專利名稱：去尾回旋碼的解碼器及解碼方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明與無線通信裝置相關(guān)，并且尤其與用以減少無線通信裝置中的解碼錯(cuò)誤的技術(shù)相關(guān)。
背景技術(shù)：
在接收裝置中，維特比解碼器(Viterbi decoder)常被用來將以順向錯(cuò)誤更正(forward error correction,FEC)編碼的回旋碼(convolutional code)解碼。由于接收器并不知道原本傳送端發(fā)出的信號(hào)為何，且原始信號(hào)已被無線通道的性質(zhì)(例如雜訊、衰減、雨水等因素)影響而改變，因此稱原始信號(hào)中的位元為被隱藏。維特比演算法的概念是找出隱藏狀態(tài)的最可能序列，例如找出隱藏式馬可夫模型(hidden Markov model)的狀態(tài)的最可能序列(關(guān)于馬可夫模型，可參考Forney等人于 Proceedings of the IEEE 刊物第 61 卷第 3 期第 268-278 頁發(fā)表的 “The Viterbialgorithm”, 1973 年 3 月)。順向錯(cuò)誤更正和維特比解碼器特別適用于接收端執(zhí)行錯(cuò)誤更正程序時(shí)，或是自接收端至傳送端的反饋為不可行時(shí)。維特比解碼器被廣泛應(yīng)用在無線通信領(lǐng)域，例如蜂巢式電話與衛(wèi)星間的通信、語音辨識(shí)、儲(chǔ)存確認(rèn)等等。第三代合作伙伴計(jì)畫(3rd generationpartnership project, 3GPP)提出的長期進(jìn)化(long term evolution, LTE)行動(dòng)通信系統(tǒng)便是采用回旋碼來改善控制頻道的解碼可靠度(可參考第三代合作伙伴計(jì)畫第36.212號(hào)技術(shù)文件)。在無線通信接收器中，使用檢測(cè)器負(fù)責(zé)產(chǎn)生提供至維特比解碼器的信號(hào)。維特比解碼器必須決定該信號(hào)中的位元是零或一。該信號(hào)可能為二進(jìn)位信號(hào)或一機(jī)率值，前者適用于硬式?jīng)Q定(hard decision),后者適用于軟式?jīng)Q定(soft decision)。硬式?jīng)Q定是藉由比較信號(hào)強(qiáng)度來達(dá)成，軟式?jīng)Q定則是以或然率模型為根據(jù)。針對(duì)每個(gè)可能的狀態(tài)，維特比解碼器會(huì)記錄與回旋碼相關(guān)的格式結(jié)構(gòu)(trellis)中可能性最高的路徑，藉此為傳送端發(fā)出的信號(hào)產(chǎn)生一最大似然序列估計(jì)(maximumlikelihood sequence estimate,簡稱為MLSE)。這些可能性最高的路徑也被稱為存活序列，并且被用以產(chǎn)生解碼后的位元序列。產(chǎn)生這些序列的方法有兩種:暫存器交換法和追溯法(可參考 Feygin, G.等人于 IEEE Transactions on Communications 刊物第 41 卷第 3 期第 425-429 頁發(fā)表的「Architectural tradeoffs for survivor sequence memorymanagement in Viterbi decoders」)。暫存器交換法的概念較單純,但需要較大的存儲(chǔ)器存取量；追溯法因此較常被采用。為了協(xié)助維特比解碼程序的進(jìn)行，回旋碼編碼器的狀態(tài)常被存入數(shù)值0，以強(qiáng)迫維特比格式結(jié)構(gòu)(Viterbi trellis)處理程序中的起始狀態(tài)等于O,并初始化與不同狀態(tài)相關(guān)的路徑指標(biāo)。相似地，藉由在訊息尾端加上多個(gè)位元0，編碼器的最終狀態(tài)也常被強(qiáng)制設(shè)定為O。由于解碼器能利用 此信息決定要選擇哪一個(gè)存活序列來產(chǎn)生解碼位元，強(qiáng)制將編碼器的最終狀態(tài)設(shè)定為O可提升效能。迫使編碼器的最終狀態(tài)為O所需要的額外位元數(shù)量，等于編碼器的存儲(chǔ)器長度或編碼器本身的長度限制。易言之，編碼器被“注滿”位元O。將編碼器注滿已知數(shù)值的回旋碼被稱為“有尾”回旋碼。由于訊息中被加入額外的位元，利用有尾回旋碼提升效能的代價(jià)是頻譜效率會(huì)降低。若訊息長度較長，則頻譜效率的下降較小且可忽略；但當(dāng)訊息長度較短時(shí)，頻譜效率降低造成的影響就會(huì)變得明顯。因此，當(dāng)訊息長度較短，就必須避免迫使編碼器的最終狀態(tài)為O或其他固定值。若希望避免頻譜效率降低，可采用去尾回旋碼(tail-biting convolutional code,可參考Ma等人于IEEE Transactions on Communications刊物第34卷第2期第104-111頁發(fā)表的“On Tail Biting Convolutional Codes”)。去尾回旋碼并未強(qiáng)迫將編碼器的初始和最終狀態(tài)設(shè)定為預(yù)設(shè)值，而是保證這兩個(gè)狀態(tài)一致。更明確地說，去尾回旋碼以訊息本身的最后幾個(gè)位元來初始化編碼器的狀態(tài)。去尾回旋碼提供了與有尾回旋碼相近的效能表現(xiàn)，又不會(huì)造成頻譜效率降低。因此，去尾回旋碼常被用于較短訊息的編碼，亦被用于保護(hù)某些控制頻道，例如3GPP LTE標(biāo)準(zhǔn)中定義的實(shí)體廣播頻道(physical broadcast channel,簡稱為PBCH)或是實(shí)體下行控制頻道(physical downlink control channel,簡稱為 PDCCH)。然而，去尾回旋碼的編碼復(fù)雜度較高。例如，去尾回旋碼的最大似然檢測(cè)器(maximum likelihood detector,簡稱為MLD)需要進(jìn)行S次維特比解碼運(yùn)算，則每一次都必須假設(shè)編碼器的初始和最終狀態(tài)，其中S代表與回旋碼相關(guān)的格式結(jié)構(gòu)中的狀態(tài)總數(shù)量。S種不同可能性中的最佳路徑會(huì)被用以產(chǎn)生解碼位元(詳情可參考Shao等人于IEEE Transactions on Communications 刊物第 51 卷第 10 期第 1658-1665 頁發(fā)表的“TwoDecoding Algorithms for Tailbiting Codes”)。目前也有些效果略差但復(fù)雜度較低的解碼演算法，可參考Cox等人于IEEE Transactions on Vehicular Technology刊物第3卷第 I 期第 57_68 頁發(fā)表的 “An Efficient Adaptive Circular Viterbi Algorithm forDecoding Generalized Tailbiting Convolutional Codes，，，以及 2009 年 Zhang 等人于International Forum on Information Technology and Applications 干丨J物第 2 卷第303-306頁發(fā)表的“Research on An-Based Decode of tail-biting convolutional codesand Their Performance Analyses Used in LTE System，，。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出的技術(shù)方案利用接收器收到的數(shù)據(jù)流中先前不曾被回旋解碼器使用或取得的信息為去尾回旋碼解碼，例如循環(huán)冗余檢查(cyclic redundancy check, CRC)信息或其他傳送端和接收端都知道的信息。此外，單一平行追溯被用以降低實(shí)現(xiàn)此方案的復(fù)雜度。再者，在順向處理程序中做出的最不可靠決定可被保留，以產(chǎn)生額外的候選編碼字元。本發(fā)明提出的技術(shù)方案能減少誤判率(false detection rate,簡稱為FDR)及/或檢測(cè)錯(cuò)誤率(detection error rate,簡稱為 DER)。