[发明专利]Turbo译码器及其实现方法

权利要求书

1.一种Turbo译码器，包括MAP译码器、交织器和去交织器，

其特征在于：还包括解复用模块(10)，译码器的输入信号，即码率为1/2、1/3或1/4的并行级联卷积码通过解复用模块(10)输出五路信息比特，分别为未编码信息比特X_k和编码校验比特Y_0k、Y_1k、Y_0k’、Y_1k’；所述未编码信息比特、编码校验比特Y_0k、Y_1k输入第一MAP译码器(21)；第一MAP译码器将更新后外部信息比特Z_k’经过第二交织器(32)后，作为第二MAP译码器的先验信息(22)，送入第二MAP译码器(22)；第二MAP译码器(22)还接收经第一交织器模块(31)更新过的未编码信息比特X_k’和编码校验比特Y_0k’、Y_1k’；从第二MAP译码器(22)的软判决输出经去第一交织器(41)更新的外部信息比特Z_k，作为第一MAP译码器(21)的先验信息，反馈到第一MAP译码器(21)，此过程可重复三至八次，最后从第二MAP译码器(22)输出λ_k经第二去交织器更新后，输入最后一级硬判决模块输出译码信号。

2.根据权利要求1所述的Turbo译码器，其特征在于：所述解复用模块(10)包括第一计数器(11)和第二计数器(15)、第一变换模块(12)和第二变换模块(14)以及复用模块(13)，第一计数器(11)、第一变换模块(12)和复用模块(13)顺序相联，第二计数器(15)和第二变换模块(14)相联后再输入复用模块(13)，译码器的输入信号缓存于第二变换模块(14)中，通过第一变换模块(12)和第一计数器(11)查找删减图案相应位置上是0或是1，若为1，则从第二变换模块14中取一个值，经复用模块13输出，同时第二计数器15加1。若删减图案相应位置上是0，则复用模块13输出0。

3.如权利要求2所述的Turbo译码器，其特征在于所述MAP译码器(21、22)的输入信号为四个：未编码信息比特X_k、编码校验比特Y_0k、Y_1k、先验信息比特Z_k。

4.一种Turbo译码方法，其特征在于包括以下步骤：

①译码器的输入，即码率为1/2、1/3或1/4的并行级联卷积码通过解复用方法分解输出五路信息比特，分别为未编码信息比特X_k和编码校验比特Y_0k、Y_1k、Y_0k’、Y_1k’；

②所述未编码信息比特X_k、编码校验比特Y_0k、Y_1k和从第二MAP译码器(22)的软判决输出经去第一去交织器(41)更新的外部信息比特Z_k，作为第一MAP译码器(21)的先验信息，输入第一MAP译码器(21)译码，第一MAP译码器更新后的外部信息比特Z_k’经第二交织器(32)后，作为第二个MAP译码器(22)的先验信息，送入第二个MAP译码器(22)；

③所述未编码信息比特X_k和编码校验比特Y_0k’、Y_1k’也输入第二MAP译码器(22)，经第二MAP译码器译码的软判决输出并经第一去交织器(41)更新过的外部信息比特Z_k，作为作为第一MAP译码器(21)的先验信息，反馈到第一MAP译码器(21)；

④重复上述步骤2、3共三至八次，最后第二MAP译码器(22)的输出λ_k送到去交织器(42)，然后经硬判决模块输出。

5.如权利要求4所述的Turbo译码方法，其特征在于：所述步骤②中MAP译码器的译码包括以下步骤：

第一步：设置初始值，迭代开始时，外部输入信息取为零。以后为前一次译码器的外部信息输出，输入为四个X_k、Y_0k、Y_1k、Z_k，而不是传统的三个X_k、Y_k、Z_k。

第二步：对每一接收符号，计算分支度量，在计算分支度量时需利用两个编码比特C_0k、C_1k，而不是传统的一个编码比特C_k，

分支度量计算公式为：δ_k^i，m＝χ_kξ_kⁱexp(L_c(x_ki＋y_1kc₁^i，m＋y_2kc₂^i，m))

其中(x_k，y_1k，y_2k)为时刻k的接收符号，定义为：

x_k＝(2d_k－1)＋p_k

y_1k＝(2c_1k－1)＋q_k

y_2k＝(2c_2k－1)＋o_k

χ_k是一常数，

L_c＝2/σ²，

c^i，m是已知d_k＝i，S_k＝m时的编码比特，

ξ_k¹＝Pr(d_k＝i)。

第三步：在全部N个符号序列接收后，对每一接收符号和所有状态，利用第二步计算出的分支度量值，计算反向分支度量。

第四步：对每一接收符号和所有状态，利用第二步计算出的分支度量值，计算前向分支度量。

第五步：计算传递给下一译码器的外部信息。

第六步：最后，利用计算出的分支度量值、反向分支度量值、前向分支度量值，计算似然比，进行判决。