一种定点化软信息的优化方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种定点化软信息的优化方法，包括以下步骤：获取噪声方差估计值；判断噪声方差估计值是否大于门限值；若是，则对所接收消息中所有软信息进行数据统计，得到统计值；判断统计值是否大于系统性能临界值；若不大于系统性能临界值，则输出软信息到译码器译码；若大于系统性能临界值，则优化所有解映射后的各软信息。

Method and system for optimizing fixed-point soft information

The present invention provides an optimization method of fixed-point soft information, which comprises the following steps: acquiring noise variance estimate; judgment noise variance estimation value is greater than the threshold value; if so, of all the soft information statistics of received information, statistical value judgment; statistical value is greater than the critical value if the performance of the system; the performance of the system is less than the critical value, then the output soft information to the decoder; if the system performance is greater than the critical value, the optimization of all solutions after the mapping of soft information.

【技术实现步骤摘要】
一种定点化软信息的优化方法及系统
本专利技术涉及一种接收机中解映射后的信息优化方法，特别是涉及一种定点化软信息的优化方法。
技术介绍
在应用现有技术的通信系统的实际运行过程中，接收机的信号接受过程存在运算过程，由于客观技术水平的限制，该运算过程得到的接收数据的精度是有限的，为了模拟真实的硬件环境，需要通过对接收机接收的二进制数据进行浮点运算的定点化来完成。浮点运算的定点化对浮点性能做了一定折衷，这种折衷设计的定点化方法与定点化系统在信号接收机等硬件设备实现浮点数据接收功能的过程中，可以采用更小的面积、更低的功耗，减小了通信系统实现数据接收功能所产生的实现成本。在通信接收机的实际工作运行过程中，接收机内部的通信系统和方法对接收数据的解映射过程通常依据星座图和星座点映射方式进行，结合通信系统中的信道状态信息得到接收符号的一个或多个比特的软信息，通信系统将软信息输出给译码器译码后得到原始数据流。传统的软信息处理方法在对软信息进行数据中浮点的定点化后，信息优化功能模块输出的软信息会保留浮点之后一定位数的小数位，并将该数据存储为一个二进制整数，同时通信系统中的译码器功能模块的输入输出端口也会限定其自身的有效位宽范围。高阶正交幅度调制(QAM，QuadratureAmplitudeModulation)情况下信号经过移动衰落信道后，在数据通信信噪比较大时再通过星座图和星座点映射进行解映射运算，浮点数据信号的软信息动态范围会相应增大。当通信接收机中的通信系统给定了译码器的输入有效位宽范围，为满足上述条件，软信息中所保留的浮点数据的小数位位数有限，将会导致接收机接收的浮点数据的有效信息减少，如果通信系统与方法中定点化方法中的截尾过程产生的截尾误差导致接收数据的编码块中产生较多为零的软信息，就会导致译码器功能模块译码出错。若增加每个编码块中软信息保留的浮点数据的小数位，则会产生较多超出译码器位宽的数值，进行饱和处理后仍会影响到译码器的译码效果。现有技术指出从星座图上看，由于QAM调制数据的实部和虚部到坐标轴的距离不同，导致同一个数据解映射后软信息会有损失，提出利用信道估计值和基带的频域接收信号得到所述信道的似然距离，对调制编码块内的似然距离进行统一定标，然后根据统一定标的似然距离得到优化后的软信息。该方法中的运算过程比较繁琐，要对通信系统中的定点化功能模块进行较为复杂的改动，在软信息优化过程中，对于定标后发生溢出的数据采取截取高位的方式会发生误差并且会影响到数据间的相对大小关系，对译码器译码的技术效果产生不良影响。综上，传统的通讯接收系统中的定点化方法中，无法与通讯接收机中的译码器设定的有效位宽范围动态配合，为满足译码器已设定的位宽值，软信息所保留的浮点数据小数位位数有限，降低了接收数据的有效性。定点化截尾误差导致产生多软件信息为零，易导致译码器译码过程出现错误。现有技术中对定点化软信息优化的方法求得似然距离，对调至编码块内的似然距离进行统一定标在进行软信息优化，这种方法的运算过程繁琐，并且对系统定点化进行改动，方法实现较为复杂。传统的定点化软信息优化方法存在动态化调整程度低、数据有效信息偏少、译码器译码容易出错、运算复杂和实现方式繁琐的问题。
技术实现思路
鉴于以上现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种定点化软信息的优化方法及系统，用于根据译码器位宽自适应地调整软信息，提高译码性能，解决现有技术中动态化调整程度低、数据有效信息偏少、译码器译码容易出错、运算复杂和实现方式繁琐的问题。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种定点化软信息的优化方法，包括以下步骤：获取噪声方差估计值；判断噪声方差估计值是否大于门限值；若是，则对所接收消息中所有软信息进行数据统计，得到统计值；判断统计值是否大于系统性能临界值；若不大于系统性能临界值，则输出软信息到译码器译码；若大于系统性能临界值，则优化所有解映射后的各软信息。于本专利技术的一实施方式中，对接收消息中所有解映射后的软信息进行数据统计，得到统计值，包括：对软信息中每一帧的第一个编码块进行数据统计，若每帧只有一个编码块，则每隔固定个数的编码块统计一次。于本专利技术的一实施方式中，判断统计值是否大于系统性能临界值，包括：统计一个编码块中软信息的数据位，记录其超过译码器位宽的个数以及其中等于零的个数，分别与设定的门限比较，若满足软信息优化预设条件则对软信息进行优化；软信息优化预设条件为：超过译码器位宽的个数大于超过位宽临界值或等于零的个数大于为零个数临界值。于本专利技术的一实施方式中，优化所有解映射后的各软信息，包括：按下式计算每个编码块中的软信息其中α为整数常数。于本专利技术的一实施方式中，优化所有接收消息中的各软信息，包括：根据计算结果按下列公式对编码块内所有软信息进行非线性映射，xi＝2W-1-1，St.xi≥A(1)xi＝-2W-1，St.xi≤A(2)xi(2W-1-1)x/A，St.-A＜xi＜A(3)于本专利技术的一实施方式中，一种定点化软信息的优化系统，：用于优化通信接收机的译码性能，定点化软信息的优化系统至少包括：噪声方差获取模块，用于获取噪声方差估计值；门限值比较模块，用于判断噪声方差估计值是否大于门限值。软信息统计功能模块，用于对所接收消息中所有软信息的软信息进行数据统计，得到统计值；优化条件判断模块，用于判断统计值是否大于系统性能临界值，并输出判断结果；软信息输出模块，用于在判断结果为统计值不大于系统性能临界值时，输出软信息到译码器译码；优化功能模块，用于在判断结果为统计值大于系统性能临界值时，优化接收消息中满足软信息优化预设条件的各软信息。于本专利技术的一实施方式中，软信息统计功能模块包括：编码块统计模块：用于对所接收消息中每一帧的第一个编码块进行数据统计；若每帧只有一个编码块，则每隔固定个数的编码块统计一次。于本专利技术的一实施方式中，优化条件判断模块的判断统计值是否大于系统性能临界值，包括：用于统计一个编码块中软信息的数据位，记录其超过译码器位宽的个数以及其中等于零的个数，分别与设定的门限比较，若满足软信息优化预设条件则对软信息进行优化。于本专利技术的一实施方式中，优化功能模块包括：优化所有接收消息中的各软信息，包括：按下式计算每个编码块中的软信息：其中α为整数常数。于本专利技术的一实施方式中，优化功能模块包括：优化所有接收消息中的各软信息，包括：根据计算结果按下列公式对编码块内所有软信息进行非线性映射，xi＝2W-1-1，St.xi≥A(1)xi＝-2W-1，St.xi≤A(2)xi(2W-1-1)x/A，St.-A＜xi＜A(3)如上所述，本专利技术提供的一种定点化软信息的优化方法及系统，具有以下有益效果：本专利技术所提供的一种定点化软信息的优化方法和系统改善了译码性能。本专利技术通过对解映射后的软信息进行优化，根据译码器位宽自适应地改变软信息的动态范围，改善译码性能。本专利技术提供的软信息的优化方法计算量较少，所提出的方法通过对噪声方差的估计以及编码块的统计结果，有针对性得对软信息进行优化，减少计算量，方法实现方便。本专利技术提供的定点化软信息的优化方法不需要对系统定点化做改动，只需要在解映射后插入优化模块对软信息进行操作即可完成。在通信接收机中的软信息优化方面本专利技术提供的一种定点化软信息的优本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种定点化软信息的优化方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：获取噪声方差估计值；判断所述噪声方差估计值是否大于门限值；若是，则对所接收消息中所有软信息进行数据统计，得到统计值；判断所述统计值是否大于系统性能临界值；若不大于所述系统性能临界值，则输出所述软信息到译码器译码；若大于所述系统性能临界值，则优化所有解映射后的各所述软信息。

