一种信道译码方法及译码器技术

本发明专利技术公开了一种信道译码方法及译码器，用于信息技术领域，针对现有技术中咬尾卷积码译码方法存在的不足，而提出一种改善的咬尾卷积码译码方法，基于循环维特比译码（CircularViterbiAlgorithm：CVA）的思想通过多次迭代来寻找最优译码输出。译码过程中，本方法能够检测是否有循环发生，从而自适应的结束迭代；新算法大大提高了译码效率，降低了译码复杂度。与现有技术相比，本发明专利技术实施例新的译码方法和译码器明显的降低了译码复杂度，减少了迭代次数，而且节省了译码过程中的存储空间；新的信道译码方法和译码器不仅对咬尾卷积码有效，而且对普通的可以用咬尾格形图表示的分组码也是有效的。

【技术实现步骤摘要】
一种信道译码方法及译码器
本专利技术涉及信息
，尤其涉及一种信道译码方法及译码器。
技术介绍
在现有的以及下一代移动通信网络系统中，为保证数据和控制信令的可靠传输，咬尾卷积码作为一种高效率的编码方案被广泛应用在各种移动通信系统中。从早期的IS-54，到当前的EDGE、WiMax和LTE都用到了咬尾卷积码。咬尾卷积码之所以能被如此广泛的应用，主要是因为采用咬尾编码的方式可以有效的避免用已知比特初始化编码器所导致的码率损失，尤其在信息序列很短的情况下，这种损失是更高。比如LTE中的广播信道，在加了循环冗余校验比特之后共有40比特，如果不用咬尾方式进行编码的话，导致的码率损失将达到13％。而对于咬尾卷积码的译码器，它并不知道咬尾编码的初始状态，所以一种直观的最优译码方案就是：对每个起始状态作一次维特比译码，最后选取最好的一个结果作为译码输出，我们称这种方法为最大似然译码(MaximumLikelihoodDecoding：MLD)。最大似然译码的缺点是复杂度高，计算量大。为了提高译码效率，减少计算量和译码时延，国内外的学者提出了不同的次优译码算法，这些算法主要是基于循环维特比译码的思想，如自适应迭代终止译码方案，这些方案主要是通过检测迭代中是否出现了循环现象来结束译码过程。然而，这种译码检测迭代的方法有如下两个缺点：(1)需要存储的中间结果太多，而且需要作大量的计算来判断译码是否出现了循环；(2)需要特殊的回溯算法来得到最终的译码结果，增加了译码时延。针对该种情况，亦有人提出WAVA算法(WrapAroundViterbiAlgorithm)，该算法应用简单终止条件(STC，SimpleTerminationCondition)：在第一次循环得到最大似然路径(MLP，MaximumLikelihoodPath)同时也是咬尾路径的时候停止迭代，但该算法主要有以下缺点：(1)该算法对于在后来迭代中找到最大似然咬尾路径(MLTBP，MaximumLikelihoodTailBitingPath)的情况，该条件会失效，从而会产生大量无效的迭代；(1)该算法中用到的充分终止条件(SufficientTerminationCondition)需要在每次迭代结束的时候更新部分状态的净增量，这些状态是从第一次迭代开始到当前迭代为止都没有被咬尾路径经过的状态。这些运算增加了译码复杂度和存储空间。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术中咬尾卷积码译码方法的存在的不足，而提出一种改善的咬尾卷积码译码方法，从而进一步提高译码效率，减少迭代次数和译码存储空间，提高信道译码的效率。为了达到上述专利技术目的，本专利技术提出了一种信道译码方法，所述方法是通过以下的技术方案实现的：一种信道译码方法，所述方法包括以下步骤：S101，当i＝1，即第一次迭代时，初始化所有的起始状态的累积度量值为0，即其中s∈S0，执行修正的维特比算法；S102，如果最大似然路径等于最优咬尾路径，即则停止译码，将作为译码结果输出；否则保存使最优最大似然路径等于最大似然路径，即如果令S103，第i＞1次迭代，用上次迭代结束时终止于s状态的路径累积度量值初始化本次的起始状态s，即令执行修正的维特比算法；找到如果有咬尾路径则找出最优的最大似然路径及其度量值如果则更新即令S104，如果条件或者中任何一条满足，则停止译码，并执行Step6，否则继续执行S105；S105，如果更新即令如果没有达到最大迭代次数，回到S103；否则执行S106；S106，如果存在，译码器将其作为译码结果输出；否则输出为了实现本专利技术的专