[發明專利]一種通用Turbo編譯碼器快速驗證方法

有效

• 申請號: 201710237697.8
• 申請日: 2017-04-12
• 公開（公告）號: CN107196666B
• 公開（公告）日: 2020-04-07
• 發明（設計）人: 宮豐奎;陳浩;宋佩陽;江新遠;楊濤
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H03M13/29
• 分類號: H03M13/29;H03M13/27;H03M13/00
• 代理公司: 西安長和專利代理有限公司 61227
• 代理人: 黃偉洪;肖志娟

1.一種通用Turbo編譯碼器快速驗證方法，其特征在于，所述通用Turbo編譯碼器快速驗證方法包括以下步驟：

(1)配置交織器：

(1a)按照交織地址計算方法，計算交織地址；交織地址計算方法如下：

利用下式，計算交織地址：

Π(x)＝(f₁·x+f₂·x²)modL；

其中，Π(x)表示交織后的地址；x表示交織前地址；f₁和f₂分別表示交織參數1和交織參數2，f₁和f₂的值由二次置換多項式QPP交織器的交織規則規定；L表示Turbo碼編碼碼長；

(1b)利用軟件程序，調用打印函數，將交織地址按列存儲為交織地址的*.coe文件；

(1c)利用交織地址的*.coe文件初始化交織器的只讀存儲器ROM；

(2)配置分量編碼器：

(2a)按照前饋向量和反饋向量的獲取方法，獲得前饋向量g₁和反饋向量g₀；前饋向量和反饋向量的獲取方法如下：

第一步，在Turbo碼標準中，前饋多項式表達式如下：

a₁+b₁·D¹+c₁·D²+d₁·D³；

其中，a₁表示編碼器反饋支路系數；b₁、c₁、d₁分別表示編碼器前饋支路中3個寄存器系數；D¹、D²、D³分別表示編碼器的3個寄存器；

利用編碼器反饋支路系數a₁和編碼器前饋支路中3個寄存器系數b₁、c₁、d₁，組成前饋向量：

g₁＝[a₁,b₁,c₁,d₁]；

其中，g₁表示前饋向量；

第二步，在Turbo碼標準中，反饋多項式表達式如下：

a₀+b₀·D¹+c₀·D²+d₀·D³；

其中，a₀表示編碼器輸入比特系數；b₀、c₀、d₀分別表示編碼器反饋支路中3個寄存器系數；

利用編碼器輸入比特系數a₀和編碼器反饋支路中3個寄存器系數b₀、c₀、d₀，組成反饋向量：

g₀＝[a₀,b₀,c₀,d₀]；

其中，g₀表示反饋向量；

(2b)利用下式，計算編碼器寄存器狀態和編碼器輸出比特：

碼字編碼：

歸零編碼：

其中，g表示編碼器輸入及狀態向量；u_k表示k時刻編碼器的輸入比特；分別表示k時刻編碼器的3個寄存器；k表示編碼時刻，在碼字編碼時依次取值1,2,...,L，在歸零編碼時，依次取值L+1,L+2,L+3；L表示Turbo碼編碼碼長；g₀表示反饋向量；g₁表示前饋向量；(·)^T表示矩陣轉置操作；

(2c)利用軟件程序，調用打印函數，生成計算編碼器狀態和編碼器輸出比特的硬件代碼；

(2d)使用生成的硬件代碼，作為分量編碼器中計算編碼器狀態和編碼器輸出比特的代碼；

(3)配置打孔器：

(3a)將打孔圖案存成M行兩列的打孔圖案矩陣，M表示打孔周期，矩陣第一列表示編碼器第一校驗位的打孔圖案，矩陣第二列表示編碼器第二校驗位的打孔圖案；

(3b)利用軟件程序，調用打印函數，將打孔圖案矩陣存儲成打孔圖案的*.coe文件；

(3c)利用打孔圖案的*.coe文件初始化打孔器的只讀存儲器ROM；

(4)配置碼率匹配單元：

利用打孔圖案的*.coe文件初始化碼率匹配單元的只讀存儲器ROM；

(5)計算狀態轉移矩陣：

(5a)根據前饋向量和反饋向量，利用軟件程序，生成16行5列的Turbo編碼器狀態轉移矩陣，其中，第一列表示分量編碼器當前狀態，第二列表示分量編碼器當前輸入比特，第三列表示分量編碼器輸出的信息位比特，第四列表示分量編碼器輸出的校驗位，第五列表示分量編碼器下一狀態；

(5b)編碼器狀態轉移矩陣的每兩行為一個子矩陣，如下所示：

其中，s′表示編碼器當前狀態，依次取值為0，1，…，7；u_k表示分量編碼器當前輸入比特；表示分量編碼器狀態為s′時，分量編碼器輸入u_k后輸出的信息位比特；表示分量編碼器狀態為s′時，分量編碼器輸入u_k后輸出的校驗位比特；D⁰¹、D⁰²、D⁰³分別表示分量編碼器狀態為s′時，分量編碼器輸入u_k前，分量編碼器的3個寄存器；s表示分量編碼器狀態為s′時，分量編碼器輸入u_k后分量編碼器的新狀態，s∈{0,1,...,7}；D¹¹、D¹²、D¹³分別表示分量編碼器狀態為s′時，分量編碼器輸入u_k后，分量編碼器的3個寄存器；

(6)計算分支度量值：按照分支度量計算方法，計算分支度量值；分支計算方法如下：

其中，分別表示k時刻的4個分支度量值；表示k時刻校驗位軟信息；L_a(u_k)表示k時刻先驗信息；表示k時刻系統位軟信息；

(7)配置后向度量計算單元：

(7a)利用下式，計算后向度量中間值：

其中，表示k時刻分支度量中間值；表示k+1時刻后向度量；表示k時刻分支度量值；i表示分支度量值的編號，i∈{0,1,2,3}；

(7b)利用軟件程序，調用打印函數，按照后向度量中間值表達式，生成計算后向度量中間值的硬件代碼；

(7c)使用生成的硬件代碼，作為后向度量計算單元計算后向度量中間值的代碼；

(8)配置前向度量計算單元：

(8a)利用下式，計算前向度量中間值：

其中，表示k時刻前向度量中間值；表示k-1時刻前向度量；

(8b)利用軟件程序，調用打印函數，按照前向度量中間值表達式，生成計算前向度量中間值的硬件代碼；

(8c)使用生成的硬件代碼，作為前向度量計算單元計算前向度量中間值的代碼；

(9)配置后驗信息計算單元：

(9a)利用下式，計算后驗信息中間值：

其中，表示后驗信息中間值；

(9b)利用軟件程序，調用打印函數，按照后驗信息中間值表達式，生成計算后驗信息中間值的硬件代碼；

(9c)使用生成的硬件代碼，作為后驗信息計算單元計算后驗信息中間值的代碼；

(10)配置解交織器：

(10a)按照解交織地址計算方法，計算解交織地址；解交織地址計算方法如下：

利用下式，計算交織地址：

z＝Π^-1(x)；

其中，z表示解交織后的地址；x表示交織前地址；Π^-1(·)表示軟件中求解交織地址操作；

(10b)利用軟件程序，調用打印函數，將解交織地址按列存儲為解交織地址的*.coe文件；

(10c)利用解交織地址的*.coe文件初始化解交織器的只讀存儲器ROM。