具有子块处理和基于子块的停止标准的ＳＩＳＯ解码器及其方法技术

本发明专利技术涉及ＳＩＳＯ解码器，用于对接收的信息符号（ｒ）块进行迭代解码，尤其用在ｔｕｒｂｏ解码器中，所述块被分为多个信息符号窗。为了实现功率损耗的显著下降，提出的ＳＩＳＯ解码器包括至少一个ＳＩＳＯ解码单元（１７，２１），用于对接收到的窗的信息符号（ｒ）进行ＳＩＳＯ解码，其中停止标准应用于每个窗。一旦通过将窗或子块标记为未激活（１７，２３），而确定解码收敛，就允许对每个窗单独地终止迭代解码。未激活的窗在随后的迭代中不再被进行ＳＩＳＯ解码。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及SISO解码器，该解码器用于对接收到的信息符号块进行迭代解码，特别地，该解码器用于turbo解码器中，所述块被分为多个信号符号窗。本专利技术还涉及一种使用该SISO解码器的turbo解码器，也涉及相应的解码方法。最后，本专利技术涉及用于实现所述方法的计算机程序。Turbo码是强大的纠错块码，其包含在例如UMTS标准中。迄今为止，UMTS信号接收所需的信号处理量超过了GSM信号接收所需的信号处理量，这是对于UMTS手机电池的一种消耗。对于turbo编码的信号进行解码(“turbo解码”)是计算量很密集的过程。一种公知的方式用于限制计算负荷，从而限制迭代turbo解码过程中的电流损耗，是使用停止标准，以减少迭代的平均次数。这些公知的停止标准应用于turbo解码器中的整个数据块，这被称为全局停止标准。在发现turbo码之后不久，就已经发现，turbo解码器的原理可以用于均衡。均衡是信号处理中公知的规则，目的是消除符号间干扰的影响。那么，这被称为turbo均衡。Turbo编码和turbo均衡之间的区别在于，如果是turbo均衡，那么，之前在turbo编码器中的至少一个二进制模2卷积编码器(数字滤波器)必须被模拟滤波器取代。众所周知，应用于turbo码解码时的turbo解码和应用于例如卷积编码器(交织器)与符号间干扰信道的串联的turbo解码之间，没有根本的区别。因此，在下述参考中使用的词语“turbo解码”用于基本技术相同的这些应用中。B.Frey，F.Kschischang，“Early Detection and Trellis SplicingReduced Complexity Iterative Decoding，”IEEE Journal on SelectedAreas in Communications，Vol.16，No.2，pp.153-159，Febr.1998公开了一种称为“早期检测”的方法，其中，已经确定的网格(trellis)中的比特或网格中的段，不再被处理。这种方法的优点是进一步减少了turbo解码的计算负荷，这样就节约了电池的电流，或者减小了解码的等待时间。同样公知的是，基于各种窗的软入软出(SISO)模块用于turbo解码器中。那么，使用窗的目的是减少存储器需求，并可能减少解码的等待时间。二进制turbo码是最普遍的。Turbo解码器中经常使用的软判决比特的代表是对数似然比。对于二进制码来说，对数似然比(LLR)的符号表示相应的硬判决比特值，对数似然比的绝对值表示估计的可靠性(确信度)。但是，推广至非二进制的情况是可能的。在那种情况下，对数似然(比)矢量的可靠性，例如由最大的元素和非最大的一个元素之间的差值确定。下面，重点描述二进制的情况；但是，也不排除普通的情况。在turbo解码器的迭代中，通常，对数似然比的绝对值增长，且伴有一些随机的波动以及有时是符号的改变。在实际的实现中，对数似然比的动态范围必须限制在一些有限的固定点或整数范围内。中间结果的剪取(clipping)用于将变量保持在该范围内。经验上，一旦某一消息比特的对数似然比变量已经被剪取，那么在以后所有的迭代中，它通常会在该电平处保持固定(stuck)。有效地，这意味着该比特已经变为非随机的，或确定的。在上述提及的Fery和Kschischang的公开文献中，公开了在最终迭代之前这样的每比特检测(称为“早期检测”)，并且该每比特检测也使用了更普通的词组“网格的段”，该词组表示多个相邻的消息比特可以同时被早期判决出来。然后，从网格中去除这些已判决出的比特。在WO00/59118中，公开了SISO模块最极端的变形，该变形限制了用于存储量度的存储器需求和/或限制了解码的等待时间。根据该文献，许多滑动窗由单独的SISO工作单元并行处理。这应用于具有训练时间间隔的滑动窗解码器，和具有下一次迭代初始化的滑动窗解码器。