一种Turbo译码器和译码方法技术

本发明专利技术实施例提供一种Turbo译码器和译码方法，所述Turbo译码器包括第一子译码器和第二子译码器，第一子译码器根据本次迭代中的第一全信息、接收到的第一信道信息、以及第二子译码器提供的第一先验信息进行迭代译码，生成第一外部信息作为第二先验信息提供给第二子译码器；第二子译码器根据本次迭代中的第二全信息、接收到的第二信道信息、以及第二先验信息进行迭代译码，生成第二外部信息作为第一先验信息提供给第一子译码器，其中：每一个子译码器输出的外部信息包含一部分另一个子译码器输入的先验信息。本发明专利技术实施例的Turbo译码器和译码方法，提高了Turbo译码器的误码性能，或者在保持误码性能不变的同时减小了Turbo译码器的迭代次数从而降低了Turbo译码的计算复杂度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及Turbo译码器领域，尤其涉及一种能改善Turbo译码器的误码性能的Turbo译码器和译码方法。
技术介绍
传统的Turbo译码器由两个子译码器(component decoder)组成,如图I所示。译码过程中，译码器本身的输入和输出信息、以及两个子译码器在迭代过程中彼此交换的信息均为概率信息。这种概率信息的一种具体表现形式为比特对数似然比(Log likelihoodratio, LLR)。Turbo译码器的输入软信息是由解调器提供的传输信息比特的LLR。这种LLR是一 种先验信息，定义为Lra。与子译码器相关的LLR共有4种。这里以子译码器I为例，第一种即为上述来自解调器的先验信息(prior LLR) Lqi;第二种为由子译码器2提供的先验信息，第i次迭代中的先验信息定义为;第三种为子译码器I输出的全信息(full LLR)，第i次迭代中的全信息定义为1 ;第四种为子译码器I输出的外部信息(extrinsic LLR)，第i次迭代中的外部信息定义为电。这四种信息之间的关系表示为4丨+4!ι +4!ι。先验信息Lqi实际是由接收信号直接提供的先验信息，且在迭代译码过程中始终保持不变。注意，为了区分，这里称Lqi为信道信息，而用先验信息专指由子译码器2提供的先验信息。子译码器2的四种输入输出信息与子译码器I的对等，有如下关系4丨2 = ^Lch) +Li^2 +4!2。其中，为子译码器2在第i次迭代中输出的全信息，为子译码器2在第i次迭代中输出的外部信息，禮2为第i次迭代中由子译码器I提供的先验信息。此外，根据Turbo码编码的特点，子译码器2的信息比特序列是子译码器I的信息比特序列经过交织得到的。定义交织器为η ( ·)，解交织器为η ―1 ( ·)，则子译码器2使用的信道信息表示为π (Lch)。专利技术人在实现本专利技术的过程中发现，子译码器I传递给子译码器2的先验信息实际上是子译码器 输出的外部信息，因此有禮2 =同样，子译码器2输出的外部信息也传递给子译码器I作为子译码器I的先验信息，表示为i^=;r—另外，全信息是与传输比特相关的全部信息，在非迭代译码算法中使用全信息，在Turbo迭代译码结束后，也需要根据全信息对传输比特做出硬判决。而在Turbo迭代译码过程中，两个子译码器之间交换的是外部信息而不是全信息，这是为了保持两个子译码器之间的独立性，从而增加有效迭代的次数。然而这样做的同时也一定程度地减小了每次迭代的增益。在迭代次数相同的前提下，迭代增益的减小有可能导致误码性能的下降。在保持误码性能不变的前提下，迭代增益的减小有可能会导致迭代次数的增加，进而增加了计算复杂度。这是业界所不希望看到的。应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本专利技术的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本专利技术的
技术介绍
部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。
技术实现思路
