一种FEC软判决信号的运算方法与电子设备技术

本发明专利技术公开了一种FEC软判决信号的运算方法，包括：对第一归一化概率值N

【技术实现步骤摘要】
一种FEC软判决信号的运算方法与电子设备


[0001]本专利技术属于通信
，更具体地，涉及一种FEC软判决信号的运算方法与电子设备。

技术介绍

[0002]在前向纠错(Forward Error Correction，FEC)技术中，低密度奇偶校验码(Low Density Parity Check codes，LDPC)和极化码(Polar codes)这两种FEC技术具备逼近香农极限的高增益特性，是下一代FEC技术发展的主要方向，这类FEC统称为软判决FEC(其他通用的FEC称为硬判决FEC)，这类软判决FEC的解码与硬判决FEC不同，其解码要求输入信号是软判决信号：对数似然值(Log Likelihood Ratio，LLR，一般为浮点数)，不再是通常数字电路的二进制比特0和1。在FEC编码发送端，通常为了保证发送信号的直流平衡，最终发送到信道之前需要进行扰码运算；加扰的信号通过信道进行传输，为了支持FEC软判决，接收端解调器输出的信号是加扰的软判决信号，此类信号包括：LLR值，概率值或者多比特量化值(例如0000，0001，
…
，1111)，因此接收端需要先对软判决信号进行运算(例如解扰)，然后才能送到FEC解码器进行解码(附图2)。
[0003]在包含硬判决FEC和扰码的通信系统中(附图1)，一般采用异或运算(XOR)来实现信号的加扰和解扰，在发送端将发送信号与扰码器输出进行异或运算；在接收端，将接收到的信号与扰码器输出进行异或运算，实现发送信号的恢复。
[0004]例如：
[0005]发送端：
[0006]待发送的信号二进制序列为：0，1，0，1，1
[0007]扰码器输出为：1，1，0，0，1
[0008]发送端加扰(通过异或运算)第一个比特值为：0XOR 1＝1，依次加扰其他比特，送到发送端的序列为：1，0，0，1，0
[0009]接收端：
[0010]采用与发送端相同的扰码器：
[0011]接收端解扰(通过异或运算)第一个比特值为：1XOR 1＝0，依次解扰其他比特，得到解扰后的二进制序列为：0，1，0，1，1
[0012]发送信号得到恢复。
[0013]在包含软判决FEC和扰码的通信系统中(附图2)，发送端在FEC编码后，通过逻辑运算(例如异或运算)对信号进行加扰；在接收端，为了支持FEC软判决，接收端解调器需要输出软判决信号，此类软判决信号类型包括LLR值，概率值或者多比特量化值，通过软判决信号解扰，得到LLR值，再进行FEC解码。
[0014]除扰码中常用的异或运算外，对于软判决信号，其运算还包括或运算(OR)，与运算(AND)，非运算(NOT)等，由于软判决信号不再是普通的0或1，而是多比特量化值，浮点形式的概率值或者LLR值，现有的通用二进制的逻辑算法方法无法适用于软判决信号的运算。

