[发明专利]一种基于DVB-RCS2的turbo并行译码方法

说明书

本发明公开了一种基于DVB‑RCS2的turbo并行译码方法，包括：S1、接收待译码输入序列；S2、对所述待译码输入序列进行分段重排，得到重排序列；S3、初始化前向状态度量和后向状态度量，根据所述前向状态度量和所述后向状态度量对所述重排序列进行迭代，并更新前向状态度量和后向状态度量；S4、判断迭代次数是否达到预设最大迭代次数条件，若否，则迭代执行S3，若是，则结束译码。本发明克服了现有技术中对数据分段要并行处理时需要多个处理器配合处理的缺点，使得本发明在降低硬件资源依赖的同时大幅提升了译码并行度，且同时降低了译码时延，并且本发明具有更低的复杂度，且译码性能不会降低。

技术领域

本发明属于卫星通信领域，具体涉及一种基于DVB-RCS2的turbo并行译码方法。

背景技术

Turbo码，又称并行级联卷积码(PCCC)，最早由C.Berrou和Glavieux于1993年共同提出。它巧妙地将卷积码和随机交织器结合在一起，实现了随机编码的思想；同时采用软输出迭代译码来逼近最大似然译码。模拟结果表明，码率为1/2的Turbo码在采用大小为65535的随机交织器，并迭代18次，在AWGN信道可以达到接近Shannon限的性能。随后于1999年C.Berrou等人又提出了非二进制卷积Turbo码，常见的是双二元卷积Turbo码(DoubleBinary Convolutional Turbo Code,DB-CTC)，编码器每个时钟节拍编码2个比特，相较于经典Turbo码，具有编码效率高、译码延时小、更大的最小自由距离、降低误码平层等优点。所以DVB-RCS2标准将双二元卷积Turbo作为物理层FEC的选用码型，提高系统吞吐量。

Turbo码的主流译码算法包括最大后验概率算法(Maximum A Posteriori,MAP)以及Max-Log-MAP算法。其中，MAP算法译码性能最优但计算复杂度很高，MAX-Log-MAP算法是最大似然MAP算法的改进算法，由于省略了修正项的计算，计算复杂度大大降低，但相应的译码性能也有一定的损失。随着卫星通信的发展，对于通信质量的要求越来越高，并且对通信时延的要求也越来越严格，这就需要在通信接收端上进行改进优化，因此必须提高译码器的译码速度，以适应卫星通信的要求。

传统的Turbo译码时延主要有译码计算时延和译码等待时延，串行译码器要等到整个数据块结束后方可译码，导致串行译码的缺点就是译码时延很大。在降低译码时延的研究中，除了降低运算复杂度，并行译码也是一种行之有效的方法，目前已有的比较典型的并行译码方案主要集中在三个层面：1)迭代译码结构中两个分量译码器的并行迭代；2)分量译码器内部，正向递归和反向递归计算的并行，即双向并行迭代；3)分量译码器内部译码信息序列的分段并行译码。

对于上述三点，其中1)分量译码器级的并行是同时使用多个Turbo译码器进行译码，每个译码器对不同的帧进行译码，对单个的数据帧而言，该方法并未提高计算效率。2)双向并行译码根据前向状态度量和后向状态度量的递归计算相对独立的特点，可以将状态度量的正向递归和反向递归并行处理，提高译码速度。目前在硬件实现上均采用这种双向并行的译码算法，但并行度受限译码效率最大只能提升2倍。3)译码器内部信息序列的分段并行是指将一个完整的数据帧划分为多个交叠或不交叠的数据子帧，由多个处理器同时对子帧进行解码运算，最终得到整个数据帧的译码结果，且已有发明多采用滑动窗的基本思想，在计算量、译码延时方面有折衷，但折衷方案的译码性能较经典MAP方法有近乎1dB的损失。

因此现有技术的译码效率和译码性能均未达到较好的改善。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种基于DVB-RCS2的turbo并行译码方法。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

一种基于DVB-RCS2的turbo并行译码方法，包括：

S1、接收待译码输入序列；

S2、对所述待译码输入序列进行分段重排，得到重排序列；