[發明專利]高速加比選電路

無效

• 申請號: 201310376259.1
• 申請日: 2013-08-26
• 公開（公告）號: CN104124983A
• 公開（公告）日: 2014-10-29
• 發明（設計）人: A·P·索科洛夫;P·A·潘塔列耶夫;E·E·葛桑諾夫;I·V·涅茨納諾夫;Y·S·什圖金
• 申請（專利權）人: LSI公司
• 主分類號: H03M13/41
• 分類號: H03M13/41
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司 11287
• 代理人: 王田

發明領域

本發明涉及解碼器電路，更具體地涉及有益于用來解碼turbo和低密度奇偶校驗碼(LDPC-代碼)的Viterbi和對數最大值后驗(log-MAP)解碼器的高速加比選(ACS)電路。

背景技術

ACS單元是Viterbi、Turbo和log-MAP解碼器的核心元件。ACS連接在它們之間的方式是由特定代碼的網格圖定義的。ACS運算是諸如Viterbi和log-MAP的這類基于網格的解碼算法的瓶頸算術運算。這些算法可廣泛地用于卷積、Turbo和LDPC碼的解碼。Viterbi和log-MAP算法以這樣一種方式組織，即如果將這些算法實現在硬件中，則每個ACS運算出現在相應的Viterbi和/或log-MAP算法實現的關鍵路徑上。該ACS運算確定解碼器的算法深度和對應的最大工作頻率。

一般基于網格的解碼算法的解碼過程通常是一迭代過程。每次迭代在單個網格層上執行。網格層的總數基本等于代碼字長度。對每個網格層執行的計算過程包括兩個步驟：(i)分支量度計算和(ii)狀態量度計算。這兩個步驟對于Viterbi或log-MAP算法來說是共同的。由于分支量度計算不駐留在解碼器硬件實現的關鍵路徑上，因此分支量度計算可在多個網格層上被流水線化。相反，狀態量度計算包括內環回結構。下一迭代的結果本質上依賴于該狀態量度計算的前一迭代的結果。因此，狀態量度計算停留在解碼器的關鍵路徑上從而確定解碼器的整個設計的最大可能工作頻率。

圖1示出其中在每層上執行計算的傳統示例性基于網格的解碼器。如圖所示，解碼器100包括分支量度計算模塊102、ACS模塊104和用于當前層狀態量度的寄存器106。分支量度計算模塊102計算分支量度。ACS模塊104通過反饋環遞歸地累加分支量度作為路徑量度，比較輸入的路徑量度，并作出判斷以選擇每個網格狀態的最可能狀態瞬變并產生相應的判決位。寄存器106存儲該判決位并幫助產生經解碼的輸出。在狀態量度計算期間執行的主要算術運算是ACS運算。

發明內容

在一個實施例中，本發明是迭代地執行加比選(ACS)運算的方法。該方法包括：對于迭代，用進位保留算術將至少兩種狀態量度提供給具有第一相應和分量的第一ACS層模塊；通過第一ACS層模塊在單時鐘循環響應第一組至少兩個相應分支量度以進位保留算術產生第一組的至少兩個計算狀態量度；將第一組的至少兩個計算狀態量度作用于具有第二相應求和與進位分量的第二ACS層模塊；通過第二ACS層模塊響應時鐘循環中的第二組的至少兩個相應分支量度和第一組的至少兩個計算狀態量度以進位保留算術產生第二組的至少兩個計算狀態量度；存儲第二組的至少另外兩個計算狀態量度作為第二ACS層模塊的進位分量；并對下一迭代將第二組的至少兩個計算狀態量度提供給第一ACS層模塊。

在另一實施例中，本發明是執行加比選(ACS)運算的裝置，其包括被配置成在單個時鐘循環內形成具有進位分量的迭代環的串聯耦合的至少兩個ACS層，其中ACS層包括由多個位和加法器表征的至少兩個分支量度并被配置成：i)根據進位保留算術以及多個多路復用器產生多個狀態量度，以及(ii)以進位保留算術執行最大狀態量度的選擇，所述多個狀態量度被存儲在進位分量中。

在另一實施例中，本發明是執行加比選(ACS)運算的裝置，其包括：至少兩個ACS模塊層，它被配置成使用進位保留算術執行狀態量度計算，每個層具有相應的輸入和輸出狀態和相應的輸入和輸出矢量；以及存儲狀態量度的進位分量，其中在前的ACS模塊層的輸出狀態被提供給后繼的ACS模塊層，所述后繼的ACS模塊層具有與在前的ACS模塊層的輸入矢量不同的輸入矢量，該裝置被配置成在單個時鐘循環形成ACS層計算從而以進位保留算術形成至少最大狀態量度。

在另一實施例中，本發明是一網格解碼器，其包括具有一組寄存器的存儲器以及包括至少兩個ACS層模塊的加比選(ACS)模塊，所述ACS層模塊串聯地耦合并被配置成在單時鐘循環內形成具有進位分量的反饋環，其中所述ACS層模塊包括由多個位和加法器表征的至少兩個分支量度，所述多個位和加法器被配置成使用進位保留算術產生多個狀態量度；以及多個多路復用器，所述多個多路復用器被配置成執行存儲在所述存儲器中的進位保留算術中的最大狀態量度的選擇并將其作為進位分量。

附圖說明

本發明的其它方面、特征和優勢將從下面的詳細描述、所附權利要求書和附圖中變得更為明顯，在附圖中相同附圖標記表示相同或相似的要素。

圖1是傳統的示例性基于網格的解碼器；

圖2是根據本發明示出單個標準ACS層的方框圖；