[发明专利]被快速(Turbo)编码了的代码序列的译码方法及译码装置

说明书

                       技术领域

本发明涉及经由含有噪音的信道所接收到的数字信号用的错误校正(纠错)译码，特别是涉及基于并行矩阵处理的TURBO代码的最大归纳(MAP)的译码方法。

                       背景技术

在移动无线通信中，由电子设备引起的多通道衰减、码间干扰以及热噪音，会导致很多的发送错误。信道编码技术是用来在接收机中获得高质量信号的一般的方法。信道编码技术最普及的方法的要点，在1989年McGraw-Hill International Editions出刊的“DigitalCommunications”中已经由Proakis指出了。

近年，在有关1993年的IEEE通信的国际会议的报告文集“NearShannon Limit Error-Correcting Coding and Decoding：Turbo-Codes”1064～1070 Page中由Berrou等最初记述的新区分的二进制并行连续递归组织卷积码，即所谓的Turbo代码，受到了极大的关注。也可以参照在1995年4月11日由Berrou发行的美国第5,406,570号专利“Method for a maximum likelihood decoding ofa convolutional code with decision weighting，andcorresponding decoder”。因为Turbo代码可以提供优良的纠错功能，所以为了应对信道劣化对于移动无线应用来说是非常有诱惑力的。

Turbo代码的关键技巧之一，是基于灵活结构的译码器信息交换的迭代(Turbo)译码。参照Andersen所做的1994年丹麦技术大学电通信学部的报告书IT-146 ISSN 0105-854“The TURBO CodingScheme”，以及由Robertson所做的1994年的IEEE GLOBECOM会议的报告文集“Illuminat ing the Structure of Code and Decoder ofParallel Concatenated Recursive Systematic(Turbo)Codes”，1298～1303页。证明了最大归纳(MAP)方法，对于实施Turbo代码的迭代译码是最佳的。

MAP方法是基于BCJR方法的。参照Bahl等所做的1974年3月的IEEE Transactions on Information Theory“Optimal Decodingof Linear Codes for Minimizing Symbol error Rate”，284～287页。MAP方法进行最佳的每个符号的判断，也提供迭代译码所必要的灵活的可靠信息。为了能在第3代宽带DS-CDMA移动通信系统等广泛的应用中使用Turbo代码，对于实用化的MAP译码器的需求日益高涨。

但是，在现有的MAP方法中存在有严重缺点，因此，实现低成本的VLSI的实施是困难的。最令人关注的是：基于MAP方法所必需的用于前向-后向迭代的复杂的运算会产生译码的延迟和大量的存储容量。几乎所有的领先技术的MAP译码器与卷积码译码器(参照例如法国的Comatlas，Chateaubourg出刊“CAS 5093 Turbo-Code Codec，data sheet”1994年8月，美国俄亥俄州伊斯特莱克的EfficientChannel Coding，Inc.出刊“ECC Turbo product code technology”1998年3月，以及澳大利亚、阿德雷德的Small World Communication出刊“MAPO4 and MAPO4A 16 State MAP Decoders”1998年4月)相比都需要相当大的复杂性。

因此，希望提供可以在性能不蒙受很大损害的情况下实施实用化的VLSI的高效率低复杂性的MAP译码器电路和方法。

                        发明内容

本发明，提供用于Turbo代码的MAP译码的矩阵变换方法和装置。在本发明中，连续的译码过程被并行执行、并被成功地公式化为一组简单规则的矩阵运算。这些运算能实质性地加速译码并降低计算上的复杂性，特别适于在特定目的的并行处理VLSI硬件体系结构中的实施。

所发明的矩阵MAP译码的实施模式，使用位移寄存器，与在领先技术中著名的方案相比有效地削减所需的内存，从而简化复杂的数据存取和传送。