在根據(jù)本發(fā)明的一具體實(shí)施例中，通信裝置所接收的數(shù)據(jù)包含以去尾回旋碼編碼的一訊息。首先，該數(shù)據(jù)被檢測(cè)，以找出具有一特定數(shù)據(jù)長度的一編碼區(qū)塊。隨后，該編碼區(qū)塊被施以一次或多次順向處理迭代，以產(chǎn)生代表一狀態(tài)圖的信息以及辨認(rèn)該狀態(tài)圖中由多個(gè)結(jié)束狀態(tài)到多個(gè)起始狀態(tài)的多個(gè)路徑。代表該狀態(tài)圖的該信息對(duì)應(yīng)于一編碼器編碼該訊息時(shí)可能產(chǎn)生的多個(gè)狀態(tài)轉(zhuǎn)換。接著，針對(duì)該狀態(tài)圖，自多個(gè)結(jié)束狀態(tài)沿著被辨認(rèn)出的該多個(gè)路徑，一單一平行追溯運(yùn)算被執(zhí)行，以決定該狀態(tài)圖的一特定路徑中何時(shí)至少一結(jié)束狀態(tài)與一起始狀態(tài)相符。隨后，當(dāng)該單一平行追溯運(yùn)算找出一起始狀態(tài)與相對(duì)應(yīng)的一結(jié)束狀態(tài)相符，一個(gè)或多個(gè)第一候選編碼字兀被產(chǎn)生。接著，一個(gè)或多個(gè)正確編碼字兀自該一個(gè)或多個(gè)第一候選編碼字元中被辨認(rèn)出。隨后，該訊息根據(jù)一個(gè)或多個(gè)正確編碼字元產(chǎn)生。該訊息亦可被施以循環(huán)冗余檢查編碼。當(dāng)一第一候選編碼字元通過一循環(huán)冗余檢查條件時(shí)，一個(gè)或多個(gè)正確編碼字元被辨認(rèn)。該循環(huán)冗余檢查條件可為已知的編碼器所采用的循環(huán)冗余檢查遮罩。在另一范例中，該方法進(jìn)一步為每一個(gè)第一候選編碼字元計(jì)算一品質(zhì)度量指標(biāo)(quality metrics，簡稱為QM)，且該一個(gè)或多個(gè)正確編碼字元根據(jù)該一個(gè)或多個(gè)品質(zhì)度量指標(biāo)所選擇。在執(zhí)行一次或多次順向處理迭代時(shí)，可包含追蹤該狀態(tài)圖中對(duì)應(yīng)于一個(gè)或多個(gè)最不可靠狀態(tài)轉(zhuǎn)換決定的一個(gè)或多的位置。相對(duì)應(yīng)地，在該單一平行追溯運(yùn)算期間，可藉由反轉(zhuǎn)該狀態(tài)圖中一或更多的該一個(gè)或多個(gè)最不可靠狀態(tài)轉(zhuǎn)換決定，以產(chǎn)生一個(gè)或多個(gè)第二候選編碼字元。此外，該方法可進(jìn)一步為每一個(gè)第二候選編碼字元計(jì)算一品質(zhì)度量指標(biāo)，并根據(jù)該一個(gè)或多個(gè)品質(zhì)度量指標(biāo)選擇該一個(gè)或多個(gè)正確編碼字元。該信息可包含一已知位元信息。在順向處理迭代期間，該狀態(tài)表中的狀態(tài)轉(zhuǎn)換可被強(qiáng)迫符合該已知位元信息?；蛘撸撘阎辉畔⒖杀挥靡耘懦隣顟B(tài)不符合對(duì)應(yīng)于該已知位元信息的一或多個(gè)狀態(tài)的一個(gè)或多個(gè)候選編碼字元。關(guān)于本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)與精神可以藉由以下發(fā)明詳述及附圖得到進(jìn)一步的了解。


圖1繪示了包含有基站及移動(dòng)裝置的一無線通信系統(tǒng)方塊圖范例。圖2繪示了根據(jù)本發(fā)明的一維特比及循環(huán)冗余檢查編碼程序方塊圖范例。圖3 (A)繪示了包含路徑和分枝度量指標(biāo)的一格式結(jié)構(gòu)圖范例。圖3(B)用以呈現(xiàn)圖3(A)的格式結(jié)構(gòu)圖的一部分的放大圖。圖4為一格式結(jié)構(gòu)圖范例，用以說明根據(jù)本發(fā)明的順向及追溯程序。圖5為一格式結(jié)構(gòu)圖范例，用以說明根據(jù)本發(fā)明的追溯程序。圖6為一格式結(jié)構(gòu)圖范例，用以說明根據(jù)本發(fā)明的位元強(qiáng)迫技術(shù)。圖7(A)繪示了根據(jù)本發(fā)明的一格式結(jié)構(gòu)圖范例，用以說明如何在順向處理期間追溯最不可靠決定。圖7(B)繪示了根據(jù)本發(fā)明的一格式結(jié)構(gòu)圖范例，用以說明如何在一最不可靠決定節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)換格式結(jié)構(gòu)狀態(tài)。圖8說明維特比及編碼字元選擇方法的一個(gè)無線通信裝置的方塊圖。圖9(A)和圖9(B)繪示了根據(jù)本發(fā)明的維特比及循環(huán)冗余檢查解碼程序的流程圖范例。
主要元件符號(hào)說明100:無線通信系統(tǒng)110:基站120 (I)-120 (Z):移動(dòng)裝置 130 (I)-130 (N):天線140 (I)-140 (M):天線 210:訊息220:訊息產(chǎn)生器230:循環(huán)冗余檢查編碼器235:循環(huán)冗余檢查遮罩240:回旋編碼器250:傳送器260 (I)-260 (6):位元延遲器270 (I)-270 (3):時(shí)間點(diǎn)280 (I)-280 (3):編碼路徑310(1)_310(32)、360:蝴蝶圖320:可能路徑330:順向處理340:追溯處理350、900b:編碼字元選擇程序900a:維特比順向處理及平行追溯程序500、700、710、720、730:追溯處理階段510-540:結(jié)束狀態(tài)550、560:起始狀態(tài)600:順向處理階段820:傳送器830:接收器840:控制器850:存儲(chǔ)器910-980:流程步驟
具體實(shí)施例方式請(qǐng)參閱圖1，圖1中繪示的無線通信系統(tǒng)100包含一基站110及多個(gè)移動(dòng)裝置120 (I)-120 (Z)。基站110可連接至其他有線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)施(未繪示)并做為一閘道器(網(wǎng)關(guān))或存取點(diǎn)，使移動(dòng)裝置120(1)-120(Z)能藉此連接至這些有線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)施。基站110包含多個(gè)天線140 (I)-140 (M)，移動(dòng)裝置120 (I)-120 (Z)包含多個(gè)天線130(1)-130(N)?；?10可利用頻寬遠(yuǎn)大于同調(diào)頻寬的寬頻無線通信協(xié)定，與移動(dòng)裝置120 (I)-120 (Z)個(gè)別進(jìn)行無線通信。舉例而言，該寬頻無線通信協(xié)定可以是時(shí)分同步碼分多址(timedivision-synchronous code division multiple access,TD-SCDMA)通信協(xié)定，或時(shí)分長期進(jìn)化(time division long term evolution,簡稱為 TD-LTE)通信協(xié)定。本發(fā)明提供的技術(shù)能幫助無線通信裝置(例如基站或移動(dòng)裝置)利用維特比及循環(huán)冗余檢查(cyclic redundancy check,簡稱為CRC)解碼器將自其他無線通信裝置收到的訊息解碼。舉例而言，若圖一中的基站110傳送一訊息至移動(dòng)裝置120 (I)，移動(dòng)裝置120 (I)可利用以下介紹的技術(shù)將收到的訊息解碼，隨后亦可傳送一回應(yīng)給基站110。請(qǐng)參閱圖2所繪示的維特比及循環(huán)冗余檢查編碼器。訊息210被送入訊息產(chǎn)生器220。訊息產(chǎn)生器220的輸出隨后被提供至循環(huán)冗余檢查編碼器230 ;循環(huán)冗余檢查編碼器230可采用一循環(huán)冗余檢查遮罩235。在循環(huán)冗余檢查完成后，循環(huán)冗余檢查編碼器230的輸出被提供至回旋編碼器240，再遞送到傳送器250。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者可了解，插入其他不會(huì)對(duì)下述程序造成影響的中間程序是有可能的，例如在回旋編碼器240和傳送器250之間加入速率匹配程序。