[发明专利]Turbo编码方法和装置、电子设备和存储介质

说明书

本发明提供一种Turbo编码方法和装置、电子设备和存储介质，其中所述方法包括：将Turbo编码器中的成员编码器的串行输出按bit流水的一维进行编码，并提取时刻信息，基于所述时刻信息，将所述成员编码器的串行输出转化成成员编码器的二维生成矩阵；基于生成多项式的特点，将所述二维生成矩阵转化为若干个分成矩阵；基于每个所述分成矩阵及其对应的预设查找表，对输入信息进行并行编码后输出；所述预设查找表为对应所述分成矩阵的所有相匹配的输入向量和输出向量所列的表。本发明经过有限且很少的步骤同时得出连续多个输入信息的编码结果，大大减小了功耗，缩短了编码时间，用存储资源换取编码速度的增大。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种Turbo编码方法及系统。

背景技术

无线通信相对有线通信而言，其数据传输的带宽资源有限，且传输信道环境较为恶劣。为提高数据传输效率，数据传输时通常需要对信道内的数据流进行编码，以降低误码率，进而增强信道可靠性。Turbo码在信道信噪比较低的高噪声环境下性能优越，还具有较强的抗衰落、抗干扰的能力。由于时变衰落信道以及干扰和噪声之类的原因，无线传输过程中无线信号的可靠性降低了。Turbo码将卷积码作为其成员码，并且引入了内交织器，以便降低相关性。Turbo码的性能理论上可以接近香农极限。

Turbo编码过程中,对输入信息比特进行分组编码,每个码组的编码输出比特不仅与该分组的信息比特有关,还与前面时刻的其他分组的信息比特有关。所以传统的处理方法是输入数据以比特流的形式，逐个比特输入，按照卷积编码器设定的处理规则输出。

Turbo编码处理的方式有多种，Turbo编码器的传统实现结构时采用单比特编码方式，一个时钟周期处理一个输入bite。为提高通信系统的吞吐量，目前通常采用以逻辑资源换速度的并行turbo编码，对并行的系统比特流进行并行编码，每一路并行使用各自的逻辑资源，资源成倍增加。

例如，专利CN200910151557.4提供了一种对数据进行并行编码处理的装置，包括：第一并行编码器，用于对从第一路输入的M位输入数据进行并行编码处理；内交织器，用于对从平行于第一路的第二路输入的M位输入数据进行内交织处理；以及第二并行编码器，用于接收经内交织处理的数据，并对经内交织处理的数据进行并行编码处理，其中，M＝2m，m是大于0小于13的整数，并且，所述输入数据的总位数能够被M整除。以上方法通过时间扩展，导出连续M个时刻的编码公式，同时并行计算这M个时刻的编码公式。速度提升依赖于实现结构的并行路径数量，仅比传统方法提升M倍，M最大取值26，但是该方法需要的逻辑资源成倍增加，功耗也相应增加，不利于实现。

发明内容

本发明提供一种Turbo编码方法和装置、电子设备和存储介质，用以解决现有技术中存在的技术缺陷。

本发明提供一种Turbo编码方法，包括：

将Turbo编码器中的成员编码器的串行输出按bit流水的一维进行编码，并提取时刻信息，基于所述时刻信息，将所述成员编码器的串行输出转化成成员编码器的二维生成矩阵；

基于生成多项式的特点，将所述二维生成矩阵转化为若干个分成矩阵；

基于每个所述分成矩阵及其对应的预设查找表，对输入信息进行并行编码后输出；

所述预设查找表为对应所述分成矩阵的所有相匹配的输入向量和输出向量所列的表。

优选的是，所述的Turbo编码方法，其中，包括：分别对所述成员编码器的串行输出连续n个时刻的编码公式采用矩阵表示，其中，n为自然数，所述成员编码器的串行输出包括反馈部分的编码输出和正向部分的编码输出。

优选的是，所述的Turbo编码方法，其中，所述反馈部分的编码输出等于矩阵A_(n+h)x(n+h)的逆乘以输入码，其中h为生成矩阵阶数。