專利名稱：一種編碼符號對數(shù)似然比的實現(xiàn)方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信系統(tǒng)中的重傳技術(shù)，特別涉及一種編碼符號對數(shù)似然比的實現(xiàn)方法和裝置。
背景技術(shù)：
在使用混合自動請求重傳(HARQ)遞增冗余(IR)的通信系統(tǒng)中，一個信息幀的發(fā)送與接收過程如下在發(fā)送端，信息幀編碼成碼字。碼字分為若干片段，每個碼字片段包含若干碼字符號。每次傳輸，發(fā)送端選擇一個或多個碼字片段，具體片段的個數(shù)以及碼字符號的個數(shù)受到資源的限制，對這些碼字符號進(jìn)行調(diào)制，生成若干調(diào)制符號，然后發(fā)送這些調(diào)制符號。接收端使用本次接收到的碼字片段和以前收到的碼字片段進(jìn)行解碼，如果解碼成功，向發(fā)送端反饋成功，該信息幀發(fā)送完畢；如果解碼失敗，向發(fā)送端反饋失?。话l(fā)送端則進(jìn)行該信息幀的下一次HARQ重傳，重傳時選擇的碼字片段和前次或前若干次相比，可以相同，也可以不同，編碼符號到調(diào)制符號的映射也可能變化，調(diào)制階數(shù)也可能變化。例如，在“調(diào)制階數(shù)遞降”方式的HARQ傳輸中，第一次HARQ傳輸?shù)拇a字符號使用16QAM調(diào)制，第二次HARQ傳輸?shù)拇a字符號使用8PSK調(diào)制。
對于HARQ IR通信系統(tǒng)普遍適用的系統(tǒng)模型如下HARQ操作過程中，接收端在若干次HARQ傳輸后收到的編碼符號與調(diào)制符號之間有如下關(guān)系編碼符號到調(diào)制符號的映射過程，是一個一一映射，即
其中,b→=(b0,b1,···,bm-1)]]>為發(fā)送的編碼符號矢量；s→=(s0,s1,···,sn-1)]]>為發(fā)送的調(diào)制符號矢量。圖1為編碼符號到調(diào)制符號的映射。
在圖1中，(b0，b1，...，bm-1)列表示編碼符號，(s0，s1，...，sn-1)列表示調(diào)制符號，編碼符號與調(diào)制符號之間的連線表示該編碼符號參與調(diào)制。編碼符號有多于一條的連線，表示該編碼符號在HARQ傳輸中被重復(fù)發(fā)送。
在接收端，接收機(jī)的操作一般分為解調(diào)和解碼兩個階段。解調(diào)過程從收到的調(diào)制符號得到編碼符號的對數(shù)似然比(LLR)，解碼過程從編碼符號的LLR值恢復(fù)信息幀。因此，在接收端，需要一種方法，能夠從接收到的調(diào)制符號序列中得到編碼符號的LLR值。
一般實際通信過程中，假定符號經(jīng)過衰落信道，并受到高斯白噪(AWGN)的污染，得到的接收符號表示為rk＝hksk+nk，其中，nk服從均值為0、方差為σi2的復(fù)高斯分布，k＝0，1，...n-1。
對于任意一個編碼符號來說，在發(fā)送端的任意一次數(shù)據(jù)發(fā)送或數(shù)據(jù)重傳過程中，可能會參與一個或幾個調(diào)制符號sk的調(diào)制過程，產(chǎn)生相應(yīng)的調(diào)制結(jié)果后發(fā)送給接收端，對于這個編碼符號為0或為1時，其參與調(diào)制的調(diào)制符號sk的最終調(diào)制結(jié)果sk′可能是不同的；經(jīng)過n次傳輸后，該編碼符號在這n次傳輸過程中參與調(diào)制的調(diào)制符號sk可以構(gòu)成一個調(diào)制符號組，對于該組內(nèi)每個調(diào)制符號sk最終的調(diào)制結(jié)果sk′可以構(gòu)成一個調(diào)制符號矢量。