[发明专利]一种Turbo码译码器中状态度量溢出控制方法

说明书

技术领域

本发明属于通信领域或移动通信领域，特别涉及一种Turbo码译码器中状态度量溢出控制方法。

背景技术

Turbo码自从1993年被提出以来，得到了广泛的应用。其采用软输出迭代译码来逼近最大似然译码，获得了接近信道容量极限的性能。在3GPP提出的长期演进(Long Term Evolution，LTE)项目的协议中就采用了Turbo码作为信道编码方式。

Turbo译码采用软输出迭代译码，其译码器结构由两级软输入软输出(SISO)译码单元DEC1和DEC2组成。译码时，DEC1译码产生的软输出(即外信息)作为DEC2的输入，DEC2将此信息作为先验信息进行译码，同样得到一个软输出，将该软输出作为DEC1的输入，进行下一次译码，如此多次迭代，直到软输出趋于稳定，由于实际计算过程中状态度量的量化比特数有限，因此在运算若干步后会导致状态度量的溢出，从而导致译码错误，这样就需要对状态度量进行防溢出操作，传统的防溢出方法是归一化防溢出，即在计算出状态度量后将每个状态度量减去所有状态度量的最大值，归一化后的状态度量值用于下一时刻的递推计算。

这种做法在每一步都需要进行归一化操作，而且归一化操作需要等到当前时刻所有的状态度量都已计算出来才能进行，而且运算量较大，增加了延时，使得译码器的吞吐量受到很大的影响。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种Turbo码译码器中状态度量溢出控制方法，使得防溢出运算变得简化，使得译码器具有高的吞吐量。

为了达到上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种Turbo码译码器中状态度量溢出控制方法，包括以下步骤：

1)、根据当前时刻k递推的n个时刻前及之前的各状态的对数度量值的大小决定当前拍的分支度量的修正值Δ，对数度量值即前向状态度量α_k-n(s)或后向状态度量β_k+n(s)，n为不小于2的整数；

2)、计算当前时刻k的分支度量，并进行修正；

3)、根据修正后的分支度量计算当前时刻k的状态度量，即前向状态度量α_k(s)或后向状态度量β_k(s)，并进行限幅，限幅是根据状态度量的量化比特数确定状态度量的范围，即最小值min和最大值max，计算结果大于最大值max时，状态度量取值为max；计算结果小于最小值min时，状态度量取值为min，限幅后的状态度量供下一步递推使用。

所述的步骤1)中根据当前时刻k的n拍前及之前的状态度量值决定修正值Δ采用以下方法：

前向递推时，

后向递推时，

其中T为设定的门限，C为正整数，N为码长，a₁，a₂，…，a_k-n和b₁，b₂，…b_N-k-n+1为加权系数，a₁+a₂+…+a_k-n＝1，b₁+b₂+…+b_N-n-k+1＝1，其中加权系数的大小根据实际情况来分配。

所述的步骤2)中分支度量计算的方法如下：

2.1)、确定分支度量的基础偏移量γ_shift，其中基础偏移量γ_shift的选择使得在未加修正值Δ时，各分支度量加上基础偏移量γ_shift后，最大值不超过0；

2.2)、分支度量在原始的计算结果上加上基础偏移量γ_shift和修正值Δ，得到最终的分支度量。

本发明的特点及效果：

(1)本发明通过对分支度量进行修正来达到对所有状态度量进行修正的目的，与归一化防溢出方法相比大大减少了运算量。

(2)本发明的修正操作在分支度量的计算过程中完成，而不是等到所有状态度量计算出来后再修正，相当于提前进行了修正，因此提高了运算速度。

(3)本发明达到了防止状态度量溢出的效果，而且在译码的误码性能上几乎没有损失。

(4)本发明只与输入数据x，y的量化位数以及状态度量的量化位数有关，与码长无关，适用于任何码长。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进行详细说明。