利技术目的，本专利技术实施例还提供了另一种信道译码方法，所述方法包括以下步骤：S101，当i＝1，即第一次迭代时，初始化所有的起始状态的累积度量值为0，其中s∈S0，执行修正的维特比算法；S102，如果最大似然路径等于最优咬尾路径，即则停止译码，将作为译码结果输出；否则保存使最优最大似然路径等于最大似然路径，即如果令S103，第i＞1次迭代，用上次迭代结束时终止于s状态的路径累积度量值初始化本次的起始状态s，即令执行修正的维特比算法；找到如果有咬尾路径则找出最优的最大似然路径及其度量值如果则更新即令S104，如果条件或者中任何一条满足，则停止译码，并执行S106，否则继续执行S105；S105，如果更新即令如果没有达到最大迭代次数，回到S103；否则执行S106；S106，如果存在，译码器将其作为译码结果输出；否则输出为了实现本专利技术的专利技术目的，本专利技术实施例还提供了一种信道译码器，所述译码器包括以下模块：初始化模块，用来第一次迭代时，即当i＝1时，初始化所有的起始状态的累积度量值为0，其中s∈S0，执行修正的维特比算法；判断模块，用来判断最大似然路径是否等于最优咬尾路径，即如果结果为是，则停止译码，将作为译码结果输出；否则保存使最优最大似然路径等于最大似然路径，即如果令迭代模块，用来进行迭代运算，即第i＞1次迭代，用上次迭代结束时终止于s状态的路径累积度量值初始化本次的起始状态s，即令执行修正的维特比算法；找到如果有咬尾路径则找出最优的最大似然路径及其度量值如果则更新即令迭代判断模块，用来根据预先设定的条件，即如果条件或者中任何一条满足，则停止译码，并在存在时，进行结果输出模块的结果输出，否则如果更新即令如果没有达到最大迭代次数，继续进行迭代模块的运算；结果输出模块，用来进行译码结果的输出，即在存在时，将作为译码结果输出，否则输出为了实现本专利技术的专利技术目的，本专利技术实施例还提供了另一种信道译码器，所述译码器包括以下模块：初始化模块，用来第一次迭代时，即当i＝1时，初始化所有的起始状态的累积度量值为0，其中s∈S0，执行修正的维特比算法；判断模块，用来判断最大似然路径是否等于最优咬尾路径，即如果结果为是，则停止译码，将作为译码结果输出；否则保存使最优最大似然路径等于最大似然路径，即如果令迭代模块，用来进行迭代运算，即第i＞1次迭代，用上次迭代结束时终止于s状态的路径累积度量值初始化本次的起始状态s，即令执行修正的维特比算法；找到如果有咬尾路径则找出最优的最大似然路径及其度量值如果则更新即令迭代判断模块，用来根据预设的条件，如果条件或者中任何一条满足，则停止译码，并在存在时，进行结果输出模块的结果输出，否则如果更新即令如果没有达到最大迭代次数，则继续进行迭代模块的运算；结果输出模块，用来进行译码结果的输出，即在存在时，将作为译码结果输出，否则输出与现有技术相比，本专利技术实施例新的译码方法和译码器明显的降低了译码复杂度，减少了迭代次数，降低了译码的复杂度，而且节省了译码过程中的存储空间；新的信道译码方法和译码器不仅对咬尾卷积码有效，而且对普通的可以用咬尾格形图表示的分组码也是有效的。附图说明通过下面结合附图对其示例性实施例进行的描述，本专利技术上述特征和优点将会变得更加清楚和容易理解。图1为本专利技术实施例1一种咬尾卷积码的格形图；图2为本专利技术实施例一种实现咬尾卷积码译码的方法流程图；图3为本专利技术实施例一种实现咬尾卷积码译码的译码器组成示意图；图4为本专利技术实施例和WAVA算法在信息比特长度L＝24时的误块率性能比较曲线图；图5为本专利技术实施例和WAVA算法在信息比特长度L＝本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种信道译码方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：S101，当i＝1，即第一次迭代时，初始化所有的起始状态的累积度量值为0，即其中s∈S0，执行修正的维特比算法；S102，如果最大似然路径等于最优咬尾路径，即则停止译码，将作为译码结果输出；否则保存使最优最大似然路径等于最大似然路径，即如果令S103，第i＞1次迭代，用上次迭代结束时终止于s状态的路径累积度量值初始化本次的起始状态s，即令执行修正的维特比算法；找到如果有咬尾路径则找出最优的最大似然路径及其度量值如果则更新即令S104，如果条件或者中任何一条满足，则停止译码，并执行Step？