高效迭代解码制造技术

一种装置，用于对根据多分量编码方案编码的信号分组的序列进行迭代解码。所述装置包括多个解码器（６８、７０），每个解码器在信号分组中的一个信号分组上执行相应的不同解码方法，致使多个解码器基本上同时操作。如果到达最大迭代次数预定门限值，或如果以前两个解码器迭代已经满足循环冗余校验（ＣＲＣ），或如果已使输入帧缓冲器充满到它的存储容量的预定百分比之内，则可以终止迭代解码。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般涉及迭代解码，特别涉及多分量码的快速迭代解码。
技术介绍
数字数据的发送易于内在地产生干扰，这种干扰会对所发送的数据引入差错。已经建议一些差错检测方案，以尽可靠地确定是否已经把差错引入所发送的数据。例如，通常以分组来发送数据，并把例如16位长度的CRC(循环冗余校验)字段附加到每个分组，所述字段携带分组数据的校验和。当接收机接收数据时，它在所接收的数据上计算相同的校验和，并验证它的计算结果是否和在CRC字段中的校验和相同。当在线不使用所发送的数据而检测到差错时，可以请求再发送有差错的数据。然而，当在诸如电话线、蜂窝电话、远程视频系统等上在线地进行发送时，就不可能请求再发送。已经引入卷积码接收数字数据，即使在发送期间当可能发生差错时，也可以正确地确定所发送的数据。卷积码把冗余引入所发送的数据，并把所发送的数据分成分组，在所述分组中，每位的值与在序列中先前位的值无关。因此，当发生少量差错时，接收机通过追踪回在所接收到的数据中的可能序列而仍可以推断原始数据。为了进一步改进发送信道的性能，某些编码方案包括交错器，它在编码期间混淆在分组中的位的次序。因此，当发送期间干扰破坏一些相邻的位时，在整个原始分组上扩散干扰的作用，并可以更容易地通过解码处理而克服干扰的作用。其它改进可以包括以并行或串行多次对分组进行编码。例如，在此引用作为参考的美国专利5,446,747号描述一种差错校正方法，该方法使用至少两次并行的卷积编码。在本
中众知这种并行编码是“Turbo—编码”。对于多分量码，最佳解码经常是很复杂的任务，可能需要很长的时间周期，通常不可用于在线解码。为了解决这个问题，已经发展了迭代解码技术。不是直接确定所接收到的位是零还是一，而是接收机把多级定标的一个值赋予每位，以表示该位是一的概率。称为LLR概率的公共定标以在范围{-32，31}中的整数表示每位。值31表明所发送的位是零的概率极高，而值-32表明所发送的位是一的概率极高。值零表示该值是未确定的。把在多级定标上表示的数据称为“软数据”，而通常迭代解码是软—进/软—出的，即，解码过程接收相应于位值的概率的输入序列，并提供作为考虑码的限制的经校正的输出概率。一般，执行迭代解码的解码器使用来自以前的迭代的软数据，以对通过接收机读出的软数据进行解码。例如，在美国专利5,563,897中描述迭代解码的一种方法，在此引用所述专利作为参考。在多分量码的迭代解码期间，解码器使用来自一个码的解码结果，以改进第二码的解码。当如在Turbo编码中使用并行编码时，为了这个目的可以方便地使用并行的两个相应的解码器。对于多个迭代执行迭代解码直到认为软数据近似地表示所发送的数据。把二进制0赋予表示其概率接近1的那些位(例如，在上述定标上的0和31之间)，并把二进制1赋予其余的位。通常，使迭代过程重复预定次数。根据可以在http//lamarr.mprg.ee.vt.edu/documents/turbo.pdf上找到，并在此引用作为参考的Matthew C.Valenti的“Turbo码的介绍”，迭代的预定次数约为18次。在此引用作为参考的Joachim Hagenauer、Elke Offer和Lutz Papke的“二进制块码的迭代解码”(IEEE Trans.of Information Theory，Vol.42，NO.2，pp.429-445(March 1996))建议使用交叉平均信息量准则分别对每个分组确定何时停止迭代解码过程。因此，可以比当所有分组使用相同迭代数进行解码时更有效地使用解码器的计算权。然而，交叉平均信息量准则本身是极复杂的，在应用数目可变的迭代中，基本上降低有效的增益。在一个共同—采用的多分量编码方案中，首先通过第一“外部的”编码方案对分组进行编码。此后，使它交错，然后通过第二“内部的”编码方案进行编码。在解码期间，首先对内部码，然后对外部码进行解码。此后在对内部码解码的第二迭代中使用外部码的解码结果以改进它的结果。迭代地继续这个过程直到对经编码的分组满意地解码。一般通过单个硬件解码器执行上述解码方案，它对内部和外部码轮流解码。然而，当需要极快速解码，并且内部和外部码基本上不同时，一般，计算负载超过传统设计的单个解码器的能力。因此，已经建议使用包括两个处理器的解码器，一个处理器用于内部码，一个用于外部码。然而，当处理器等待来自另一个处理器的结果时，这造成每个处理器有一半的空闲时间。
