[發明專利]一種基于余弦相似度的Turbo碼譯碼迭代停止方法

無效

• 申請號: 201310022769.9
• 申請日: 2013-01-22
• 公開（公告）號: CN103124181A
• 公開（公告）日: 2013-05-29
• 發明（設計）人: 譚力;郝斌;蘇鋼;劉云翔;周泉;許婭;梁云龍;葉露霞
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: H03M13/27
• 分類號: H03M13/27
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 唐正玉

1.一種基于余弦相似度的Turbo碼譯碼迭代停止方法，其特征在于包括如下步驟：（1）Turbo譯碼器的分量譯碼器Ⅰ和分量譯碼器Ⅱ之間進行一次迭代譯碼；（2）存儲步驟（1）中分量譯碼器Ⅱ輸出的待譯碼分塊的每個比特的外部信息，把分量譯碼器Ⅱ輸出的待譯碼分塊中第一個比特至最后一位比特的外部信息序列看做一個矢量，稱為外部信息矢量，計算并存儲該外部信息矢量的模長；（3）從第2次迭代開始計算步驟（2）中得到的外部信息矢量與上一次迭代的外部信息矢量的余弦相似度；（4）將步驟（3）計算所得的余弦相似度與預設的當前迭代次數所對應的門限進行比較,若該余弦相似度大于門限或當前迭代次數達到預設的最大迭代次數，則進入步驟（5）；否則，重復步驟（1）、（2）、（3）、（4）；（5）對最后一次迭代中分量譯碼器Ⅱ生成的對數似然比進行解交織和硬判決，并將此硬判決作為Turbo碼譯碼器最終的譯碼結果輸出。

2.根據權利要求1所述的基于余弦相似度的Turbo碼譯碼迭代停止方法，其特征在于：所述步驟（1）具體方法為：（11）第一次迭代前，分量譯碼器Ⅰ的先驗信息初始化為0；（12）系統信息比特、分量譯碼器Ⅰ的校驗比特和先驗信息輸入到分量譯碼器Ⅰ進行MAP譯碼，生成分量譯碼器Ⅰ的外部信息和對數似然比；（13）經過QPP交織后的分量譯碼器Ⅰ的外部信息作為分量譯碼器Ⅱ的先驗信息，與經過交織的系統信息比特和分量譯碼器Ⅱ的校驗比特輸入到分量譯碼器Ⅱ進行MAP譯碼，生成分量譯碼器Ⅱ的外部信息和對數似然比；（14）經過QPP解交織后的分量譯碼器Ⅱ的外部信息，將作為分量譯碼器Ⅰ新的先驗信息使用。

3.根據權利要求1所述的基于余弦相似度的Turbo碼譯碼迭代停止方法，其特征在于：所述步驟（2）中第n次迭代時的外部信息矢量為分量譯碼器Ⅱ輸出的該分塊中第一個比特至最后一位比特的外部信息序列組成的K維矢量，K為信息分塊大小。

4.根據權利要求3所述的基于余弦相似度的Turbo碼譯碼迭代停止方法，其特征在于：所述步驟（2）中第n次迭代時的外部信息矢量的模長為分量譯碼器Ⅱ輸出的該分塊中所有比特的外部信息的平方和的算術平方根。

5.根據權利要求1所述的基于余弦相似度的Turbo碼譯碼迭代停止方法，其特征在于：所述步驟（3）中采用第n次迭代與第n-1次迭代的外部信息矢量的余弦相似度作為度量，其中兩個矢量的余弦相似度的定義為：

式中，和為兩個維度相同的矢量，和分別為矢量和的模長，A_i和B_i分別為和的第i個分量。

6.根據權利要求5所述的基于余弦相似度的Turbo碼譯碼迭代停止方法，其特征在于：所述步驟（3）中計算余弦相似度時，外部信息絕對值的數量級為10-100,為避免計算過程的中間值過大而產生溢出，將所有外部信息除以100后參與運算，最終得到的余弦相似度大小不變。

7.根據權利要求1所述的基于余弦相似度的Turbo碼譯碼迭代停止方法，其特征在于：所述的余弦相似度中的兩個信息矢量為分量譯碼器的外部信息、先驗信息或對數似然比等譯碼過程中的信息序列或對其作變換后的信息序列。

8.根據權利要求1所述的基于余弦相似度的Turbo碼譯碼迭代停止方法，其特征在于：所述步驟（4）中的一組與當前迭代次數n對應的門限值，即第n次迭代時的門限為θ_n，n=2,3,…,N_max-1；其中N_max為預設的最大迭代次數；θ_n的范圍為θ_n∈[0.85,1]，且θ_n-1≤θ_n。