確定對數似然比的方法、Turbo解碼方法及其裝置的製作方法
2023-04-23 04:20:06
專利名稱：確定對數似然比的方法、Turbo解碼方法及其裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及移動通信技術領域，特別涉及一種確定對數似然比的方法、Turbo解碼方法及其裝置。
背景技術：
隨著現有編碼技術中，由於Turbo碼可以將卷積碼編碼器和隨機交織器巧妙地結合在一起，實現了隨機編碼，同時採用軟輸出迭代解碼來逼近最大似然解碼，從而成為第三代移動通信系統的主要信道編碼，用於高速率、高質量的通信業務。其中，在Turbo採用迭代解碼時，需要比特的後驗概率，為了提高數字通信系統的性能，通常採用軟判決方式作為數字調製的解調輸出後驗概率，提供給信道解碼器，以得到比硬判決更高的信噪比。因此，軟值(即對數似然比LLR, Log Likelihood Ratio)的計算是否準確和簡便,會直接影響解碼器解碼的性能和實現的複雜度。
在多輸入多輸出(MM0，Multiple-InputMultiple-Output)系統中，MMO 系統中的接收機在對接收信號進行解碼時，需要從接收信號中獲得每個發送信號的對數似然比，而獲得對數似然比的計算公式為
權利要求
1.一種確定對數似然比的方法，其特徵在於，應用於多輸入多輸出系統，所述方法包括 對接收信號進行自適應節點選擇，確定發射信號的生存路徑及生存路徑對應的度量值； 將所述度量值劃分為第一集合和第二集合，所述第一集合為所述生存路徑中比特為O的度量的集合，所述第二集合為所述生存路徑中比特為I的度量的集合； 對所述第一集合和第二集合中的度量分別進行迭代計算，得到第一集合的第一近似概率和第二集合的第二近似概率； 計算所述第一近似概率和第二近似概率之差，得到發射信號的對數似然比。
2.根據權利要求I所述的方法，其特徵在於， 所述對第一集合中的度量進行迭代計算，得到第一集合的第一近似概率包括 如果第一集合中的度量個數為M個； 選取所述第一集合中的兩個度量； 計算所述第一集合的兩個度量的差值，並取所述差值的絕對值； 利用預設的概率近似函數對所述差值的絕對值進行概率計算，得到計算結果； 選取所述兩個度量中的較大值； 將所述較大值與計算結果相加，得到所述兩個度量的近似概率； 將所述近似概率作為新的度量與後續選取的第一集合中的一個度量重複進行上述計算差值的步驟； 重複執行M-I次上述迭代計算，得到第一集合中所有度量的第一近似概率； 所述對第二集合中的度量進行迭代計算，得到第二集合的第二近似概率包括 如果第二集合中的度量個數為N個； 選取所述第二集合中的兩個度量； 計算所述第二集合中的兩個度量的差值，並取所述第差值的絕對值； 利用預設的概率近似函數對所述差值的絕對值進行概率計算，得到計算結果； 選取所述兩個度量中的較大值； 將所述較大值與計算結果相加，得到所述兩個度量的近似概率； 將所述近似概率作為新的度量與選取的第二集合中後續的一個度量重複進行上述計算差值的步驟； 重複執行N-I次上述迭代計算，得到第二集合中所有度量的第二近似概率。
3.根據權利要求2所述的方法，其特徵在於，所述預設的概率近似函數為 F2 (X) = max(ln2-|X|/4,0) jF3(X) = 1η2/2|χ| ;其中，X 為兩個度量的差值，1η2 為對2取自然對數，max(ln2-|X|/4，0)為取1η2_ | X |/4和O中最大的數。
4.根據權利要求I所述的方法，其特徵在於，所述方法還包括 如果劃分的所述第一集合或第二集合為空集，則從所述生存路徑對應的度量值中選出最大值，並將所述最大值與預設的係數相乘，作為所述空集的度量值。
5.根據權利要求I至4任一項所述的方法，其特徵在於，所述對接收信號進行自適應節點選擇，確定發射信號的生存路徑及生存路徑對應的度量值包括 對接收信號的信道矩陣H進行分解，得到酉矩陣Q和上三角矩陣R ；對所述酉矩陣Q的共軛矩陣與接收信號相乘，得到接收信號向量； 對接收信號向量中第i級節點進行自適應選擇，得到第i級節點的生存路徑及生存路徑對應度量值； 判斷是否達到最後一級節點，如果到達，則輸出最後一級節點的生存路徑及生存路徑對應度量值作為發射信號的生存路徑及生存路徑對應的度量值；否則，返回執行對第i+1級的節點進行自適應選擇。