为了解决上述现有技术中所指出的问题，本专利技术实施例提供了，以提高Turbo译码器的误码性能，或者在保持误码性能不变的同时减小Turbo译码器的迭代次数从而降低Turbo译码的计算复杂度。根据本专利技术实施例的一个方面，提供了一种Turbo译码器，所述Turbo译码器包括第一子译码器和第二子译码器，所述第一子译码器根据本次迭代中的第一全信息、接收到的第一信道信息、以及所述第二子译码器提供的第一先验信息进行迭代译码，生成第一外部信息作为第二先验信息提供给所述第二子译码器；所述第二子译码器根据本次迭代中的第二全信息、接收到的第二信道信息、以及所述第二先验信息进行迭代译码，生成第二外部信息作为第一先验信息提供给所述第一子译码器，其中每一个子译码器输出的外部信息包含一部分另一个子译码器输入的先验信息。·在一个实施例中，所述第一子译码器输出的第一外部信息为所述第一全信息与所述第一信道信息以及所述第一先验信息与第一乘性系数因子的乘积的差；所述第二子译码器输出的第二外部信息为所述第二全信息与所述第二信道信息以及所述第二先验信息与第二乘性系数因子的乘积的差；其中，所述第一乘性系数因子和所述第二乘性系数因子分别为不等于I的从O到I的任意值。根据本专利技术实施例的另一个方面，还提供了一种Turbo译码方法，其中，所述方法包括第一子译码器根据本次迭代中的第一全信息、接收到的第一信道信息、以及第二子译码器提供的第一先验信息进行迭代译码，生成第一外部信息作为第二先验信息提供给所述第二子译码器；所述第二子译码器根据本次迭代中的第二全信息、接收到的第二信道信息、以及所述第二先验信息进行迭代译码，生成第二外部信息作为第一先验信息提供给所述第一子译码器；其中，每一个子译码器输出的外部信息包含一部分另一个子译码器输入的先验信肩、O在一个实施例中，所述第一子译码器输出的第一外部信息为所述第一全信息与所述第一信道信息以及所述第一先验信息与第一乘性系数因子的乘积的差；所述第二子译码器输出的第二外部信息为所述第二全信息与所述第二信道信息以及所述第二先验信息与第二乘性系数因子的乘积的差；其中，所述第一乘性系数因子和所述第二乘性系数因子分别为不等于I的从O到I的任意值。本专利技术实施例的有益效果在于通过在每一个子译码器输出的外部信息中保留一部分另一子译码器输入的先验信息，修正了两个子译码器的交互信息中先验信息的份额，由此提高了 Turbo译码器的误码性能，或者在保持误码性能不变的同时减小了 Turbo译码器的迭代次数从而降低了 Turbo译码的计算复杂度。参照后文的说明和附图，详细公开了本专利技术的特定实施方式，指明了本专利技术的原理可以被采用的方式。应该理解，本专利技术的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本专利技术的实施方式包括许多改变、修改和等同。针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。 应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。附图说明参照以下的附图可以更好地理解本专利技术的很多方面。附图中的部件不是成比例绘制的，而只是为了示出本专利技术的原理。为了便于示出和描述本专利技术的一些部分，附图中对应部分可能被放大或缩小。在本专利技术的一个附图或一种实施方式中描述的元素和特征可以与一个或更多个其它附图或实施方式中示出的元素和特征相结合。此外，在附图中，类似的标号表示几个附图中对应的部件，并可用于指示多于一种实施方式中使用的对应部件。在附图中在附图中图I是传统的Turbo译码器的组成示意图； 图2是本专利技术实施例的Turbo译码器的组成示意图；图3 (a)为不同Turbo译码器在高斯信道下SNR为_4. 2dB的迭代信息转移示意图；图3 (b)为不同Turbo译码器在高斯信道下SNR为-3. SdB的迭代信息转移示意图；图4为不同Turbo译码器在高斯信道条件下的吞吐量曲线示意图；图5是本专利技术实施例的Turbo译码方法的流程图。具体实施例方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本专利技术实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种Turbo译码器，所述Turbo译码器包括第一子译码器和第二子译码器，所述第一子译码器根据本次迭代中的第一全信息、接收到的第一信道信息、以及所述第二子译码器提供的第一先验信息进行迭代译码，生成第一外部信息作为第二先验信息提供给所述第二子译码器；所述第二子译码器根据本次迭代中的第二全信息、接收到的第二信道信息、以及所述第二先验信息进行迭代译码，生成第二外部信息作为第一先验信息提供给所述第一子译码器，其中：每一个子译码器输出的外部信息包含一部分另一个子译码器输入的先验信息。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张磊，王昕，
申请(专利权)人：富士通株式会社，
类型：发明
国别省市：