[發明專利]一種Turbo譯碼器及譯碼方法

有效

• 申請號: 201611259880.X
• 申請日: 2016-12-30
• 公開（公告）號: CN108270452B
• 公開（公告）日: 2021-07-20
• 發明（設計）人: 蔣祥順;曾毅
• 申請（專利權）人: 芯原微電子（成都）有限公司;芯原微電子（上海）股份有限公司;芯原微電子（北京）有限公司
• 主分類號: H03M13/27
• 分類號: H03M13/27;H03M13/00
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 余明偉

本發明提供一種Turbo譯碼器及譯碼方法，包括：藉由輸入緩沖電路、第一多路復用電路、軟輸入緩沖電路接收地址信息及軟信息，將軟信息分為多路并行信號；藉由各軟輸入軟輸出譯碼電路對多路信號進行并行譯碼；藉由數據緩存電路、外信息緩沖電路對譯碼得到的外信號進行延遲緩存和讀取，避免并行譯碼過程中對存儲器讀寫的沖突，然后再次藉由各軟輸入軟輸出譯碼電路進行并行譯碼，如此循環，通過多次迭代實現譯碼。本發明使用并行雙向迭代的Max?Log?Map算法，有效地提高的Turbo譯碼的吞吐量和譯碼時延；同時實現了WCMDA的并行譯碼，大大降低了WCDMA的譯碼延時，使硬件資源得到充分復用。

技術領域

本發明涉及通訊技術領域，特別是涉及一種Turbo譯碼器及譯碼方法。

背景技術

Turbo碼又被稱為并行級聯卷積碼(Parallel Concatenated ConvolutionalCode，PCCC)，它將卷積碼和隨機交織器結合在一起，充分應用了隨機化編碼條件，通過交織器實現由短碼構造長碼，并采用軟輸出迭代譯碼來逼近最大似然譯碼，從而獲得幾乎接近Shannon理論極限的譯碼性能。Turbo碼被大量應用在無線通信領域，包括通訊衛星，數字圖像傳輸，第三代移動電話等。

圖1所示為常用的應用于LTE(Long Term Evolution，長期演進技術)及WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access，寬帶碼分多址)領域的卷積Turbo編碼器，其具體結構如下：第一子編碼器11和第二子編碼器12的結構相同，中間通過交織器13連接，第一子編碼器11和第二子編碼器12均采用遞歸系統碼(Recursive Systematic Code，RSC)結構，包括多個加法單元和延遲單元，二進制信息流C_k直接輸入給第一子編碼器11，產生校驗比特數據Z_k，二進制信息流Ck經交織器13交織后再輸入給第二子編碼器12進行編碼，相應地產生校驗比特數據Z’_k，編碼后生成的碼字包含原信息序列X_k以及兩個子編碼器生成的校驗序列Z_k和Z’_k，即生成的碼字為{X_k，Z_k，Z’_k}。

LTE和WCDMA系統中均采用圖1結構的卷積Turbo編碼器，僅僅內部交織器13(Turbocode internal interleaver)有差異。LTE采用特殊設計的QPP(Quadratic PolynomialPermutation，二次置換多項式)交織器，該交織器可保證并行譯碼過程中，對存儲器(memory)的讀寫不會有沖突。所以，在LTE系統中一般采用并行譯碼技術以減低譯碼延時。然而，WCDMA系統中無法采用QPP交織器，而一般交織器不能夠避免并行譯碼中存儲器訪問的沖突，WCDMA系統一般只采用串行譯碼，即使有多個譯碼硬件資源，也只能對多碼塊并行處理，而不能對單碼塊分段并行譯碼。因此，普通的WCDMA譯碼器不能有效降低譯碼延時。

因此，如何降低WCDMA系統的譯碼延時，提高Turbo譯碼器的吞吐量，已成為本領域技術人員亟待解決的問題之一。

發明內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種Turbo譯碼器及譯碼方法，用于解決現有技術中Turbo譯碼器的吞吐量小，譯碼延時長等問題。

為實現上述目的及其他相關目的，本發明提供一種Turbo譯碼器，所述Turbo譯碼器至少包括：

輸入緩沖電路、第一多路復用電路、N個軟輸入緩沖電路、第二多路復用電路、N個軟輸入軟輸出譯碼電路、第三多路復用電路、N個數據緩存電路、N個外信息緩沖電路、N個軟輸出緩沖電路及控制電路；

所述輸入緩沖電路用于接收地址信息及軟信息；

所述第一多路復用電路連接于所述輸入緩沖電路的輸出端，用于將輸入軟信息根據輸入的地址信息并行送入多個所述軟輸入緩沖電路中；