為了減少誤判率(false detection rate,簡稱為FDR)及/或檢測(cè)錯(cuò)誤率(detection error rate,簡稱為DER),訊息210可具有傳送端和接收端都知道的數(shù)據(jù)欄位。順向錯(cuò)誤更正(forward error correction,簡稱為FEC)編碼器采用的回旋碼由兩個(gè)參數(shù)定義:碼率(code rate)和限制長度。所謂碼率是指在一編碼周期中，回旋編碼器240的輸入位元數(shù)量除以輸出的頻道符碼數(shù)量的比值。碼率小表示冗余程度高，也就是以較大的編碼后數(shù)據(jù)頻寬為代價(jià)，提供較佳的錯(cuò)誤控制。舉例而言，若輸入位元序列Ck通過三個(gè)編碼路徑后，每個(gè)編碼路徑各產(chǎn)生一個(gè)輸出位元，則編碼器的碼率為1/3。在此范例中，位元序列Ck在時(shí)鐘脈沖信號(hào)的控制下，依序通過回旋編碼器240中的六個(gè)位元延遲器260(1)-260(6)。此外，位元序列Ck也被輸入至一串聯(lián)的異或(exclusive-OR，簡稱為X0R)門(以符號(hào) 表示)。在編碼路徑280 (I)中，輸入位元依序和位元延遲器260 (2)、260 (3)、260 (5)、260 (6)的輸出信號(hào)被施以異或運(yùn)算，此編碼過程被定義為函式編碼函式Gtl也可被表示為多項(xiàng)式Gtl= l+x2+x3+x5+x6，其中的后四個(gè)項(xiàng)次分別對(duì)應(yīng)于位元延遲器260 (2)、260 (3)、260 (5)、260 (6)，令第一項(xiàng)次為I是通則。為了便于解說，此回旋編碼被拆解為三個(gè)階段。在時(shí)間點(diǎn)270(1)和270(2)間，編碼路徑280(1)中沒有對(duì)應(yīng)于位元延遲器260 (I)的異或門，只有對(duì)應(yīng)于位元延遲器260 (2)、260(3)的異或門閘。如果用O表示沒有經(jīng)過對(duì)應(yīng)的異或門的位元延遲器、用I表示有經(jīng)過對(duì)應(yīng)的異或門的位元延遲器，此階段的延遲可以二進(jìn)位表示為Ollb或是以八進(jìn)位表示為38。在時(shí)間點(diǎn)270(1)和270(2)之間，編碼路徑280(2)中經(jīng)過了三個(gè)分別對(duì)應(yīng)于位元延遲器260(1)、260(2)、260(3)的異`或門，因此被表示為Illb或78。編碼路徑280 (3)中沒有經(jīng)過對(duì)應(yīng)于位元延遲器260 (3)的異或門，只有對(duì)經(jīng)過應(yīng)于位元延遲器260 (I)、260 (2)的異或門，因此被表示為IlOb或68。同理，在時(shí)間點(diǎn)270(2)和270(3)之間，上述三個(gè)編碼路徑的位元延遲，可被分別表示為Ollb或38、001b或I8,以及IOlb或58。因此，函式Gci也可被簡化為1338，其中的I代表方程式中的第一項(xiàng)次。相似地，函^G1 = Ι+χ Ρ+χ6可被簡化為1718，函式G2 = Ι+χ Ζ+χ6可被簡化為1658。此類型的回旋編碼器可參見第三代合作伙伴計(jì)畫第36.212號(hào)技術(shù)文件中的章節(jié)5.1.3.1。位元延遲器260 (I)-260 (6)實(shí)際上可為互補(bǔ)正反器(flip-flop，或稱為觸發(fā)器)。每經(jīng)過一個(gè)時(shí)鐘脈沖周期，下一個(gè)輸入位元Ck會(huì)被提供至位元延遲器260 (I)0同時(shí)，位元延遲器260 (I)原先的輸入位元會(huì)被送入位元延遲器260 (2)，依此類推。在各個(gè)時(shí)鐘脈沖周期內(nèi)，位元延遲器260 (I)-260 (6)中的位元數(shù)值即代表編碼器的狀態(tài)。由于有六個(gè)位元延遲器，回旋編碼器240有26種(也就是64種)可能狀態(tài)，等同于一個(gè)有限狀態(tài)機(jī)(finitestate machine)。根據(jù)多項(xiàng)式函式Gc^ GpG2,在每個(gè)時(shí)鐘脈沖周期中，編碼器的狀態(tài)和目前的輸入位元被用以產(chǎn)生輸出位元dk(°)、dk(1)和dk(2)。接收端的解碼器須根據(jù)收到的位元重新產(chǎn)生編碼器于編碼時(shí)的狀態(tài)。從解碼器的角度來說，編碼器的可能狀態(tài)可被表示為一格式結(jié)構(gòu)(trellis)圖。由于解碼器不知道編碼器的狀態(tài)，解碼器必須根據(jù)收到的位元序列，假設(shè)編碼器中在產(chǎn)生該序列時(shí)，可能發(fā)生的狀態(tài)轉(zhuǎn)換。請(qǐng)參閱圖3(A)，一長期進(jìn)化回旋碼的格式結(jié)構(gòu)被表示為二進(jìn)位蝴蝶圖310(1)_310(32)。這三十二個(gè)蝴蝶圖包含多組成對(duì)的狀態(tài)，結(jié)合后成為解碼器的六十四個(gè)狀態(tài)。此格式結(jié)構(gòu)為儲(chǔ)存于解碼器存儲(chǔ)器中的信息的示意圖。須說明的是，為便于讀者觀看，圖3(A)中的格式結(jié)構(gòu)已經(jīng)過簡化，并非意圖精確描述各蝴蝶圖間的狀態(tài)連結(jié)或?qū)嶋H解碼時(shí)的狀態(tài)數(shù)量。由圖2可看出，回旋碼的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)為其結(jié)構(gòu)具有高度重復(fù)性，因此能提供一個(gè)對(duì)稱的碼樹(code tree) 0此對(duì)稱特性可減少在找尋對(duì)應(yīng)于數(shù)據(jù)序列(例如Ck)的可能路徑時(shí)需要評(píng)估的狀態(tài)數(shù)量。此外，在將對(duì)稱碼解碼時(shí)，就這六十四個(gè)可能的編碼器狀態(tài)中的每一個(gè)狀態(tài)來說，只有可能性最高的路徑(也就是存活路徑)會(huì)被考量，其他路徑將被忽略。依照這些編碼特性運(yùn)作的維特比解碼器如同存在有限組狀態(tài)轉(zhuǎn)換的有限狀態(tài)機(jī)。解碼器能假設(shè)每個(gè)可能的編碼器狀態(tài)，并且根據(jù)接收到的帶有雜訊的編碼數(shù)據(jù)串，來決定編碼器由某個(gè)狀態(tài)轉(zhuǎn)換到另一個(gè)狀態(tài)的或然率。圖3(A)的格式結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)了一個(gè)處理特定數(shù)量的狀態(tài)的編碼區(qū)塊范例。在步驟330中，維特比解碼程序起始于一個(gè)或多個(gè)順向處理步驟。順向處理于圖中被繪示為由左向右進(jìn)行，且可起始于收到一組包含特定數(shù)量的符碼(symbol)的符碼數(shù)據(jù)時(shí)。因此，最左邊的狀態(tài)為起始狀態(tài)，最右邊的狀態(tài)為結(jié)束狀態(tài)。在順向處理的過程中，于格式結(jié)構(gòu)的多個(gè)路徑被找出，且對(duì)應(yīng)于這些路徑的度量指標(biāo)(metrics)會(huì)被儲(chǔ)存。該度量指標(biāo)可包含路徑度量指標(biāo)(path metrics,簡稱為PM)、路徑歷史、分枝(branchmetrics,簡稱為BM)度量指標(biāo)、品質(zhì)度量指標(biāo)(quality metrics,簡稱為QM),以及最不可靠的分枝決定的位置(決定方式容后詳述)。在步驟340中，追溯(trace-back)處理起始于一單一平行追溯(single paralleltrace-back)。平行追溯根據(jù)這些已儲(chǔ)存的度量指標(biāo)，沿著格式結(jié)構(gòu)，自多個(gè)結(jié)束狀態(tài)分別由右向左向后追溯。對(duì)回旋碼而言，平行追溯會(huì)找出多個(gè)起始狀態(tài)。對(duì)去尾回旋碼而言，由于編碼器采用訊息的結(jié)尾位元做為起始，起始狀態(tài)必定與結(jié)束狀態(tài)相同。起始狀態(tài)不同于結(jié)束狀態(tài)的追溯路徑將被忽略。追溯處理的輸出包含一個(gè)或多個(gè)候選編碼字元，以及更新后的品質(zhì)度量指標(biāo)。