【技术特征摘要】
1.一种定点化软信息的优化方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：获取噪声方差估计值；判断所述噪声方差估计值是否大于门限值；若是，则对所接收消息中所有软信息进行数据统计，得到统计值；判断所述统计值是否大于系统性能临界值；若不大于所述系统性能临界值，则输出所述软信息到译码器译码；若大于所述系统性能临界值，则优化所有解映射后的各所述软信息。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所有解映射后的所述软信息进行数据统计，得到统计值，包括：对所述软信息中每一帧的第一个编码块进行数据统计，若每帧只有一个所述编码块，则每隔固定个数的所述编码块统计一次。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述判断所述统计值是否大于系统性能临界值，包括：统计一个所述编码块中所述软信息的数据位，记录其超过译码器位宽的个数以及其中等于零的个数，分别与设定的门限比较，若满足软信息优化预设条件则对所述软信息进行优化；所述软信息优化预设条件为：所述超过译码器位宽的个数大于超过位宽临界值或所述等于零的个数大于为零个数临界值。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述优化所有解映射后的各所述软信息，包括：按下式计算每个所述编码块中的所述软信息其中α为整数常数。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述优化所有接收消息中的各所述软信息，包括：根据计算结果按下列公式对所述编码块内所有所述软信息进行所述非线性映射，xi＝2W-1-1，St.xi≥A(1)xi＝-2W-1，St.xi≤A(2)xi＝(2W-1-1)x/A，St.-A＜xi＜A(3)。6.一种定点化软信息的优化系统，其特征在于：用于优化通信接收机的译码性能，所述定点化软信息的优化系统至少...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈健，李明齐，唐杰，王芳，
申请(专利权)人：中国科学院上海高等研究院，
类型：发明
国别省市：上海,31