6.—種Turbo解碼方法,其特徵在於,所述方法包括如權利要求1-5任一項所述的方法; 所述方法還包括 利用所述發射信號的對數似然比對所述接收信號進行Turbo解碼，得到近似於原始的發射信號。
7.一種確定對數似然比的裝置，其特徵在於，應用於多輸入多輸出系統，所述裝置包括 確定單元，用於對接收信號進行自適應節點選擇，確定發射信號的生存路徑及生存路徑對應的度量值； 劃分單元，用於將所述度量值劃分為第一集合和第二集合，所述第一集合為所述生存路徑中比特為O的度量的集合，所述第二集合為所述生存路徑中比特為I的度量的集合；第一概率計算單元，用於對所述第一集合中的度量進行迭代計算，得到第一集合的第一近似概率； 第二概率計算單元，用於對所述第二集合中的度量進行迭代計算，得到第二集合的第二近似概率； 對數似然比計算單元，用於計算所述第一近似概率和第二近似概率之差，得到發射信號的對數似然比。
8.根據權利要求7所述的裝置，其特徵在於， 所述第一概率計算單元包括 第一選取單元，用於所述第一集合中的兩個度量；其中，所述第一集合中的度量個數為M個； 第一計算單元，用於計算所述第一選取單元選取的兩個度量的差值，並取所述差值的絕對值； 第二計算單元，用於利用預設的概率近似函數對所述差值的絕對值進行概率計算，得到計算結果； 第二選取單元，用於選取所述兩個度量中的較大值； 第三計算單元，用於將所述第二選取單元選取的較大值與計算結果相加，得到所述兩個度量的近似概率；並將所述近似概率輸入所述第一選取單元； 所述第一選取單元，還用於選取所述近似概率與第一集合中後續的一個度量，並將選取後續的一個度量與所述近似概率輸入至所述第一計算單元； 重複執行M-I次上述迭代計算，得到第一集合中所有度量的第一近似概率。
所述第二概率計算單元包括 第三選擇單元，用於選取所述第二集合中的兩個度量；所述第二集合中的度量個數為N個；第四計算單元，用於計算所述第二集合中的兩個度量的差值，並取所述第差值的絕對值； 第五計算單元，用於利用預設的概率近似函數對所述差值的絕對值進行概率計算，得到計算結果； 第四選取單元，用於選取所述兩個度量中的較大值； 第六計算單元，用於將所述較大值與計算結果相加，得到所述兩個度量的近似概率；並將所述近似概率輸入所述第三選取單元； 所述第三選取單元，還用於選取所述第六計算單元輸入的近似概率與第二集合中後續 的一個度量，並將選取後續的一個度量與所述近似概率輸入至所述第四計算單元； 重複N-I次上述迭代計算，得到第二集合中所有度量的第二近似概率。
9.根據權利要求7所述的裝置，其特徵在於，還包括 最大選取單元，用於在所述劃分單元劃分的第一集合或第二集合為空集時，則從所述生存路徑對應的度量值中選出最大值與預設的係數相乘，作為所述空集的度量值。
10.一種Turbo解碼裝置，其特徵在於，所述裝置包括如權利要求6-9任一項所述的裝置； 所述Turbo解碼裝置還包括 解碼單元，用於利用所述發射信號的對數似然比對所述接收信號進行Turbo解碼，得到近似於原始的發射信號。
全文摘要
本發明實施例公開了一種確定對數似然比的方法、Turbo解碼方法及其裝置，應用於多輸入多輸出系統，所述確定對數似然比的方法包括對接收信號進行自適應節點選擇，確定發射信號的生存路徑及生存路徑對應的度量值；將所述度量值劃分為第一集合和第二集合，所述第一集合為所述生存路徑中比特為0的度量的集合，所述第二集合為所述生存路徑中比特為1的度量的集合；對所述第一集合和第二集合中的度量分別進行迭代計算，得到第一集合的第一近似概率和第二集合的第二近似概率；計算所述第一近似概率和第二近似概率之差，得到發射信號的對數似然比。以解決現有技術中計算發射信號的對數似然比的準確度不高以及解碼不正確的技術問題。
文檔編號H04L1/00GK102664707SQ20121010235
公開日2012年9月12日 申請日期2012年4月10日 優先權日2012年4月10日
發明者李景玉, 高振興 申請人:華為技術有限公司