在此范例中，追溯處理找出起始狀態(tài)和結(jié)束狀態(tài)相同的可能路徑320。如圖3(A)下方所標(biāo)示，上述順向處理及追溯處理在此統(tǒng)稱為:維特比順向處理及平行追溯程序900a。維特比順向處理及平行追溯程序900a的介紹會(huì)與圖3 (B)、圖4、圖5、圖6、圖7(A)、圖7(B)、圖8相關(guān)，并且會(huì)在圖9(A)中被詳細(xì)說明。在步驟350中，選擇編碼字元程序開始，且被虛線框標(biāo)示為編碼字元選擇程序900b。藉由執(zhí)行平行追溯運(yùn)算，可得到的候選編碼字元會(huì)比一般回旋碼所產(chǎn)生的候選編碼字元多。候選編碼字元數(shù)量的上升會(huì)改善錯(cuò)失檢測(cè)率(missed detection rate,簡稱為MDR),然而也會(huì)增加誤判率(false detection rate,簡稱為FDR),造成錯(cuò)誤的解碼結(jié)果。為了緩和誤判率的增長，編碼字元選擇程序900b采用多種技術(shù)來減少候選編碼字元的數(shù)量。編碼字元選擇程序900b的介紹會(huì)與圖3(B)及圖八相關(guān)，并且會(huì)在圖9 (B)中被詳細(xì)說明。
圖3 (B)用以呈現(xiàn)圖3 (A)中的蝴蝶圖360的細(xì)節(jié)。蝴蝶圖360以標(biāo)準(zhǔn)的蝴蝶圖標(biāo)示呈現(xiàn)分枝度量指標(biāo)和路徑度量指標(biāo)的選擇。將從一狀態(tài)轉(zhuǎn)換到另一狀態(tài)的或然率被量化表示，稱為度量指標(biāo)。度量指標(biāo)與相似度比例對(duì)數(shù)(log-likehood ratio，簡稱為LLR，于軟式?jīng)Q定中采用)可能成比例。度量指標(biāo)愈高，發(fā)生的機(jī)率愈大。路徑度量指標(biāo)(PM)代表符碼被傳送后通過一特定狀態(tài)的相對(duì)機(jī)率。分枝度量指標(biāo)(BM)代表從一特定原始狀態(tài)轉(zhuǎn)換至一特定目標(biāo)狀態(tài)的條件機(jī)率(假設(shè)原始狀態(tài)是正確的)。在任何時(shí)間k對(duì)任何狀態(tài)S而言，維特比演算法會(huì)計(jì)算兩個(gè)同樣導(dǎo)向狀態(tài)S的路徑度量指標(biāo)PM，據(jù)此決定何者為存活路徑；在維特比順向處理及平行追溯程序900a中，存活路徑及其度量指標(biāo)會(huì)被儲(chǔ)存。這種做法等同于為每個(gè)目標(biāo)狀態(tài)儲(chǔ)存相對(duì)應(yīng)的原始狀態(tài)。在追溯處理期間，用來產(chǎn)生存活路徑所需要的信息通常會(huì)被儲(chǔ)存在路徑歷史(path history，簡稱為PH)存儲(chǔ)器中，其中一個(gè)位元代表一種狀態(tài)，以指出兩個(gè)可能狀態(tài)中的哪一個(gè)被選擇。維特比順向處理及平行追溯程序900a可利用一相加-比較-選擇(add-compare-select,簡稱為ACS)單元來執(zhí)行這些運(yùn)算。該相加_比較_選擇單元負(fù)責(zé)計(jì)算這些狀態(tài)度量指標(biāo)值，并藉由分枝度量指標(biāo)找出目標(biāo)狀態(tài)和原始狀態(tài)間的關(guān)系。除了分枝度量指標(biāo)BM和路徑度量指標(biāo)PM，蝴蝶圖還引用了兩個(gè)新的參數(shù):最不可靠度量指標(biāo)(least reliable metrics,簡稱為LRM)和最不可靠位置(Ieastreliableposition，簡稱為LRP)。類似于路徑度量指標(biāo)，在每個(gè)發(fā)生狀態(tài)轉(zhuǎn)換的時(shí)刻k，這兩個(gè)參數(shù)都會(huì)被更新。在順向處理期間，每次轉(zhuǎn)換時(shí)，每個(gè)路徑的最不可靠位置都會(huì)被更新而作為“最不可靠決定”的位置。最不可靠度量指標(biāo)被當(dāng)作是與最不可靠決定相關(guān)的可信度，并且會(huì)在順向處理期間被更新。與每個(gè)狀態(tài)有關(guān)的這組可信度首先被初始化為一個(gè)很大的值，此值被設(shè)定為大于對(duì)應(yīng)于一單一合并狀態(tài)的路徑度量指標(biāo)的最大差異D的絕對(duì)值(利用已知的、有關(guān)于回旋碼的格式結(jié)構(gòu)和輸入的相似度比例對(duì)數(shù)LLR值的最大振幅，此數(shù)值可預(yù)先被推導(dǎo)出來)。最不可靠決定位置值被設(shè)定為等于對(duì)應(yīng)于維特比順向處理的起始的一個(gè)初始值。在第一次維特比順向處理轉(zhuǎn)換后，這組最不可靠決定位置和可信度以下列方式被更新。如圖3(B)所示，對(duì)每個(gè)狀態(tài)來說，兩個(gè)領(lǐng)先狀態(tài)所對(duì)應(yīng)的候選路徑度量指標(biāo)之間的差異絕對(duì)值可根據(jù)下列方式計(jì)算:D = I (BM0-BM1)+ (PM(2s, k)-PM(2s+1, k)) |。如果此差異絕對(duì)值D大于獲勝的領(lǐng)先狀態(tài)的最不可靠決定的可信度，此狀態(tài)的新的最不可靠決定信息，將被設(shè)定為等于該獲勝領(lǐng)先狀態(tài)的最不可靠決定信息。相對(duì)地，若此路徑度量指標(biāo)差異絕對(duì)值D小于獲勝的領(lǐng)先狀態(tài)的可信度，新的最不可靠決定可信度會(huì)被設(shè)定為等于路徑度量指標(biāo)差異絕對(duì)值D，且新的最不可靠決定位置被設(shè)定為等于正在處理中的轉(zhuǎn)換的位置所對(duì)應(yīng)的一指標(biāo)，如圖3(B)右上角的虛擬程式碼所示。這些處理階段會(huì)被持續(xù)重復(fù)，直到維特比順向處理程序結(jié)束。請(qǐng)參閱圖4，圖4繪示了根據(jù)本發(fā)明的一格式結(jié)構(gòu)圖，用以說明順向及反向(追溯)程序。于此實(shí)施例中，同一個(gè)編碼區(qū)塊被重復(fù)順向解碼處理三次。每重復(fù)一次代表一迭代，在每一次的順向處理迭代(forward processing iteration)后,解碼器所收到的符碼和格式結(jié)構(gòu)中對(duì)應(yīng)于不同狀態(tài)的度量指標(biāo)都會(huì)被更新。在所有順向處理迭代完成后，將執(zhí)行單一平行追溯。單一平行追溯減少了實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜度，也可以產(chǎn)生更多候選編碼字元而提升錯(cuò)失檢測(cè)率的表現(xiàn)。平行追溯繪示于圖5。請(qǐng)參閱圖5，整個(gè)編碼區(qū)塊由右至左被施以單一平行追溯。在階段500，追溯開始于多個(gè)結(jié)束狀態(tài)。此追溯持續(xù)進(jìn)行直至抵達(dá)一個(gè)或多個(gè)起始狀態(tài)。結(jié)束狀態(tài)510-540對(duì)應(yīng)不同候選路徑以尋找可能的編碼字元。然而，其中只有結(jié)束狀態(tài)510和結(jié)束狀態(tài)530具有相符的起始狀態(tài)550、560(位于編碼區(qū)塊的開頭)。此時(shí)，編碼字元選擇程序900b必須從兩個(gè)候選編碼字元中選擇較正確的那一個(gè)。為達(dá)成此目標(biāo)，編碼字元選擇程序900b可包含一次或多次循環(huán)冗余檢查。循環(huán)冗余檢查的執(zhí)行可采用一個(gè)或多個(gè)循環(huán)冗余檢查遮罩235。針對(duì)不同的移動(dòng)裝置、不同的移動(dòng)裝置群組，或是特定的訊息類型，可使用不同的循環(huán)冗余檢查遮罩。解碼器可針對(duì)收到的信息位元執(zhí)行一循環(huán)冗余檢查，再對(duì)產(chǎn)生的循環(huán)冗余檢查和收到的循環(huán)冗余檢查執(zhí)行異或(XOR)程序，藉此得到候選遮罩。根據(jù)候選遮罩與已知遮罩的比較，可以進(jìn)一步?jīng)Q定目前受測(cè)的編碼字元是否正確。在另一范例中，解碼器根據(jù)傳送來的信息得知訊息類型，進(jìn)而判斷循環(huán)冗余檢查遮罩為何。