技术实现思路
本专利技术某些方面的目的是提供根据两个或多个不同的卷积编码方案进行代码的快速迭代解码的方法和装置。本专利技术某些方面的另一个目的是提供用于卷积代码的高效迭代解码的装置。本专利技术某些方面的再一个目的是提供一种确定可靠解码分组所需迭代次数的高效方法。在本专利技术的示例实施例中，在多码系列或并行编码方案中对每个码进行解码所分配的解码时间基本上是相同的。包括两个处理器的解码器接收在序列中的两个数据分组，并对它们同时进行解码。当一个分组正在第一处理器中解码时，第二处理器对第二分组解码。当两个处理器完成单次迭代时，在处理器之间交换分组，并执行另一次迭代。因此，基本上恒定地使用两个处理器，而且可以进行两次解码，与硬件复杂度很高的现有技术方案一样快。最好，对于任何输入分组，在至少50％的处理器工作时间上两个处理器同时工作。在本专利技术的某些实施例中，彼此独立地对两个分组进行解码，以致分组解码的终止也是独立的。当完成对第一分组的解码时，新的分组可以输入解码器之一，而不管是否已经完成第二分组的解码。在本专利技术的某些实施例中，多码方案包括内部编码方案和外部编码方案。最好，选择内部和外部编码方案，致使它们两者的单次迭代解码时间近似地相同。另一方面或此外，先完成迭代的处理器等待第二处理器完成处理，然后在解码器之间交换分组。最好，内部和外部编码方案是不同的，而且不可以通过同一处理器容易地解码。在本专利技术的另外方面，在每个分组解码期间，使用简单的方法确定何时停止迭代处理。最好，基本上在每次迭代之后执行终止校验过程，并包括确定与分组中的任何位相关联的最小绝对概率值。当最小绝对概率值在预定门限值上面时，指示已经对所有位分配值“1”或“0”的概率相当高，终止迭代过程。另一方面或此外，发送带有CRC字段的每个分组。在每次解码迭代之后，终止校验过程校验由待从迭代输出的数据计算的CRC值是否与CRC字段兼容。最好，仅在最小概率值超过门限值时校验过程才校验CRC字段。如果CRC字段与所获得的数据兼容，则终止迭代过程。在本专利技术的某些实施例中，仅在最小初始迭代次数之后才开始校验过程，为了降低虽然解码数据是不正确的但是返回明显“正确”的CRC校验的概率。最好，最小迭代次数在4和8次之间。最好，把迭代次数选择为这样的迭代次数，即，对于大多数分组，最小概率值不会超过门限值。又最好，在最大迭代次数之后终止迭代过程而不管任何其它条件。最好，最大迭代次数在20和30次之间。在本专利技术的其它实施例中，可以通过平均概率值、中间概率值或通过指示迭代解码过程的进程的任何其它值来代替最小绝对概率值，例如，当希望使位差错(BER)准则而不是分组差错率最小时，最好用最小值的下一个代替最小绝对值，即，在忽略一个或两个例外之后的最低值。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，用于终止在迭代解码器中的分组上正在执行的迭代解码过程，所述方法包括下列步骤：确定解码迭代次数是否等于预定最大迭代次数；确定是否把耦合到迭代解码器的一个输入的分组存储单元填充至分组存储单元存储容量的预定百分比之内；确定解 码迭代次数是否等于预定最小迭代次数；确定对于至少一个以前的分组，差错－检测测量是否已经令人满意；以及如果（１）解码迭代次数等于预定最大迭代次数；或如果（２）使分组存储单元填充至分组存储单元的存储容量的预定百分比之内；或如果（３）解码 迭代次数等于预定最小迭代次数；而且对于至少一个以前的分组，差错－检测测量已经令人满意，则终止分组的迭代解码过程。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：HH哈勒，JM施泰因，
申请(专利权)人：高通股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]