而對于任意一個調(diào)制符號sk來說，它的具體調(diào)制結(jié)果sk′的取值是與參與調(diào)制sk的多個編碼符號的取值相關(guān)的。當(dāng)參與調(diào)制的多個編碼符號的取值確定時，n次傳輸后，由sk′構(gòu)成的調(diào)制符號矢量是確定的唯一一個，信道理想無噪聲的情況下，也就是接收端相應(yīng)接收到的接收符號矢量。但是，由于噪聲的存在，往往接收符號矢量與發(fā)送的調(diào)制符號矢量并不完全相同，因此在接收端計算任意一個編碼符號的LLR值時，需要找到當(dāng)該編碼符號為0時，所有可能的調(diào)制符號矢量中與接收符號矢量最相似的一個，以及該編碼符號為1時，所有可能的調(diào)制符號矢量中與接收符號矢量最相似的一個，根據(jù)這兩個調(diào)制符號矢量與接收符號矢量間的修正歐氏距離來計算該編碼符號的LLR值。
目前，一般求取任意一個編碼符號LLR值的具體過程包括步驟a，對任意一個編碼符號bi(i＝0，1，...m-1)找出有bi參與調(diào)制的調(diào)制符號組，即在圖1中，和bi有連線的調(diào)制符號。對調(diào)制符號組中的每個調(diào)制符號sk，計算LLRk(bi)≈(-1)(minsk′∈set(bi-0)d~(rk,sk′)-minsk′∈set(bi-1)d~(rk,sk′))k∈0,1,···n-1,]]>其中，d~(rk,sk′)=|rk-hksk′|2σi2]]>為rk與sk′之間的修正歐氏(Euclid)距離(即經(jīng)過信噪比加權(quán))，表示rk與sk′的相似程度；sk′∈set(bi＝1)為sk的調(diào)制星座點中對應(yīng)bi＝0的調(diào)制符號，即對于調(diào)制符號sk，當(dāng)bi＝0時得到的調(diào)制結(jié)果sk′；sk′∈set(bi＝1)為sk的調(diào)制星座點中對應(yīng)bi＝1的調(diào)制符號，即對于調(diào)制符號sk，當(dāng)bi＝1時得到的調(diào)制結(jié)果sk′。
本步驟中，即對編碼符號bi，對其參與調(diào)制的每個調(diào)制符號sk，分別計算當(dāng)bi為0或1時，該調(diào)制符號sk的所有調(diào)制結(jié)果sk′中與對應(yīng)的接收符號rk間的最小修正歐氏距離，將兩個最小修正歐氏距離之差作為編碼符號針對調(diào)制符號sk的LLR值即LLRk(bi)。
步驟b，對LLR(bi)求和，得到編碼符號bi的LLR值
LLR(bi)=ΣkLLRk(bi)=(-1)Σk(minsk′∈set(bi=0)d~(rk,sk′)-minsk′∈set(bi=1)d~(rk,sk′))]]>=(-1)(Σkminsk′∈set(bi=0)d~(rk,sk′)-Σkminsk′∈set(bi=1)d~(rk,sk′))...(1)]]>i＝0，1，...m-1。
本步驟中，對步驟a中得到的各個結(jié)果相加，即對編碼符號bi，分別計算當(dāng)其為0或1時，該編碼符號參與調(diào)制的所有調(diào)制結(jié)果與接收符號的最小修正歐氏距離和，對這兩個最小修正歐氏距離和求差值作為編碼符號bi的LLR值。
至此，求解編碼符號的LLR值的過程結(jié)束。