循環(huán)冗余檢查的次數(shù)被限制為小于可能的去尾編碼字元的最大數(shù)量。接受循環(huán)冗余檢查的N個(gè)去尾編碼字元被依序選擇，該次序只相關(guān)于對(duì)應(yīng)每一個(gè)編碼字元的狀態(tài)的位置。藉由避免復(fù)雜的排序運(yùn)算，這種做法降低了實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度。為了隨機(jī)化被選擇的去尾編碼字元的狀態(tài)，可以使用隨著解碼型態(tài)變動(dòng)的一組圖樣。接受循環(huán)冗余檢查的去尾編碼字元的最大數(shù)量可被設(shè)計(jì)為與解碼型態(tài)相關(guān)，而能在誤判率和錯(cuò)失檢測(cè)率之間取得平衡。在另一范例中，針對(duì)每一個(gè)候選編碼字元，將計(jì)算得出一個(gè)品質(zhì)度量指標(biāo)QM，且品質(zhì)度量指標(biāo)QM將被用來選擇輸出的編碼字元。品質(zhì)度量指標(biāo)QM的計(jì)算依據(jù)可為不同狀態(tài)的最后路徑度量指標(biāo)。舉例而言，可依下列方程式計(jì)算品質(zhì)度量指標(biāo):QM = (PMstate-PMmin) / (PMmax-PMmin)。其中PMstate、PMmin、PMmx代表不同狀態(tài)下的路徑度量指標(biāo)(path metrics)。候選編碼字元可能被要求具有符合或超過一預(yù)定門檻值的品質(zhì)度量指標(biāo)。或者，品質(zhì)度量指標(biāo)可被用以評(píng)量候選編碼字元并據(jù)此評(píng)等選擇一個(gè)或多個(gè)輸出編碼字元。圖6為說明在順向處理期間執(zhí)行“位元強(qiáng)迫(bit forcing) ”的范例。在階段600，編碼字元中的位元信息為已知。舉例而言，3GPP LTE規(guī)格中定義的實(shí)體廣播頻道PBCH或?qū)嶓w下行控制頻道I3DCCH頻道可使用解碼器已知的數(shù)據(jù)欄位。在順向處理期間，解碼器能強(qiáng)迫符合已知位元欄位的格式結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換。或者，根據(jù)已知位元欄位信息所對(duì)應(yīng)的狀態(tài)，程序900可在追溯期間濾除狀態(tài)不符合的候選編碼字元。須說明的是，與傳送信息相關(guān)的已知信息，也可以是與不正確序列相關(guān)的知識(shí)，而不一定會(huì)是傳送訊息中的某些位元須為特定數(shù)值的知識(shí)。舉例而言，若一訊息包含串接的多個(gè)欄位，欄位的正確值數(shù)量有可能低于能以位元欄位表示的序列數(shù)量(舉例而言，正確項(xiàng)目的數(shù)量低于2的次方，次方數(shù)為欄位中的位元數(shù)量)。在這種狀況下，可藉由排除未對(duì)應(yīng)于任一個(gè)可能傳送序列的序列，來濾除不正確的候選編碼字元。在又一實(shí)施例中，已知位元欄位信息可被用以限制可能的起始狀態(tài)。舉例而言，如果已知位元的數(shù)量大于或等于編碼器的存儲(chǔ)器長度，已知位元欄位信息所對(duì)應(yīng)的位置的格式結(jié)構(gòu)狀態(tài)將為接收器所知。因此，藉由自已知位元欄位的位置開始進(jìn)行格式結(jié)構(gòu)處理，可強(qiáng)迫起始狀態(tài)等于對(duì)應(yīng)于此位元欄位的狀態(tài)或此位元欄位的一部分(若已知位元的數(shù)量大于編碼器存儲(chǔ)器)，且追溯程序只需針對(duì)對(duì)應(yīng)于此位元欄位的結(jié)束狀態(tài)進(jìn)行即可。
值得注意的是，由于去尾回旋碼的格式結(jié)構(gòu)是循環(huán)式的，格式結(jié)構(gòu)處理可以從位元序列的任意位置開始。若已知位元的數(shù)量絕對(duì)小于編碼器存儲(chǔ)器，則起始/結(jié)束狀態(tài)非完全已知，不過，仍可以排除不符合已知位元欄位信息狀態(tài)。請(qǐng)參閱圖7(A)和圖7(B)所繪示的維特比順向處理及平行追溯程序900a的另一實(shí)施例，用以說明如何追溯最不可靠決定。最不可靠決定是指兩個(gè)路徑度量指標(biāo)相當(dāng)接近(亦即路徑度量指標(biāo)差異很小)時(shí)的決定；因此，兩個(gè)狀態(tài)被選擇的機(jī)會(huì)相當(dāng)，類似于丟銅板出現(xiàn)正面和反面的機(jī)率相當(dāng)。當(dāng)兩者或然率相近，一狀態(tài)決定就很可能是不正確的，也就是較不可靠。在階段700，順向處理開始。在階段710，一最不可靠決定被辨認(rèn)且其位置被儲(chǔ)存(如上所述)。在執(zhí)行多次維特比順向處理迭代的情況下，最不可靠決定信息的產(chǎn)生可被限制在最后一次迭代。透過追溯，對(duì)應(yīng)于每一個(gè)狀態(tài)的最不可靠位置被用以產(chǎn)生替代的路徑。請(qǐng)參閱圖7(B)，在階段720，利用追溯程序找出起始和結(jié)束狀態(tài)不相符的不正確路徑。最不可靠決定信息于階段710被儲(chǔ)存，因此編碼字元選擇程序900b能推翻并反轉(zhuǎn)在順向處理期間做的決定。在階段730，該狀態(tài)分枝決定被反轉(zhuǎn)，其基于儲(chǔ)存于路徑歷史的決定位元和如今已形成的起始和結(jié)束狀態(tài)相符的路徑，藉此提高找出正確編碼字元的機(jī)會(huì)。為了簡化圖面，圖7(B)只呈現(xiàn)一個(gè)決定反轉(zhuǎn)；應(yīng)被理解的是，最不可靠決定的反轉(zhuǎn)可于多次平行追溯運(yùn)算中的每一次都被執(zhí)行，因此平行追溯的次數(shù)最多可達(dá)狀態(tài)數(shù)量的兩倍。為了降低復(fù)雜度及/或誤判率，最不可靠決定反轉(zhuǎn)的執(zhí)行可僅針對(duì)S個(gè)狀態(tài)中的特定幾個(gè)狀態(tài)。舉例而言，反轉(zhuǎn)的執(zhí)行只針對(duì)最不可靠決定度量指標(biāo)低于一特定門檻值的狀態(tài)?；蛘?，最不可靠決定反轉(zhuǎn)也可僅針對(duì)度量指標(biāo)最低的L個(gè)狀態(tài)進(jìn)行(L小于S)。當(dāng)采用品質(zhì)度量指標(biāo)選擇輸出編碼字元，可針對(duì)利用最不可靠決定反轉(zhuǎn)產(chǎn)生的候選輸出編碼字元產(chǎn)生品質(zhì)度量指標(biāo)。如果以QM= (PMstate-PMminV(PMmax-PMmin)代表對(duì)應(yīng)于一特定狀態(tài)的品質(zhì)度量指標(biāo)，可根據(jù)下列方程式計(jì)算利用最不可靠決定反轉(zhuǎn)產(chǎn)生的候選輸出編碼字元的品質(zhì)度量指標(biāo)值:QM — (PMstate_PMmin_LRMstate) / (PMmx_PMmin)?；蛘?，可根據(jù)下列方程式?jīng)Q定此度量指標(biāo):max { (PMstate_PMmin_LRMstate) / (PMMx_PMMIN)，0}。如上所述，這些度量指標(biāo)可被用來選擇輸出編碼字元。或者，也可為兩個(gè)根據(jù)同一狀態(tài)產(chǎn)生的候選編碼字元采用相同的品質(zhì)度量指標(biāo)，并且在選擇編碼字元時(shí)，不使用最不可靠決定反轉(zhuǎn)。須說明的是，最不可靠決定反轉(zhuǎn)的做法，可進(jìn)一步被延伸為:令候選編碼字元的產(chǎn)生，不僅只根據(jù)對(duì)應(yīng)于一特定結(jié)束狀態(tài)的最不可靠決定，而是根據(jù)對(duì)應(yīng)于此狀態(tài)的M個(gè)最不可靠決定。在追溯期間，藉由為每個(gè)結(jié)束狀態(tài)反轉(zhuǎn)多個(gè)不可靠決定所候選編碼字元數(shù)量的增加會(huì)提升錯(cuò)失檢測(cè)率表現(xiàn)。這種做法會(huì)提高誤判率，但此缺點(diǎn)可藉由本發(fā)明提出的幾個(gè)方案來消除，亦即針對(duì)候選編碼字元執(zhí)行進(jìn)一步的檢查。以下將以M = 2的情況說明“最不可靠決定反轉(zhuǎn)”的延伸做法。