的公共定標以在范圍{—32，31}中的整數表示每位。值31表明所發送的位是零的概率極高，而值—32表明所發送的位是一的概率極高。值零表示該值是未確定的。

把在多級定標上表示的數據稱為“軟數據”，而通常迭代解碼是軟—進/軟—出的，即，解碼過程接收相應于位值的概率的輸入序列，并提供作為考慮碼的限制的經校正的輸出概率。一般，執行迭代解碼的解碼器使用來自以前的迭代的軟數據，以對通過接收機讀出的軟數據進行解碼。例如，在美國專利5,563,897中描述迭代解碼的一種方法，在此引用所述專利作為參考。

在多分量碼的迭代解碼期間，解碼器使用來自一個碼的解碼結果，以改進第二碼的解碼。當如在Turbo編碼中使用并行編碼時，為了這個目的可以方便地使用并行的兩個相應的解碼器。

對于多個迭代執行迭代解碼直到認為軟數據近似地表示所發送的數據。把二進制0賦予表示其概率接近1的那些位(例如，在上述定標上的0和31之間)，并把二進制1賦予其余的位。

通常，使迭代過程重復預定次數。根據可以在http://lamarr.mprg.ee.vt.edu/documents/turbo.pdf上找到，并在此引用作為參考的Matthew?C.Valenti的“Turbo碼的介紹”，迭代的預定次數約為18次。在此引用作為參考的Joachim?Hagenauer、Elke?Offer和Lutz?Papke的“二進制塊碼的迭代解碼”(IEEE?Trans.of?Information?Theory，Vol.42，NO.2，pp.429-445(March?1996))建議使用交叉平均信息量準則分別對每個分組確定何時停止迭代解碼過程。因此，可以比當所有分組使用相同迭代數進行解碼時更有效地使用解碼器的計算權。然而，交叉平均信息量準則本身是極復雜的，在應用數目可變的迭代中，基本上降低有效的增益。

在一個共同—采用的多分量編碼方案中，首先通過第一“外部的”編碼方案對分組進行編碼。此后，使它交錯，然后通過第二“內部的”編碼方案進行編碼。在解碼期間，首先對內部碼，然后對外部碼進行解碼。此后在對內部碼解碼的第二迭代中使用外部碼的解碼結果以改進它的結果。迭代地繼續這個過程直到對經編碼的分組滿意地解碼。