[發(fā)明專利]維特比解碼實(shí)現(xiàn)方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010284258.0
• 申請(qǐng)日: 2010-09-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102404011A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-04-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 原維
• 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
• 代理公司: 深圳市世紀(jì)恒程知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 44287
• 代理人: 胡海國(guó);高麗晶

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及通訊領(lǐng)域，特別涉及一種維特比解碼實(shí)現(xiàn)方法及裝置。

背景技術(shù)

在無(wú)線傳輸中，由于信道比較惡劣，接收到的數(shù)據(jù)包含大量誤碼。所以傳輸信號(hào)必須進(jìn)行編碼及糾錯(cuò)。信道編碼正是為了抗擊傳輸過(guò)程中各種各樣的噪聲和干擾，通過(guò)人為增加冗余信息，使得系統(tǒng)具有自動(dòng)糾正差錯(cuò)的能力，從而保證數(shù)字傳輸?shù)目煽啃?。隨著無(wú)線數(shù)字通信技術(shù)的發(fā)展和各種高速率、突發(fā)性強(qiáng)的業(yè)務(wù)的出現(xiàn)，人們也對(duì)糾錯(cuò)編碼技術(shù)提出了愈來(lái)愈高的要求。

最初糾錯(cuò)碼主要集中在以代數(shù)理論為基礎(chǔ)的線性分組碼，隨后出現(xiàn)了漢明碼、RS碼、循環(huán)碼等，然而效果解決實(shí)際問(wèn)題均有限。五十年代出現(xiàn)的卷積碼在編碼過(guò)程中引入了寄存器，增加了碼元之間的相關(guān)性，從而在相同復(fù)雜度下獲得比分組碼更高的編碼增益。卷積編碼有三種格柵終止策略：

直接截尾法(如Direct?truncation)，不提供任何關(guān)于格柵最終狀態(tài)到信息給解碼器。

零尾法(如Zero?turmination)，尾比特0被加到信息比特后面，然后進(jìn)行編碼，這樣保證格柵回到特定狀態(tài)0。

咬尾法(tail?biting)中有一種特殊到形式即零尾法，然而其相比零尾法不同的地方是不需要添加尾比特。咬尾法即一個(gè)碼塊在編碼之前將卷積碼編碼器的初始狀態(tài)設(shè)為該碼塊的最后若干比特，對(duì)于循環(huán)卷積碼，在編碼過(guò)程結(jié)束后編碼器又重新回到初始狀態(tài)，所以解碼格柵可以被看成一個(gè)圈，在圓的任何位置解碼都可以被初始化，也因此其對(duì)應(yīng)的解碼可以看成是循環(huán)轉(zhuǎn)圈形式。

對(duì)于卷積編碼所對(duì)應(yīng)的解碼算法很多，但其中最有效、最實(shí)用的解碼算法為最大似然解碼，即維特比解碼算法。為了提高卷積碼的碼率，現(xiàn)在LTE等高速系統(tǒng)中都采用咬尾卷積解碼器，相比零尾法卷積解碼器，需要更多的存儲(chǔ)空間，計(jì)算復(fù)雜度也更大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的是提供一種維特比解碼實(shí)現(xiàn)方法及裝置，旨在節(jié)省計(jì)算的存儲(chǔ)空間，提高解碼的工作效率。

本發(fā)明提供了一種維特比解碼實(shí)現(xiàn)方法，包括以下步驟：

計(jì)算接收碼字與參考碼字的分支路徑度量值；

根據(jù)狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖，將對(duì)應(yīng)狀態(tài)的度量值與分支路徑度量值并行累加計(jì)算，并將最大的累加值作為下一狀態(tài)的新的度量值，記錄所有的幸存路徑選擇結(jié)果，直到待解碼數(shù)據(jù)結(jié)束；

根據(jù)所述幸存路徑選擇結(jié)果，從最終狀態(tài)開(kāi)始回溯，獲得解碼。

優(yōu)選地，上述計(jì)算接收碼字與參考碼字的分支路徑度量值之前還包括：

采用交叉存儲(chǔ)的方法存儲(chǔ)外部輸入的待解碼數(shù)據(jù)；并根據(jù)外部的解碼指令讀取待解碼的數(shù)據(jù)。

優(yōu)選地，上述根據(jù)狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖，將對(duì)應(yīng)狀態(tài)的度量值與分支路徑度量值并行累加計(jì)算，并將最大的累加值作為下一狀態(tài)的新的度量值，記錄所有的幸存路徑選擇結(jié)果，直到待解碼數(shù)據(jù)結(jié)束的步驟具體包括：

根據(jù)狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖，多路全并行累加計(jì)算對(duì)應(yīng)狀態(tài)的度量值與分支路徑度量值，獲得累加值；

根據(jù)加比選法則，選擇最大的累加值作為下一狀態(tài)的新的度量值，并保存所有的幸存路徑選擇結(jié)果；

當(dāng)所述累加次數(shù)小于預(yù)置累加次數(shù)，則返回執(zhí)行下一次累加計(jì)算；當(dāng)所述累加次數(shù)大于或等于預(yù)置累加次數(shù)，則結(jié)束累加流程。

優(yōu)選地，上述根據(jù)狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖，多路全并行累加計(jì)算對(duì)應(yīng)狀態(tài)的度量值與分支路徑度量值，獲得累加值之后還包括：

當(dāng)0狀態(tài)對(duì)應(yīng)的累加度量值有效位的最高位為1時(shí)，將所有獲得的累加值有效位的次高位減1，獲得新的累加值并作為本次累加計(jì)算的結(jié)果。

優(yōu)選地，上述根據(jù)幸存路徑選擇結(jié)果，從最終狀態(tài)開(kāi)始回溯，獲得解碼的步驟中，回溯深度采用兩倍的編碼長(zhǎng)度。

本發(fā)明還提供了一種維特比解碼實(shí)現(xiàn)裝置，包括：

分支路徑度量模塊，用于計(jì)算接收碼字與參考碼字的分支路徑度量值；

加比選模塊，用于根據(jù)狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖，將對(duì)應(yīng)狀態(tài)的度量值與分支路徑度量值并行累加計(jì)算，獲得累加值，并將最大的累加值作為下一狀態(tài)的新的度量值，記錄所有的幸存路徑選擇結(jié)果，直到待解碼數(shù)據(jù)結(jié)束；

回溯模塊，用于根據(jù)所述幸存路徑選擇結(jié)果，從最終狀態(tài)開(kāi)始回溯，獲得解碼。

優(yōu)選地，上述實(shí)現(xiàn)裝置還包括：

輸入數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊，用于采用交叉存儲(chǔ)的方式存儲(chǔ)外部輸入的待解碼數(shù)據(jù)；并根據(jù)外部的解碼指令讀取待解碼的數(shù)據(jù)。

優(yōu)選地，上述加比選模塊具體包括：

累加計(jì)算單元，用于根據(jù)狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖，多路全并行累加計(jì)算對(duì)應(yīng)狀態(tài)的度量值與分支路徑度量值，獲得累加值；