根據(jù)這個(gè)范例，本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者即可了解M > 2的其他情況。假設(shè)針對(duì)每個(gè)狀態(tài)產(chǎn)生三個(gè)候選編碼字元:對(duì)應(yīng)于最可能路徑的一編碼字元，及兩個(gè)對(duì)應(yīng)于最不可靠決定反轉(zhuǎn)的編碼字元。對(duì)每一個(gè)狀態(tài)Ss、每一個(gè)轉(zhuǎn)換k，以下四個(gè)度量指標(biāo)被計(jì)算:LRMO (Ss, k):與最不可罪決定相關(guān)的度量指標(biāo)LRMl (Ss, k):與第二最不可靠決定相關(guān)的度量指標(biāo)LRPO (Ss, k):最不可靠決定的位置,對(duì)應(yīng)于指出在格式結(jié)構(gòu)中最不可靠決定的轉(zhuǎn)換指標(biāo)的一個(gè)數(shù)值LRPl (Ss, k):第二最不可靠決定的位置。在某些情況下，第二最不可靠決定可能是對(duì)應(yīng)于最可能路徑的一個(gè)分歧；度量指標(biāo)LRPl (Ss，k)可根據(jù)單一轉(zhuǎn)換指標(biāo)產(chǎn)生?；蛘?，第二最不可靠決定可根據(jù)兩個(gè)對(duì)應(yīng)于最可能路徑的決定的反轉(zhuǎn)產(chǎn)生。在這些情況下，度量指標(biāo)LRPl (Ss，k)的產(chǎn)生依據(jù)是為了產(chǎn)生第三最可能路徑所產(chǎn)生的兩個(gè)決定反轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)換指標(biāo)。后面將說明如何為狀態(tài)Ss產(chǎn)生度量指標(biāo)LRMO (Ss，k+1)、LRMl (Ss，k+1)、LRPO (Ss,k+1)及LRPl (Ss，k+1)。兩個(gè)被合并為狀態(tài)Ss的狀態(tài)被標(biāo)示為Sltl和S11。在不喪失通則性的狀況下，假設(shè)在用以計(jì)算PM (Ss, n+1)的路徑度量指標(biāo)比較過程中，狀態(tài)Sltl被選為領(lǐng)先狀態(tài)。在單次反轉(zhuǎn)情況中，如圖3(B)所繪示，最不可靠決定度量指標(biāo)LRMO (Ss，k+Ι)及相對(duì)應(yīng)的位置LRP0(Ss，k+1)被計(jì)算。首先，一度量指標(biāo)D被計(jì)算得出，藉以量化最新路徑度量指標(biāo)的選擇中所做的決定的可靠度:D = I (BMO-BMl)+ (PM(S10, k) -PM(S11, k)) |。此度量指標(biāo)D被拿來和LRMO (S1CI，k)比較?？筛鶕?jù)下列方程式計(jì)算LRMO (Ss，k+1)及 LRP0(Ss，k+1):If (D < LRMO (S10, k)) {LRMO (Ss, k+1) = DLRPO (Ss, k+1) = k+1}Else{ LRMO (Ss, k+1) = LRMO (S10, k)LRPO (Ss，k+1) = LRPO (Ss，k)}LRMl (Ss，k+1)及LRPl (Ss，k+1)的計(jì)算隨后相關(guān)于上述兩個(gè)測(cè)試何者勝出。首先描述在第一種狀況D < LRMO (S10, k+Ι)下的計(jì)算。第二最不可靠決定的度量指標(biāo)可被計(jì)算如下:If (LRMO (S10, k) < f (D, LRMO (S11，k))) {LRMl (Ss, k+1) = LRMO (S10, k)LRPl (Ss, k+1) = LRPO (S11, k)}Else{LRMl (Ss, k+1) = f (D, LRMO (S11, k))LRPl (Ss, k+1) = {k+1, LRPO (S11, k)}函式f(x，y)以兩個(gè)可靠度度量指標(biāo)x、y的結(jié)合來產(chǎn)生一個(gè)可靠度度量指標(biāo)。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者可了解，函式f(x，y)的可能性有很多種。舉例而言，函式 f (x, y)可為 f (X，y) = x+y 或者是 f (x，y) = log (exp (x) +exp (y))。
以下將說明針對(duì)第二種狀況(產(chǎn)生最不可靠決定度量指標(biāo))，度量指標(biāo)LRMl (Ss,k+Ι)及LRPl (Ss, k+Ι)的計(jì)算。度量指標(biāo)LRMl (Ss, k+Ι)和LRPl (Ss, k+Ι)被計(jì)算如下:If (D < LRMKS10, k)) {LRMl (Ss, k+1) = DLRPl (Ss, k+1) = k+1}Else{LRMl (Ss, k+1) = LRMl (S10, k)LRPl (Ss，k+1) = LRPl (S10，k)}請(qǐng)參閱圖8，其說明維特比及編碼字元選擇方法的一個(gè)無線通信裝置(例如基站110或移動(dòng)裝置120)的方塊圖。圖8以移動(dòng)裝置120(1)為范例來實(shí)現(xiàn)維特比及循環(huán)冗余檢查解碼方案；須說明的是，基站110亦可實(shí)行此方案。移動(dòng)裝置120 (I)包含傳送器820、接收器830與控制器840?？刂破?40用以將欲發(fā)送的數(shù)據(jù)提供至傳送器820，并處理接收器830收到的信號(hào)。此外，控制器840亦負(fù)責(zé)其他傳送和接收的控制功能。傳送器820和接收器830的部份功能可利用一數(shù)據(jù)機(jī)(調(diào)制解調(diào)器)來實(shí)現(xiàn)；傳送器820和接收器830的其他功能可用射頻傳送器和射頻收發(fā)電路實(shí)現(xiàn)。須說明的是，在各信號(hào)路徑中，設(shè)有用以轉(zhuǎn)換模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)的模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換器，以及數(shù)字至模擬轉(zhuǎn)換器。傳送器820可包含多個(gè)傳送電路，各自將升頻后信號(hào)提供至多個(gè)天線130 (I)-130 (N)中的一個(gè)天線發(fā)送。接收器830包含一檢測(cè)器860，用以檢測(cè)天線130 (I)-130 (N)收到的信號(hào)，并將檢測(cè)結(jié)果(例如相似度比例對(duì)數(shù)數(shù)據(jù))提供至控制器840。須說明的是，接收器830可包含多個(gè)接收電路，每一個(gè)各自對(duì)應(yīng)多個(gè)天線130 (I)-130 (N)中的一天線。這些個(gè)別的接收電路并未繪示?？刂破?40包含一存儲(chǔ)器850或其他數(shù)據(jù)儲(chǔ)存區(qū)塊，用來儲(chǔ)存本技術(shù)方案所需要的數(shù)據(jù)。存儲(chǔ)器850可獨(dú)立于控制器840之外，也可以被包含于控制器840內(nèi)。用以執(zhí)行維特比順向處理及平行追溯程序900a及編碼字元選擇程序900b的指令，可被儲(chǔ)存于存儲(chǔ)器850，供控制器840執(zhí)行。控制器840的功能可利用一個(gè)或多個(gè)有形而非暫態(tài)媒體(例如特定應(yīng)用積體電路等嵌入式邏輯、數(shù)字信號(hào)處理器指令、能由處理器執(zhí)行的軟件)中的編碼后邏輯來實(shí)現(xiàn)。存儲(chǔ)器850中儲(chǔ)存有前述各種運(yùn)算所需的數(shù)據(jù)(及/或儲(chǔ)存實(shí)現(xiàn)上述運(yùn)算的軟件或處理器指令)。維特比順向處理及平行追溯程序900a及編碼字元選擇程序900b可利用固定式邏輯電路或可程式化邏輯電路來實(shí)現(xiàn)(例如由處理器執(zhí)行的軟件/電腦指令)。請(qǐng)參閱圖9 (A)，以下將說明維特比順向處理及平行追溯程序900a。步驟910為接收包含以去尾回旋碼編碼的訊息的數(shù)據(jù)。此訊息可經(jīng)過循環(huán)冗余檢查編碼；此循環(huán)冗余檢查編碼可使用多個(gè)已知循環(huán)冗余檢查遮罩中的一遮罩。步驟920為檢測(cè)該數(shù)據(jù)，以找出具有一特定數(shù)據(jù)長度的一編碼區(qū)塊。