6，否则继续执行S105；S105，如果更新即令如果没有达到最大迭代次数，回到S103；否则执行S106；S106，如果存在，译码器将其作为译码结果输出；否则输出FDA0000064245560000011.tif,FDA0000064245560000012.tif,FDA0000064245560000013.tif,FDA0000064245560000014.tif,FDA0000064245560000015.tif,FDA0000064245560000016.tif,FDA0000064245560000017.tif,FDA0000064245560000018.tif,FDA0000064245560000019.tif,FDA00000642455600000110.tif,FDA00000642455600000111.tif,FDA00000642455600000112.tif,FDA00000642455600000113.tif,FDA00000642455600000114.tif,FDA00000642455600000115.tif,FDA00000642455600000116.tif,FDA00000642455600000117.tif,FDA00000642455600000118.tif,FDA00000642455600000119.tif,FDA00000642455600000120.tif,FDA00000642455600000121.tif,FDA00000642455600000122.tif...

【技术特征摘要】
1.一种信道译码方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：S101，当i＝1，即第一次迭代时，初始化所有的起始状态的累积度量值为0,即其中s∈S0，S0为初始位置处的状态空间，|S0|＝1，执行修正的维特比算法；S102，如果最大似然路径等于最优咬尾路径，即则停止译码，将作为译码结果输出；否则保存使最优最大似然路径等于最大似然路径，即如果令其中，是第一次迭代产生的路径度量值，和分别用于记录到当前迭代为止找到的最优的最大似然咬尾路径及其度量值，和分别为第i次迭代中最大似然路径和最大似然咬尾路径的净增量；S103，第i>1次迭代，用上次迭代结束时终止于s状态的路径累积度量值初始化本次的起始状态s，即令执行修正的维特比算法；找到如果有咬尾路径则找出最优的最大似然路径及其度量值如果则更新即令S104，如果条件或者中任何一条满足，则停止译码，并执行S106，否则继续执行S105；S105，如果更新即令如果没有达到最大迭代次数，回到S103；否则执行S106；S106，如果存在，译码器将其作为译码结果输出；否则输出2.一种信道译码方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：S101，当i＝1，即第一次迭代时，初始化所有的起始状态的累积度量值为0,即其中s∈S0，S0为初始位置处的状态空间，|S0|＝1，执行修正的维特比算法；S102，如果最大似然路径等于最优咬尾路径，即则停止译码，将作为译码结果输出；否则保存使最优最大似然路径等于最大似然路径，即如果令其中，是第一次迭代产生的路径度量值，和分别用于记录到当前迭代为止找到的最优的最大似然咬尾路径及其度量值，和分别为第i次迭代中最大似然路径和最大似然咬尾路径的净增量；S103，第i>1次迭代，用上次迭代结束时终止于s状态的路径累积度量值初始化本次的起始状态s，即令执行修正的维特比算法；找到如果有咬尾路径则找出最优的最大似然路径及其度量值如果则更新即令S104，如果条件或者中任何一条满足，则停止译码，并执行S106，否则继续执行S105；S105，如果更新即令如果没有达到最大迭代次数，回到S103；否则执行S106；S106，如果存在，译码器将其作为译码结果输出；否则输出3.一种信道译码器，其特征在于，所述译码器包括以下模块：初始化模块，用来第一次迭代...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓涛，钱骅，徐景，杨旸，王芳，
申请(专利权)人：上海无线通信研究中心，
类型：发明
国别省市：