[发明专利]一种实现W－CDMA系统中TURBO编码交织的方法和装置

说明书

(一)技术领域：

本发明涉及宽带码分多址(WCDMA)数字移动通信系统，特别是涉及一种实时实现该系统中Turbo编码的方法和装置。

(二)发明背景：

在宽带码分多址移动通信系统中，Turbo码编码和卷积编码是要求采用的两种传输信道编码。通常，Turbo码的性能要好于卷积码的性能，因为它的编码增益较传统卷积码的约高1.0dB至1.5dB。所以，为保证高速率业务的传输质量，WCDMA系统多用Turbo码编码来代替卷积编码。

标准的Turbo码编码器由两个相同的带有反馈机制的递归系统卷积码(RSC码)编码器和一个内交织器并行级联构成。其中，内交织器的实现是非常复杂的，它主要完成以下三个功能：

1.用相除和寻找素数的方法确定交织矩阵的行数R和列数C；

2.进行求最大公约数和余数的运算，完成行内交织操作；

3.按照一定的行交织规则，最后完成行间交织操作。

由于实现上述功能的过程包括大量的除法、求余数、寻找素数和求最大公约数等繁冗的操作，致使Turbo码编码器中内交织算法的运算量太大，耗时过多，所以，如果采用现有的Turbo码编码技术，比如简单地使用DSP实现内交织器的功能，则因受到器件运算处理速度的限制，很可能无法满足第三代移动通信系统要求实时完成Turbo码编码的需求。因此，如何解决DSP有限的运算处理能力与Turbo码编码器要求的内交织实时性运算之间的矛盾，这是实现Turbo码编码器高速有效编码的一项关键研究内容。

虽然研究人员一直在致力于研究出一种高效快速、适合DSP处理特点的方法和装置来实现Turbo编码器的内交织器，但目前尚未见到有关这方面的专利文献发表。

(三)发明内容：

本发明的目的是提出一种实现W-CDMA系统中Turbo编码交织的方法，以及采用上述方法的内交织器装置。

本发明方法包含以下几个步骤：

1、读入数据结构；

2、计算比特K值；

3、确定交织矩阵；

4、选择数据结构；

5、设置变量；

6、读取数据结构；

7、计算提取位置；

8、判断N值；

9、送输出存储值；

10、判决M值；

11、结束交织编码。

为实现上述方法，本发明还提供了一种实现W-CDMA系统中的TURBO编码交织装置包括数字信号处理器，输入存储器，输出存储器，只读低速存储器和高速随机存储器。

在内交织装置初始复位后，只读低速存储器500中的内交织数据结构被读入高速随机存储器600中；数字信号处理器400从输入存储器100读取数据，并根据输入的比特数K确定内交织数据结构；然后将相应的内交织数据结构经存储器直接访问通道高速读至数字信号处理器400的内部存储器200中，进行交织处理，将所得结果送入输出存储器300。

本发明有益效果：1、本发明巧妙地建立了一组内交织数据结构，并根据相应的内交织数据结构同时完成行内交织和行间交织的功能，显著地降低了编码过程中内交织所需的处理时间，从而成功地实现了宽带码分多址移动通信系统中Turbo码的实时编码，可以满足高速数据传输的实际应用需求。

2、本发明采用软件和硬件相结合的方法来实现高速交织编码器，因而有很大的应用灵活性。

所述方法不仅适用于Turbo编码的内交织器，同样也可用于Turbo译码的解交织器的实现。

(四)附图说明：图1为本发明所述方法实施例的流程图。图2为本发明所述实现Turbo编码器的内交织器的原理示意图。图3为本发明所述实现Turbo编码器的内交织器实施例框图。

(五)具体实施方式：

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的描述。在图1中，步骤1是把按照TS 25.212标准规定的交织算法建立一组具有特殊格式的内交织数据结构读入高速存储器；步骤2是计算输入存储器中比特流的长度K；步骤3是确定交织矩阵的行数R和列数C，使K≤R×C；步骤4是根据K值选择相应的某个内交织数据结构；步骤5是设置一个变量M＝M+1，其初始值为零；步骤6是以M为指针顺序读取交织数据结构中的字；步骤7是依据所读取字N的值计算从输入存储器中应提取的比特的位置；步骤8是对N的值进行判别，若其大于K，则转步骤10，否则继续下一步；步骤9是将所提取的比特顺序送给输出存储器输出；步骤10是判别指针M的值，若M＜(R×C)，返回步骤5，否则，进入步骤11结束交织过程。