在步驟930中，編碼區(qū)塊被施以一次或多次順向處理迭代，以產(chǎn)生代表一狀態(tài)圖的信息，并辨認(rèn)該狀態(tài)圖中由多個(gè)結(jié)束狀態(tài)到多個(gè)起始狀態(tài)的路徑。該狀態(tài)圖對(duì)應(yīng)于一編碼器產(chǎn)生該訊息時(shí)可能產(chǎn)生的多個(gè)狀態(tài)轉(zhuǎn)換。步驟940為自多個(gè)結(jié)束狀態(tài)沿著相對(duì)應(yīng)的路徑，針對(duì)該狀態(tài)圖執(zhí)行一單一平行追溯運(yùn)算，以決定該狀態(tài)圖的一特定路徑中何時(shí)至少一結(jié)束狀態(tài)與一起始狀態(tài)相符。步驟950為于當(dāng)該單一平行追溯運(yùn)算找出一起始狀態(tài)與相對(duì)應(yīng)的一結(jié)束狀態(tài)相符時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)或多個(gè)第一候選編碼字元。請(qǐng)參閱圖9(B)，以下將說明編碼字元選擇程序900b。步驟960為自該一個(gè)或多個(gè)第一候選編碼字元中辨認(rèn)一個(gè)或多個(gè)正確編碼字元。在步驟970中，當(dāng)一第一候選編碼字元通過一循環(huán)冗余檢查條件或是符合品質(zhì)度量指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)，一個(gè)或多個(gè)正確編碼字元可進(jìn)一步自該一個(gè)或多個(gè)第一候選編碼字元中被選取。如上所述，該循環(huán)冗余檢查條件可利用多個(gè)已知循環(huán)冗余檢查遮罩中的一個(gè)。編碼字元選擇程序900b亦可利用品質(zhì)度量指標(biāo)和位元強(qiáng)迫技術(shù)來減少候選編碼字元。步驟980為根據(jù)一個(gè)或多個(gè)正確編碼字元產(chǎn)生該訊息。為了平衡錯(cuò)失檢測(cè)率/誤判率表現(xiàn)，本發(fā)明所揭示的各種技術(shù)方案可被結(jié)合。前述某些方案，例如自多個(gè)結(jié)束狀態(tài)開始平行追溯、強(qiáng)迫位元符合已知位元以符合順向處理決定，以及根據(jù)最不可靠決定產(chǎn)生候選編碼字元，以誤判率的上升為代價(jià)來改善錯(cuò)失檢測(cè)率表現(xiàn)。此外，使用品質(zhì)度量指標(biāo)或不正確欄位值來排除候選編碼字元?jiǎng)t是以較差的錯(cuò)失檢測(cè)率表現(xiàn)為代價(jià)來降低誤判率。因此，接收器可根據(jù)期望的誤判率/錯(cuò)失檢測(cè)率和傳輸狀況來決定采行哪些程序。舉例而言，當(dāng)接收器使用多種循環(huán)冗余檢查遮罩來執(zhí)行循環(huán)冗余檢查時(shí)，誤判率會(huì)隨著受測(cè)數(shù)據(jù)中的遮罩?jǐn)?shù)量的增加而上升。因此，當(dāng)循環(huán)冗余檢查遮罩的數(shù)量較大，接收程序可被設(shè)計(jì)為采行可降低誤判率的程序。或者，對(duì)某些頻道來說，錯(cuò)過一正確接收的代價(jià)可能高于解碼產(chǎn)生一正確訊息的代價(jià)。在這樣的情況中，可選擇能降低錯(cuò)失檢測(cè)率的程序，即使將導(dǎo)致誤判率上升。以上較佳具體實(shí)施例的詳述，希望能清楚描述本發(fā)明的特征與精神，而并非以上述所揭示的較佳具體實(shí)施例來對(duì)本發(fā)明的范疇加以限制。相反地，其目的是希望能涵蓋各種改變及具相等性的安排于本發(fā)明所欲申請(qǐng)的專利范圍的范疇內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種解碼方法，用于將一通信裝置所接收的一數(shù)據(jù)解碼，該數(shù)據(jù)包含以去尾回旋碼編碼的一訊息，該解碼方法包含以下步驟: 檢測(cè)該數(shù)據(jù)，以找出具有一特定數(shù)據(jù)長度的一編碼區(qū)塊； 針對(duì)該編碼區(qū)塊執(zhí)行一次或多次順向處理迭代，以產(chǎn)生代表一狀態(tài)圖的信息以及辨認(rèn)該狀態(tài)圖中由多個(gè)結(jié)束狀態(tài)到多個(gè)起始狀態(tài)的多個(gè)路徑，其中代表該狀態(tài)圖的信息對(duì)應(yīng)于一編碼器編碼該訊息時(shí)可能產(chǎn)生的多個(gè)狀態(tài)轉(zhuǎn)換； 針對(duì)該狀態(tài)圖，自多個(gè)結(jié)束狀態(tài)沿著被辨認(rèn)出的該多個(gè)路徑，執(zhí)行一單一平行追溯運(yùn)算，以決定該狀態(tài)圖的一特定路徑中何時(shí)至少一結(jié)束狀態(tài)與一起始狀態(tài)相符； 當(dāng)該單一平行追溯運(yùn)算找出一起始狀態(tài)與相對(duì)應(yīng)的一結(jié)束狀態(tài)相符，產(chǎn)生一個(gè)或多個(gè)第一候選編碼字元； 自該一個(gè)或多個(gè)第一候選編碼字元中辨認(rèn)出一個(gè)或多個(gè)正確編碼字元；以及 根據(jù)該一個(gè)或多個(gè)正確編碼字元產(chǎn)生該訊息。
2.如權(quán)利要求1所述的解碼方法，其特征在于所述的解碼方法，其特征在于，該訊息進(jìn)一步被施以一循環(huán)冗余檢查編碼，而辨認(rèn)出正確編碼字元的步驟包含:當(dāng)一第一候選編碼字元通過一循環(huán)冗余檢查條件時(shí)，辨認(rèn)一或多個(gè)正確編碼字元。
3.如權(quán)利要求2所述的解碼方法，其特征在于所述的解碼方法，其特征在于，辨認(rèn)出正確編碼字元的步驟包含:當(dāng)一第一候選編碼字元通過該循環(huán)冗余檢查條件，辨認(rèn)出一個(gè)或多個(gè)正確編碼字元，其中該循環(huán)冗余檢查編碼使用多個(gè)已知循環(huán)冗余檢查遮罩中之一。
4.如權(quán)利要求1所述的解碼方法，其特征在于，進(jìn)一步包含以下步驟: 為該一個(gè)或多個(gè)第一候選編碼字元中的每一個(gè)第一候選編碼字元，計(jì)算一品質(zhì)度量指標(biāo)QM ； 其中辨認(rèn)出正確編碼字元的步驟包含:根據(jù)該一個(gè)或多個(gè)品質(zhì)度量指標(biāo)，選擇該一個(gè)或多個(gè)正確編碼字元。
5.如權(quán)利要求4所述的解碼方法，其特征在于，為每一個(gè)第一候選編碼字元計(jì)算該品質(zhì)度量指標(biāo)的步驟包含進(jìn)行下列計(jì)算:QM — (PMstate-PMmin) / (PMmax-PMmin)，其中 PMstate λ PMmin、PMmax 代表不同狀態(tài)下的路徑度量指標(biāo)。
6.如權(quán)利要求1所述的解碼方法，其特征在于，執(zhí)行一次或多次順向處理迭代包含以下步驟:追蹤該狀態(tài)圖中對(duì)應(yīng)于一個(gè)或多個(gè)最不可靠狀態(tài)轉(zhuǎn)換決定的一個(gè)或多的位置，而該解碼方法進(jìn)一步包含: 在該單一平行追溯運(yùn)算的期間，藉由反轉(zhuǎn)該狀態(tài)圖中一個(gè)或多個(gè)的該一個(gè)或多個(gè)最不可靠狀態(tài)轉(zhuǎn)換決定，產(chǎn)生一個(gè)或多個(gè)第二候選編碼字元。
7.如權(quán)利要求6所述的解碼方法，其特征在于，進(jìn)一步包含: 為該一個(gè)或多個(gè)第二候選編碼字元中的每一個(gè)第二候選編碼字元計(jì)算一品質(zhì)度量指標(biāo)； 其中辨認(rèn)出正確編碼字元的步驟包含:根據(jù)該一個(gè)或多個(gè)品質(zhì)度量指標(biāo)自該一個(gè)或多個(gè)第二候選編碼字元中選擇該一個(gè)或多個(gè)正確編碼字元。
8.如權(quán)利要求1所述的解碼方法，其特征在于，該數(shù)據(jù)包含一已知位元信息，且該順向處理迭代進(jìn)一步包含:強(qiáng)迫該狀態(tài)圖中的狀態(tài)轉(zhuǎn)換符合該已知位元信息。
9.如權(quán)利要求1所述的解碼方法，其特征在于，該數(shù)據(jù)包含一已知位元信息，且該解碼方法進(jìn)一步包含以下步驟: 于該單一平行追溯運(yùn)算的期間，排除個(gè)別狀態(tài)不符合對(duì)應(yīng)于該已知位元信息之一或多個(gè)狀態(tài)之一個(gè)或多個(gè)第一候選編碼字兀。