在(Max)(Log)MAP SISO模块中，原则上，必须既在前向网格方向又在后向网格方向上处理网格，其中该网格的长度和消息块中消息比特的数目相等。计算出路径量度，有时也称为状态量度，用于网格处理的前向方向和后向方向。输出的对数似然比(后验的或非本征的)是两个网格方向中路径量度的函数。这需要储存在至少一个网格方向中的路径量度，通常是所谓的后向网格方向。在UMTS中，在每个网格部分中，网格具有8个状态，并且网格的长度可以是5114个信息比特(这样，5114个网格部分)。为了在芯片上，存储所有部分的所有状态的路径量度，将花费大量的存储器。这是为什么将窗技术引入(Max)(Log)MAP SISO模块的一个原因。他们研究出这些，使得例如，(每个处理器单元)只需要对于一个窗长度储存后向网格方向的路径量度。该窗长度可以是整个消息块长度的一小部分，这实现了大量存储器的节约。在SISO模块中使用窗的另一目的在于，它们允许由不同的处理单元独立处理分开的窗。这样，处理速度和吞吐量都能提高。通常，重点在于解码的等待时间会减小。这样，本专利技术的目的是提供一种SISO解码器，尤其用在turbo解码器中，以此实现功率损耗的大量减少。根据本专利技术，通过如权利要求1所述的SISO解码器实现该目的，该SISO解码器包括-至少一个SISO解码单元，用于对接收到的窗的信息符号进行SISO解码，-窗激活标记存储器，用于存储窗激活标记，该标记指示窗为激活还是未激活，-窗激活标记设定单元，用于设定所述窗激活标记为激活或未激活，其中所述窗激活标记初始设定为激活，并且其中，如果窗中信息符号的确信度指示值大于预定的确信度阈值，那么将所述窗的窗激活标记设定为未激活，-窗激活标记读单元，用于从所述窗激活标记存储器中读出所述窗激活标记，以及-控制单元，用于基于读出的窗激活标记，控制所述至少一个SISO解码单元，使得随后的迭代中，其对应的窗激活标记设定为未激活的窗的信息符号不再被进行SISO编码。本专利技术基于的思想是应用早期检测，使得只有整个滑动窗被早期检测。这意味着基于窗的SISO解码器能够跳过整个窗。在一种实现中，这可以非常简单的实现。并且，SISO解码器中的每个滑动窗都具有窗激活标记。初始，所有滑动窗是激活的。当所述窗中信息符号的确信度指示值已经达到作为预定值的绝对剪取电平(确信度阈值)，即当窗中的所有消息比特达到了某一程度的确信度时，那么将那个窗的激活标记设定为未激活，且在给定的信息块解码的之后迭代中跳过该窗，其中，例如在提出的优选实施例中，该确信度指示值可以是所有的后验对数似然比。根据Frey和Kschischang描述的解决方案，当比特已经变为确定时，将该比特是0的概率设定为0或1，并将它从网格中去除。作为替代，为了避免将它从网格中去除所带来的任何重组开销，根据本专利技术的优选方面，将概率(确信度指示值)冻结为它的最后一次计算值，该值接近于但是不等于0或1。如优选实施例中所提出的，当使用对数似然比时，Frey和Kschischang提出的将概率设定为等于0或1，将会引起正无穷或负无穷的对数似然比，这不实际。本专利技术也涉及如权利要求8所述的turbo解码器，用于对接收的信息符号，特别是信道数据流的信道符号进行迭代解码，该解码器包括两个如权利要求1所本文档来自技高网...

【技术保护点】
ＳＩＳＯ解码器，用于对接收的信息符号（ｒ）块进行迭代解码，尤其用在ｔｕｒｂｏ解码器中，所述块被分为多个信息符号窗，所述ＳＩＳＯ解码器包括：－至少一个ＳＩＳＯ解码单元（１７，２１），用于对接收到的窗的信息符号（ｒ）进行解码，－窗激活标记存储器（２３），用于储存窗激活标记，所述窗激活标记用于指示窗是激活还是未激活，－窗激活标记设定单元（１７），用于设定所述窗激活标记为激活或未激活，其中所述窗激活标记初始设定为激活，其中，如果窗中信息符号的确信度指示值大于预定的确信度阈值，那么将所述窗的窗激活标记设定为未激活，－窗激活标记读单元（１７，２２），用于从所述窗激活标记存储器（２３）读出所述窗激活标记，以及－控制单元（２７），基于所述读出的窗激活标记，控制所述至少一个ＳＩＳＯ解码单元（１７），使得在随后的迭代中，其对应的窗激活标记设定为未激活的窗的信息符号不被进行ＳＩＳＯ解码。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：安德里斯P赫克斯特拉，约翰纳斯TMH迪耶里森，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]