[发明专利]用于软件定义无线电系统中的维特比解码器架构

说明书

背景技术

为了提高吞吐量，许多通信系统执行某种类型的前向纠错(FEC)技术。特别地对诸如蜂窝网络的无线通信系统是这样。最常见的一种FEC技术称为带维特比解码的卷积编码。带维特比解码的卷积编码对其中加性白高斯噪声(AWGN)使传送的信号失真的信道特别有用。

维特比解码器是用于卷积码的最大似然序列解码器。维特比解码器已经被用于许多无线标准的物理层中，包括WCDMA、CDMA2000、IEEE-802.16e(即，WiBro)等等。这些标准以不同的数据速率工作并实现发送器中的卷积编码器以及接收器中的维特比解码器，其仅为一种或两种特定的标准而优化。同样，大多数传统卷积编码器和维特比解码器以相对低的数据速率工作。

软件定义无线电(SDR)设备使用可以通过空中编程的可重新配置硬件，以在不同的无线标准下工作。例如，无线膝上计算机或PDA中的SDR收发器可以由不同的软件装载来配置以在IEEE-802.11x无线网络、CDMA2000无线网络、OFDM/OFDMA无线网络、GSM无线网络、或其它类型的网络下工作。这些无线网络标准中很多都需要使用维特比解码器。

然而，传统维特比解码器相对于SDR应用具有很大的不足。如上所述，传统维特比解码器仅为在一种或两种特定的(而且类似的)标准下解码而优化。如果SDR设备必须支持许多无线标准，则必须在该SDR设备中实现多于一个的维特比解码器。这导致复杂的收发器设计，其低效率地使用码片空间并且消耗过量的功率。

而且，许多新的无线标准以相对高的数据速率工作(例如，WiBro、HSDPA等等)。针对低数据速率标准的速度和功耗而优化的维特比解码器未必能针对高数据速率标准的速度和功耗而优化，反之亦然。因此，传统维特比解码器并不适合于SDR应用。

因而，本领域需要一种用于软件定义无线电(SDR)系统中的改进的可重新配置的维特比解码器。

发明内容

这里公开一种可重新配置维特比解码器。所述可重新配置维特比解码器包括包含多个可重新配置功能块的可重新配置数据通路，所述多个可重新配置功能块包括：i)可重新配置分支度量计算块；以及ii)可重新配置累加-比较-选择和通路度量计算块。所述可重新配置维特比解码器进一步包括能够控制所述可重新配置数据通路的可编程有限状态机，其中所述可编程有限状态机能够执行与所述可重新配置维特比解码器相关的多个上下文有关指令。

还公开一种实现可重新配置维特比解码器的软件定义无线电(SDR)系统。所述SDR系统包括：射频(RF)收发器部分，其能够被重新配置为在多种无线通信标准下工作；以及与所述RF收发器部分相关的可重新配置基带处理部分，其中所述可重新配置基带处理部分包括所述可重新配置维特比解码器。

在开始下面的“具体实施方式”之前，阐述本专利文献通篇使用的某些字词和短语的定义是很有利的：术语“包含”和“包括”及其派生词意味着包含而不限于；术语“或”是包含性的，意味着和/或；短语“与...相关”和“与之相关”及其派生词可以意味着包括、被包括在、互相连接、包含、被包含在、与...相连、与...耦接、与...通信、与...合作、交织、并列、与...紧接、与...结合、具有、具有...的特性等等；而术语“控制器”意味着控制至少一个操作的任何设备、系统或者其中的部分，这样的设备可以被实现为硬件、固件或软件、或至少其中两个的某种组合。应当注意到，与任何特定控制器相关的功能可以是集中式或分布式，无论是本地还是远程。本专利文献通篇提供了对某些字词和短语的定义，本领域普通技术人员应当理解，在很多情况下(如果不是大多数)，优先应用这样的定义，这样定义的字词和短语的未来使用也一样。

附图说明

为了更完整地理解本公开及其优点，现在将结合附图参考下述描述，其中相似的引用数字代表相似的部分：

图1是可以用于实现可重新配置维特比解码器的CRISP设备的高级框图；

图2是可重新配置处理系统的高级框图；

图3是使用至少一个CRISP设备实现可重新配置维特比解码器的多标准软件定义无线电(SDR)系统的高级框图；

图4是根据本公开的原理的在CRISP中实现的可重新配置维特比解码器的框图；

图5是卷积编码器中的选择的流水线级的时序图；

图6是分支度量计算块中的选择的流水线级的时序图；

图7是通路度量计算块中的选择的流水线级的时序图；

图8是网格和追溯计算块中的选择的流水线级的时序图。

具体实施方式