[发明专利]一种动态维特比解码方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种数字信号处理技术，尤其涉及一种动态维特比解码方法及装置。

背景技术

在现代数字通信中，为降低数据传输的误码率，提高通信的质量及其可靠性，常在通信系统中采用纠错编码技术，其中卷积码就是一种具有较强纠错能力的纠错码。由于卷积码的译码算法——维特比算法比较易于实现，并且能够得到较大的编码增益，因此基于维特比译码算法的卷积码得到了广泛应用。

卷积码是1955年由埃利斯提出的，它与线性分组码不同，卷积码编码中，本组的n-k个校验元不仅与本组的k个信息元有关，而且与以前各个时刻输入至编码器的信息组有关。同样，在卷积码译码过程中，不仅从此时刻收到的码组中提取译码信息，而且还要利用以前时刻收到的码组中提取有关信息。

在卷积码编码的过程中，由于充分利用了各组之间的相关性，因此在与分组码相同的码率和复杂性条件下，无论从理论上还是从实际上均已证明卷积码的性能至少不比分组码差，且实现最佳和准最佳译码也较分组码容易。所以，从信道编码定理看，卷积码是一种能达到信道编码定理所提出的码性能的码类。

卷积码的概率译码最早始于1961年由Wozencraft提出的序列译码，这是第一个提出的使用的卷积码的概率译码方法，1963年Fano对序列译码进行改进，提出了Fano算法。1967年维特比提出了另一种概率译码算法，它是一种最大似然译码算法。在码的约束度较小时，它比序列译码算法效率更高，速度更快，译码器也较简单，因而自维特比算法提出以来，无论是在理论上还是在实践上都得到了极其迅速的发展，并广泛的用于各种数据传输系统，特别是卫星通信系统中。近年来，卷积码更广泛的用于各种制式的无线通信系统，从第二代无线通信系统GSM到第三代的TD-SCDMA、WCDMA，都使用了卷积码，所以如何提高维特比译码的性能，降低误码率，是各国研究关注的重点。

传统的维特比算法每次都要等所有的接收序列都在网格向量图上发展到最后一个时刻Tn才能开始向前回溯，它的缺点就是随着约束长度的增加，算法的复杂度也会迅速加大。但由于实际的通信系统中使用卷积编码的源序列可能非常长，如果每次都要等所有的接收序列都在网格向量图上发展到最后一个时刻Tn才能开始向前回溯，就会造成时延很大；现有的技术通常使用截短的回溯方式，它是固定一个回溯长度，当到达该回溯长度就开始回溯。但按照固定的回溯长度进行回溯，无法根据信道干扰情况和实际的传输质量进行调整，会导致解码资源的浪费或者解码失误，难以适应当前越来越高的传输速率的要求。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种动态维特比解码方法，包括：

用设定的参数值基于维特比算法对当前接收序列解码，获取译码，所述参数值包括记忆深度和/或记忆宽度，所述记忆深度是维特比算法中网格图的回溯跨度和/或所述记忆宽度是维特比算法中网格图的分支度量；对所述参数值在调整下限和调整上限的范围内进行调整；用调整所述参数值后的维特比算法对下一段接收序列进行解码。

相应地，本发明还提供了一种动态维特比解码装置，包括：

维特比运算单元，用于用设定的参数值基于维特比算法对当前接收序列解码，获取译码；

与所述维特比运算单元相连的参数调整单元，用于在所述调整下限和所述调整上限的范围内调整所述维特比运算单元的维特比算法中记忆深度和/或记忆宽度的参数值；

与所述维特比运算单元相连的输出寄存单元，用于暂存所述维特比运算单元将当前的接收序列解码后获取的译码；

与所述维特比运算单元相连的输入寄存单元，用于暂存供所述维特比运算单元解码的当前一段所述接收序列；

与所述输入寄存单元相连的接收单元，用于接收所述接收序列，当所述维特比运算单元将当前接收序列解码后，所述接收单元将下一段接收序列传输给所述输入寄存单元。

实施本发明，具有如下有益效果：

本发明采用动态的截短回溯方式，根据当前信道噪声的情况来动态地调整译码参数，当到达满足所述译码参数的时刻就开始回溯，并非使用一个固定的回溯长度进行回溯，因此本发明能最大限度地发挥维特比的解码性能，同时保证资源的有效利用。为了有效降低误码率，同时不增加资源的占用，本方法还评估出信道的干扰值，根据该干扰值动态地对网格向量的记忆深度和记忆宽度作联合调整，最大限度地提高维特比的解码质量。

附图说明

图1是本发明一种动态维特比解码方法的流程图；

图2是本发明一种动态维特比解码方法的一实施例的(2,1,2)卷积码网格向量图；