10.一種通信裝置，包含: 一接收器，用以接收一數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)包含以去尾回旋碼編碼的一訊息；以及 一控制器，耦接至該接收器并用以: 檢測(cè)該數(shù)據(jù)，以找出具有一特定數(shù)據(jù)長度的一編碼區(qū)塊； 針對(duì)該編碼區(qū)塊執(zhí)行一次或多次順向處理迭代，以產(chǎn)生代表一狀態(tài)圖的信息以及辨認(rèn)該狀態(tài)圖中由多個(gè)結(jié)束狀態(tài)到多個(gè)起始狀態(tài)的多個(gè)路徑，其中代表該狀態(tài)圖的該信息對(duì)應(yīng)于一編碼器編碼該訊息時(shí)可能產(chǎn)生的多個(gè)狀態(tài)轉(zhuǎn)換； 針對(duì)該狀態(tài)圖，自多個(gè)結(jié)束狀態(tài)沿著被辨認(rèn)出的該多個(gè)路徑，執(zhí)行一單一平行追溯運(yùn)算，以決定該狀態(tài)圖的一特定路徑中何時(shí)至少一結(jié)束狀態(tài)與一起始狀態(tài)相符； 當(dāng)該單一平行追溯運(yùn)算找出一起始狀態(tài)與相對(duì)應(yīng)的一結(jié)束狀態(tài)相符時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)或多個(gè)第一候選編碼字元； 自該一個(gè)或多個(gè)第一候選編碼字元中，辨認(rèn)出一個(gè)或多個(gè)正確編碼字元；以及 根據(jù)該一個(gè)或多個(gè)正確編碼字元產(chǎn)生該訊息。
11.如權(quán)利要求10所述的通信裝置，其特征在于，該訊息進(jìn)一步被施以一循環(huán)冗余檢查編碼，而該控制器在一第一候選編碼字元通過一循環(huán)冗余檢查條件時(shí)，辨認(rèn)該一個(gè)或多個(gè)正確編碼字元。
12.如權(quán)利要求10所述的通信裝置，其特征在于，該控制器進(jìn)一步被用以: 為該一個(gè)或多個(gè)第一候選編碼字元中的每一個(gè)第一候選編碼字元計(jì)算一品質(zhì)度量指標(biāo)；以及 根據(jù)該一個(gè)或多個(gè)品質(zhì)度量指標(biāo)選擇該一個(gè)或多個(gè)正確編碼字元。
13.如權(quán)利要求12所述的通信裝置，其特征在于，該控制器利用下列方程式為一個(gè)第一候選編碼字元計(jì)算該品質(zhì)度量指標(biāo):QM — (PMstate-PMmin) / (PMmax-PMmin)，其中 PMstate λ PMmin、PMmax 代表不同狀態(tài)下的路徑度量指標(biāo)。
14.如權(quán)利要求10所述的通信裝置，其特征在于，該控制器于執(zhí)行一次或多次順向處理迭代時(shí)，追蹤該狀態(tài)圖中對(duì)應(yīng)于一個(gè)或多個(gè)最不可靠狀態(tài)轉(zhuǎn)換決定的一個(gè)或多的位置；在該單一平行追溯運(yùn)算的期間，該控制器亦被用以藉由反轉(zhuǎn)該狀態(tài)圖中之一或更多的該一個(gè)或多個(gè)最不可靠狀態(tài)轉(zhuǎn)換決定，產(chǎn)生一個(gè)或多個(gè)第二候選編碼字元。
15.如權(quán)利要求14所述的通信裝置，其特征在于，該控制器進(jìn)一步被用以: 為該一個(gè)或多個(gè)第二候選編碼字元中的每一個(gè)第二候選編碼字元，計(jì)算一品質(zhì)度量指標(biāo)；以及 根據(jù)該一個(gè)或多個(gè)品質(zhì)度量指標(biāo)，自該一個(gè)或多個(gè)第二候選編碼字元中，選擇該一個(gè)或多個(gè)正確編碼字元。
16.如權(quán)利要求10所述的通信裝置，其特征在于，該數(shù)據(jù)包含一已知位元信息，且該控制器被進(jìn)一步用以強(qiáng)迫該狀態(tài)表中的狀態(tài)轉(zhuǎn)換符合該已知位元信息。
17.如權(quán)利要求10所述的通信裝置，其特征在于，該數(shù)據(jù)包含一已知位元信息，且該控制器被進(jìn)一步用以于該單一平行追溯運(yùn)算的期間，排除個(gè)別狀態(tài)不符合對(duì)應(yīng)于該已知位元信息之一或多個(gè)狀態(tài)之一個(gè)或多個(gè)第一候選編碼字兀。
18.—種處理器可讀取儲(chǔ)存媒體，其中所儲(chǔ)存的指令被一處理器執(zhí)行時(shí)，會(huì)令該處理器: 接收一數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)包含以去尾回旋碼編碼的一訊息； 檢測(cè)該數(shù)據(jù)，以找出具有一特定數(shù)據(jù)長度的一編碼區(qū)塊； 針對(duì)該編碼區(qū)塊執(zhí)行一次或多次順向處理迭代，以產(chǎn)生代表一狀態(tài)圖的信息以及辨認(rèn)該狀態(tài)圖中由多個(gè)結(jié)束狀態(tài)到多個(gè)起始狀態(tài)的多個(gè)路徑，其中代表該狀態(tài)圖的該信息對(duì)應(yīng)于一編碼器編碼該訊息時(shí)，可能產(chǎn)生的多個(gè)狀態(tài)轉(zhuǎn)換； 針對(duì)該狀態(tài)圖，自多個(gè)結(jié)束狀態(tài)沿著被辨認(rèn)出的該多個(gè)路徑，執(zhí)行一單一平行追溯運(yùn)算，以決定該狀態(tài)圖的一特定路徑中何時(shí)至少一結(jié)束狀態(tài)與一起始狀態(tài)相符； 當(dāng)該單一平行追溯運(yùn)算找出一起始狀態(tài)與相對(duì)應(yīng)的一結(jié)束狀態(tài)相符，產(chǎn)生一個(gè)或多個(gè)第一候選編碼字元； 自該一個(gè)或多個(gè)第一候選編碼字元中辨認(rèn)出一個(gè)或多個(gè)正確編碼字元；以及 根據(jù)該一個(gè)或多個(gè)正確編碼字元產(chǎn)生該訊息。
19.如權(quán)利要求18所述的處理器可讀取儲(chǔ)存媒體，其特征在于，該訊息被施以一循環(huán)冗余檢查編碼，用以令該處理器辨認(rèn)正確編碼字元的多指令包含一指令，用以令該處理器于一第一候選編碼字元通過一循環(huán)冗余檢查條件時(shí)，辨認(rèn)出該一個(gè)或多個(gè)正確編碼字元。
20.如權(quán)利要 求18所述的處理器可讀取儲(chǔ)存媒體，其特征在于，用以令該處理器執(zhí)行一次或多次順向處理迭代的該多指令包含一指令，用以令該處理器追蹤該狀態(tài)圖中對(duì)應(yīng)于一個(gè)或多個(gè)最不可靠狀態(tài)轉(zhuǎn)換決定的一個(gè)或多的位置；其中該處理器可讀取儲(chǔ)存媒體所包含的該多指令進(jìn)一步包含另一指令，用以令該處理器在該單一平行追溯運(yùn)算的期間，藉由反轉(zhuǎn)該狀態(tài)圖中一或更多的該一個(gè)或多個(gè)最不可靠狀態(tài)轉(zhuǎn)換決定，產(chǎn)生一個(gè)或多個(gè)第二候選編碼字元。
全文摘要
本發(fā)明涉及去尾回旋碼的解碼器及解碼方法，提出的技術(shù)方案利用接收器收到的數(shù)據(jù)流中，先前不曾被回旋解碼器使用或取得的信息進(jìn)行去尾回旋碼解碼。例如循環(huán)冗余檢查信息，或其他傳送端和接收端都知道的信息。此外，單一平行追溯被用以降低實(shí)現(xiàn)此方案的復(fù)雜度。再者，在順向處理程序中做出的最不可靠決定可被保留，以產(chǎn)生額外的候選編碼字元。本發(fā)明提出的技術(shù)方案能減少誤判率及/或檢測(cè)錯(cuò)誤率。
文檔編號(hào)H03M13/41GK103117753SQ201210102939
公開日2013年5月22日 申請(qǐng)日期2012年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月16日
發(fā)明者李查·嵐, 馬克·摩菲, 喜瑞·薇拉當(dāng), 法藍(lán)·包德 申請(qǐng)人:開曼晨星半導(dǎo)體公司, 晨星軟件研發(fā)(深圳)有限公司, 晨星法國有限公司, 晨星半導(dǎo)體股份有限公司