[發明專利]基于概率計算的TPC迭代譯碼方法及譯碼器

有效

• 申請號: 202210086064.2
• 申請日: 2022-01-25
• 公開（公告）號: CN114421976B
• 公開（公告）日: 2023-09-08
• 發明（設計）人: 韓凱寧;張穎;譚鴻浩;沈國棟;胡劍浩
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H03M13/29
• 分類號: H03M13/29;H03M13/15
• 代理公司: 成都行之智信知識產權代理有限公司 51256
• 代理人: 李林

本發明公開了基于概率計算的TPC迭代譯碼方法及譯碼器，涉及無線通信領域，其技術方案要點是：將對數似然比矩陣與外信息融合，將隨機比特流和隨機生成的隨機數進行比較判斷；對初步硬判決行譯碼結果、初步硬判決列譯碼結果分別進行BCH碼字自校驗、擴展位奇偶校驗以及歐氏距離校驗后得到初步行校驗信息、初步列校驗信息；依據標志位分布情況對初步行校驗信息、初步列校驗信息融合檢驗更新后得到行融合校驗信息和列融合校驗信息；迭代處理。本發明利用概率計算和外信息更新策略，能夠將復雜的測試圖樣生成用簡單的隨機計算方法實現，實現了完整的TPC迭代譯碼，結構簡單，易于實現，極大的降低了硬件實現復雜度，提高了硬件效率。

技術領域

本發明涉及無線通信領域，更具體地說，它涉及基于概率計算的TPC迭代譯碼方法及譯碼器。

背景技術

TPC(Turbo?Product?Code,Turbo乘積碼)是前向糾錯編碼的一種，該碼與傳統的一維前向糾錯碼最大的區別就是其采用的是二維編碼，目前常用于TPC子碼字的類型有BCH碼、漢明碼、RS碼以及他們的一些擴展碼。該碼具有構造十分簡單，有較高的編碼效率(頻帶利用率)、算法復雜度較低、適合并行處理、采用流水線機制在超大規模可編程邏輯陣列(FPGA)上實現高速編譯碼等特點，對于高速數據傳輸系統來說是一種不錯的解決方案。且一般認為，TPC比Turbo卷積碼有著更為廣泛的應用前景。

目前，大多數TPC碼的分量碼字是BCH碼，Chase譯碼算法是一種非常經典的常用于BCH碼字軟判決譯碼算法的算法，該算法是一種針對線性分組碼的軟輸入硬輸出(SIHO)的譯碼算法，這是一種輸出的碼字為軟輸入，輸出的碼字為硬輸出，且近似最大似然譯碼，譯碼復雜度很低的譯碼算法，根據測試圖樣的不同，Chase算法可分為三種：Chase-I、Chase-II和Chase-III，在實際應用中通常采用的的軟判決譯碼算法是Chase-II譯碼算法。雖然Chase-II算法的復雜度相較于ML算法已經大幅度降低，而且具有性能優勢，但是Chase-II算法的硬件復雜度仍然很高，非常不利于集成電路硬件實現。

而Pyndia-Chase-II譯碼算法是TPC碼的軟輸入軟輸出(SISO)迭代譯碼算法的一種，該算法對行和列分別使用軟判決譯碼器進行譯碼，然后在行列之間增加外信息計算并形成行列之間的外信息的更新和交換，該算法的軟判決譯碼器是在Chase-II譯碼算法的基礎上實現的，與Chase-II算法類似，Pyndiah-Chase-II譯碼算法在硬件實現中，復雜的邏輯和存儲開銷是復雜度和功耗開銷的瓶頸。

發明內容

為解決現有技術中的不足，本發明的目的是提供基于概率計算的TPC迭代譯碼方法及譯碼器，利用概率計算和外信息更新策略，能夠將復雜的測試圖樣生成用簡單的隨機計算方法實現，實現了完整的TPC迭代譯碼，結構簡單，易于實現，極大的降低了硬件實現復雜度，提高了硬件效率。

本發明的上述技術目的是通過以下技術方案得以實現的：

第一方面，提供了基于概率計算的TPC迭代譯碼方法，包括以下步驟：

將接收到的對數似然比信息轉換為對數似然比矩陣；

將對數似然比矩陣與外信息融合得到融合結果，并依據融合結果生成隨機比特流，以及將隨機比特流和隨機生成的隨機數進行比較判斷，得到隨機比特流矩陣；

對擴展BCH碼分別嘗試進行行、列譯碼后得到相應的初步硬判決行譯碼結果、初步硬判決列譯碼結果，并對初步硬判決行譯碼結果、初步硬判決列譯碼結果分別進行BCH碼字自校驗、擴展位奇偶校驗以及歐氏距離校驗后得到相應的初步行校驗信息、初步列校驗信息；

分析判斷初步行校驗信息、初步列校驗信息的標志位分布情況，依據標志位分布情況對初步行校驗信息、初步列校驗信息融合檢驗更新后得到行融合校驗信息和列融合校驗信息；