技术实现思路

[0015]针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种FEC软判决信号的运算方法，能够实现通用的FEC软判决信号的运算。
[0016]为实现上述目的，按照本专利技术的一个方面，提供了一种FEC软判决信号的运算方法，所述方法包括：
[0017]对第一归一化概率值N
A
和第二归一化概率值N
B
进行运算，得到归一化概率值运算结果N
C
；
[0018]通过查找归一化概率值与LLR的映射表，得到归一化概率值运算结果N
C
所对应的LLR值L
C
。
[0019]本专利技术的一个实施例中，所述第一归一化概率值N
A
为初始归一化概率；所述第二归一化概率值N
B
为初始归一化概率，或第一归一化概率值N
A
和第二归一化概率值N
B
进行运算得到的归一化概率值运算结果N
Ck
，N
Ck
是N
C
在k时刻之前的值。
[0020]本专利技术的一个实施例中，所述对第一归一化概率值N
A
和第二归一化概率值N
B
进行运算具体为：
[0021]或运算:N
C
＝N
A
+N
B
‑
(N
max
/2+N
A
*N
B
)/N
max
；
[0022]与运算:N
C
＝(N
max
/2+N
A
*N
B
)/N
max
；
[0023]异或运算:N
C
＝N
A
+N
B
‑
(N
max
/2+2*N
A
*N
B
)/N
max
；
[0024]非运算:N
C
＝N
max
‑
N
A
+N
min
；
[0025]其中N
max
和N
min
分别为归一化概率的上限和下限，其中N
max
>N
min
，N
max
和N
min
为非0正整数。
[0026]本专利技术的一个实施例中，所述初始归一化概率的计算方式为：
[0027]当参与运算的信号X为二进制时，归一化概率计算方式为：当X＝0，N
X
＝N
min
；X＝1，N
X
＝N
max
；
[0028]当参与运算的信号X为概率值P时，通过归一化函数F(P)直接计算归一化概率：N
X
＝F(P)；
[0029]当参与运算的信号X为LLR值L
Nx
时，归一化概率计算方法如下：依据归一化概率值N
X
与LLR值L
Nx
的映射表，当输入的LLR值为L
Nx
，查表得到归一化概率值N
X
，查表方式如下：
[0030]当L
Nx
>＝L
Nmin+0.5
，N
X
＝N
min
；
[0031]当L
Nx
<L
Nmax
‑
0.5
，N
X
＝N
max
；
[0032]当L
Nx
<L
Ni
‑
0.5
并且L
Nx
>＝L
Ni+0.5
，N
X
＝N
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种FEC软判决信号的运算方法，其特征在于，所述方法包括：对第一归一化概率值N
A
和第二归一化概率值N
B
进行运算，得到归一化概率值运算结果N
C
；通过查找归一化概率值与LLR的映射表，得到归一化概率值运算结果N
C
所对应的LLR值L
C
。2.如权利要求1所述的FEC软判决信号的运算方法，其特征在于，所述第一归一化概率值N
A
为初始归一化概率；所述第二归一化概率值N
B
为初始归一化概率，或第一归一化概率值N
A
和第二归一化概率值N
B
进行运算得到的归一化概率值运算结果N
Ck
，N
Ck
是N
C
在k时刻之前的值。3.如权利要求2所述的FEC软判决信号的运算方法，其特征在于，所述对第一归一化概率值N
A
和第二归一化概率值N
B
进行运算具体为：或运算:N
C
＝N
A
+N
B
‑
(N
max
/2+N
A
*N
B
)/N
max
；与运算:N
C
＝(N
max
/2+N
A
*N
B
)/N
max
；异或运算:N
C
＝N
A
+N
B
‑
(N
max
/2+2*N
A
*N
B
)/N
max
；非运算:N
C
＝N
max
‑
N
A
+N
min
；其中N
max
和N
min
分别为归一化概率的上限和下限，其中N
max
>N
min
，N
max
和N
min
为非0正整数。4.如权利要求3所述的FEC软判决信号的运算方法，其特征在于，所述初始归一化概率的计算方式为：当参与运算的信号X为二进制时，归一化概率计算方式为：当X＝0，N
X
＝N
min
；X＝1，N
X
＝N
max
；当参与运算的信号X为概率值P时，通过归一化函数F(P)直接计算归一化概率：N
X
＝F(P)；当参与运算的信号X为LLR值L
Nx
时，归一化概率计算方法如下：依据归一化概率值N
X
与LLR值L
Nx
的映射表，当输入的LLR值为L
Nx
，查表得到归一化概率值N
X
，查表方式如下：当L
Nx
>＝L
Nmin+0.5
，N
X
＝N
min
；当L
Nx
<L
Nmax
‑
0.5
，N
X
＝N
max
；当L
Nx
<L
Ni
‑
0.5
并且L
Nx
>＝L
Ni+0.5
，N
X
＝N
i
；当参与运算的信号X为多比特量化值时，归一化概率计算方法如下：根据信道特性，先将多比特量化值转换为概率值或LLR值，再进行归一化概率计算。5.如权利要求4所述的FEC软判决信号的运算方法，其特征在于，所述归一化函数F(P)，满足N＝F(P)，即将概率P映射到归一化概率N，归一化函数F(P)需同时满足以下4个条件：F(0)＝N
min
；F(1)＝N
max
；F(0.5)＝(N
max
+N
min
)/2；对任意概率值X和Y，如果X>Y，满足F(X)>F(Y)。6.如权利要求5所述的FEC软判决信号的运算方法，其特征在于，所述归一化概率值N
X
与LLR值L
Nx
的映射表，计算方式具体为：L
Nx
＝log((N
max
+N
min
)/N
X
‑
1))；N
X
取值N
min
，N
min
+0.5，N
min
+1，N
min
+1.5，
…
，N
max
‑
0.5，N
max
，计算得到L
Nmin
，L
Nmin+0.5
，L
Nmin+1
，
L
Nmin+1.5
，
…
，L
Nmax
‑
0.5
，L
Nmax
，其中log为底数大于1的对数函数。7.如权利要求2所述的FEC软判决信号的运算方法，其特征在于，所述对第一归一化概率值N

【专利技术属性】
技术研发人员：李祥辉，
申请(专利权)人：武汉飞思灵微电子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：