[发明专利]一种可变长度的Turbo码译码器装置

说明书

本发明公开了一种可变长度的Turbo码译码器装置，属于Turbo码译码器领域。其包括可变长度交织器模块、控制器、SISO分量译码器模块、数据存储模块，该装置可以根据系统对信息可靠性和数据实时性不同的指标要求，由用户自行设置输入数据帧长度，可适应不同的应用场景，具有广泛的应用价值。

技术领域

本发明涉及Turbo码译码器技术领域，尤其是指一种可变长度的Turbo码译码器装置。

背景技术

Turbo码由C.Berrou和Alain Glavieux于1993年提出的，由于其具有逼近香农理论极限值这样优异的性能，使得它在通信系统中得到了广泛的应用。Turbo码是一种并行级联卷积码，将分量码和随机交织器结合起来，采用并行级联的结构，实现了随机编码的思想。Turbo译码采用软输入软输出的迭代译码思想，达到了接近香农理论极限的性能。

常见的Turbo码译码器原理如图1所示，由两个软输入软输出(SISO)分量译码器DEC1和DEC2串行级联组成，译码器中使用的交织器必须与编码器中的交织器相同。其中，DEC1和DEC2分别对编码器中的两个分量码进行最佳译码，并将各自得到的外信息送给另一个分量译码器作为其先验信息。经过多次迭代，DEC1和DEC2的外信息趋于稳定，似然比逼近于最大似然译码，然后对此似然比进行硬判决，完成译码过程。

Turbo码的误码性能和延时很大程度取决于信息帧长，帧长越长，交织器交织长度越长，Turbo码则更逼近于随机长码，译码性能越好，随之译码时延也越大。传统的Turbo码译码器硬件设计都是根据仿真结果选择单一的参数进行固化设计，指标变化时则需要对程序进行大幅度修改及重新配置，甚至更换系统方案，缺乏通用性。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于避免上述背景技术中的不足而提供一种可变长度的Turbo码译码器装置，该装置可以由用户根据需求自行设置帧长度,使译码延时与译码性能在不同信道环境下均能达到最佳平衡，具有广泛的应用价值。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种可变长度的Turbo码译码器装置，包括可变长度交织器模块、控制器、SISO分量译码器模块、数据存储模块；其中，

Turbo码译码器装置接收完一帧待译码的数据后，将数据存储到数据存储模块中；

控制器发出启动标识，启动可变长度交织器模块，根据不同的数据长度完成交织运算后，将映射图样写入数据存储模块中存储；

交织地址生成完成后，控制器发出第一帧数据译码启动标识，控制SISO分量译码器模块开始迭代译码；

SISO分量译码器模块采用一个分量译码器电路，在控制器的控制下通过复用的方式实现两个分量译码器的功能；SISO分量译码器模块采用滑窗MAX-LOG-MAP译码算法，将输入的数据帧均匀细分成小块的数据帧，对每个子帧进行单独的译码，直到全部子帧完成译码；

当迭代次数达到程序设定值时，控制器对SISO分量译码器模块输出的似然比进行硬判决，得到译码结果。

进一步的，所述可变长度交织器模块采用3GPP标准中推荐的交织器生成方式，交织器为可变长，交织器的长度由用户输入控制；可变长度交织器模块计算出交织与解交织的映射图样后将其写入数据存储模块中，待使用时通过控制器读取使用，完成交织和解交织。

进一步的，所述SISO分量译码器模块包括分支转移度量γ计算模块、训练后向度量train-β计算模块、有效后向度量β计算模块、前向度量α和对数似然比llr计算模块；其中，

将一帧数据均匀分成长度一致的子帧数据，每一子帧数据成为一个独立的窗口，对每一个子帧数据进行单独的译码操作；SISO分量译码器模块使用滑窗MAX-LOG-MAP算法，译码流程为：

(1)计算分支转移度量γ并保存到内存中；