【技术实现步骤摘要】
一种基于MaPU架构的快速并行卷积编译码方法、系统、设备及介质
[0001]本专利技术属于无线通信
,具体涉及一种基于MaPU架构的快速并行卷积编译码方法、系统、设备及介质。
技术介绍
[0002]差错控制编码已经十分成熟的应用于信道编码技术之中,常用的编码技术有卷积码、RS码、Turbo码、伪随机序列扰码等。卷积编码是现代数字通信系统中常见的一种前向纠错码,最早由Elias等人于1955年提出。区别于常规的线性分组码,卷积码在编码过程中,充分利用了各码元之间的相关性,其编码输出的码字不仅与当前时刻的信息符号输入有关,还与之前输入的信息符号有关。Viterbi译码算法,又被称为最大后验概率方法,是卷积编码最佳的译码算法,在译码过程中,译码器不仅从当前时刻所收到的码组中提取译码信息,同时还利用之后若干时刻内所收到的码组来提取有关信息,进行译码判决。卷积码因其编码增益高、译码延迟小以及具有很强的纠正随机错误的能力而在移动通信、卫星通信、深空通信和数据压缩系统中得到广泛的应用。
[0003]卷积编码器可以由一个线性的、有限状态的移位寄存器来表示,通常使用(n,k,N)3个参数来描述:表示每个时刻编码器对输入的k个比特进行卷积编码,并且输出n个编码后的比特,N称为卷积码的约束长度,表示编码输出序列共受到N级(每级k比特)移位寄存器的约束。卷积编码器的电路结构可由卷积码的生成多项式来描述,以一种(2,1,3)卷积码为例,它受到3级移位寄存器的约束,它的两个生成多项式为G0(x)=1+x+x2和G1(x)=1+x2 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于MaPU架构的快速并行卷积编译码方法,其特征在于:包括以下步骤:步骤1,根据卷积编码生成多项式计算三张表,分别为conv_table1,conv_table2,state_trans_table;步骤2,对长为L的待编码二进制比特序列bit_seq进行映射,求出用于查找卷积结果表的索引,利用步骤1生成的conv_table1,conv_table2进行卷积编码,生成长为2
×
L的待译码序列R;步骤3,利用步骤1生成的state_trans_table对长为2
×
L的待译码序列R进行维特比译码。2.根据权利要求1所述的一种基于MaPU架构的快速并行卷积编译码方法,其特征在于:所述步骤1具体方法为:步骤1.1,从生成多项式中提取生成序列记为ConvCodeGenPoly,用于表项运算;步骤1.2,生成一个大小为2
N
‑1×
2的卷积结果表conv_table1,该表中储存了卷积结果中前N
‑
1位的结果;步骤1.3,生成一个大小为2
N
×
2的卷积结果表conv_table2,该表中存储了卷积结果中N位及之后的结果;步骤1.4,生成一个大小为2
N
‑1×2×
2的状态转移表state_trans_table,state_trans_table(x,y,z)表示第z个生成多项式在移位寄存器处于状态x,输入为比特为(y
‑
1)时对应的分支字。3.根据权利要求1所述的一种基于MaPU架构的快速并行卷积编译码方法,其特征在于:所述步骤2具体方法为:步骤2.1,将bit_seq的前N
‑
1位所对应的十进制值保存为索引conv_findex,对bit_seq的每连续N位映射为一个索引,共得到L
‑
N+1个值保存为序列conv_sindex;步骤2.2,利用conv_findex去检索卷积结果表conv_table1,得到卷积结果的前N
‑
1位;利用conv_sindex去检索卷积结果表conv_table2,求出L
‑
N+1个结果,得到卷积结果的第N位到第L位,生成长为L的待译码序列R,重复步骤2.1
‑
步骤2.2,最终生成长为2
×
L的待译码序列R。4.根据权利要求3所述的一种基于MaPU架构的快速并行卷积编译码方法,其特征在于:所述步骤2.2中的L≥N。5.根据权利要求1所述的一种基于MaPU架构的快速并行卷积编译码方法,其特征在于:所述步骤3的处理过程包括:步骤3.1,求解t1~t
N
时刻路径度量Zn;步骤3.2,求解t
N+1
~t
L+1
时刻的ACS过程;步骤3.3,逆向译码过程。6.根据权利要求5所述的一种基于MaPU架构的快速并行卷积编译码方法,其特征在于:所述步骤3.1、步骤3.2以及步骤3.3的具体方法为:步骤3.1,首先求解t1~t
N
时刻路径度量Zn,以获得全部2
N
‑1个状态的路径度量,求解过程为:初始化t1时刻的Zn为长2
N
‑1的全零向量,在时刻t
i
(i=2,3,...,N)时,首先对上一时刻输出的Zn进行交织,按照状态转移方向,将来向状态的Zn值交织到去向状态的位置上,得到Zn_in作为当前时刻的路径度量输入,当输入比特为“0”,状态i会转移到状态i/2,即称i为来向状态,i/2为去向状态,则有Zn_in(i/2)=Zn(i),有关状态转移的除法均为下取整,同时利用全部来向状态的索引Ind去检...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘毅,王靓,凌邵,刘智嘉,
申请(专利权)人:西安电子科技大学,
类型:发明
国别省市:
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