由上述可以看出，現(xiàn)有技術(shù)在求解編碼符號的LLR值時，是按照該編碼符號參與的調(diào)制符號的順序，先求得當(dāng)該編碼符號為0或1時，每個調(diào)制符號的可能調(diào)制結(jié)果中與接收符號的最小修正歐氏距離，該最小修正歐氏距離對應(yīng)一個調(diào)制結(jié)果，編碼符號為0或1時，分別將所有編碼符號參與的調(diào)制符號中的最小修正歐氏距離相加后得到最小修正歐氏距離和，該最小修正歐氏距離和就對應(yīng)了該編碼符號參與調(diào)制的各個調(diào)制符號的調(diào)制結(jié)果構(gòu)成的調(diào)制符號矢量，根據(jù)這兩個最小修正歐氏距離和求編碼符號的LLR值。在這種計算方式下，對于編碼符號為0時，其參與調(diào)制的各個調(diào)制符號中對應(yīng)取得的調(diào)制結(jié)果均對應(yīng)了最小修正歐氏距離的調(diào)制結(jié)果，但事實上，這些調(diào)制結(jié)果構(gòu)成的調(diào)制符號矢量可能并不是該編碼符號為0時真正對應(yīng)的調(diào)制符號矢量。同理，對于編碼符號為1時，得到的最小修正歐氏距離和對應(yīng)的調(diào)制符號矢量也可能不是該編碼符號為0時真正對應(yīng)的調(diào)制符號矢量。這樣，最后計算得到的編碼符號的LLR值本身會存在系統(tǒng)偏差，造成系統(tǒng)接收性能的降低。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供一種編碼符號對數(shù)似然比的實現(xiàn)方法，能夠提高接收系統(tǒng)的接收性能。
本發(fā)明還提供一種編碼符號對數(shù)似然比的實現(xiàn)裝置，應(yīng)用該裝置的接收系統(tǒng)，能夠提高其接收性能。
為實現(xiàn)上述第一個目的，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案一種編碼符號對數(shù)似然比的實現(xiàn)方法，該方法包括a、對任意一個編碼符號，分別獲取當(dāng)該編碼符號為0或1時，該編碼符號參與調(diào)制得到的調(diào)制符號矢量與接收到的接收符號矢量間的修正歐氏距離；b、根據(jù)步驟a中得到的修正歐氏距離，獲取編碼符號的對數(shù)似然比。
較佳地，步驟a中所述修正歐氏距離為，編碼符號參與調(diào)制得到的調(diào)制符號矢量與接收到的接收符號矢量間的所有修正歐氏距離；步驟b中所述獲取編碼符號的對數(shù)似然比為b1、計算以自然數(shù)e為底，以步驟a中得到的、編碼符號為0時每個修正歐氏距離的相反數(shù)為指數(shù)的冪，并對這些冪求和；計算以自然數(shù)e為底，以步驟a中得到的、編碼符號為1時每個修正歐氏距離的相反數(shù)為指數(shù)的冪，并對這些冪求和；b2、以步驟b1中編碼符號為0時計算得到的冪之和為分子，以步驟b1中編碼符號為1時計算得到的冪之和為分母，取該比值的自然對數(shù)。
較佳地，步驟a中所述修正歐氏距離為，編碼符號參與調(diào)制得到的所有調(diào)制符號矢量與接收到的接收符號矢量間的最小修正歐氏距離；步驟b中所述獲取編碼符號的對數(shù)似然比為，步驟a中得到的編碼符號為1時的最小修正歐氏距離與編碼符號為0時的最小修正歐氏距離之差。
較佳地，通過為所有調(diào)制符號矢量和接收符號矢量建立的多叉樹模型，獲取每個調(diào)制符號矢量與接收矢量之間的修正歐式距離。
較佳地，所述為調(diào)制符號矢量和接收符號矢量建立多叉樹模型包括多叉樹的根節(jié)點，對應(yīng)編碼符號為0或1；多叉樹的每層子節(jié)點對應(yīng)一個調(diào)制符號矢量中的一個調(diào)制符號，該層內(nèi)的每個子節(jié)點對應(yīng)該調(diào)制符號的一種調(diào)制結(jié)果；
多叉樹的根節(jié)點與相鄰層的子節(jié)點、相鄰層子節(jié)點之間的每個分叉路徑對應(yīng)一個路徑度量，該路徑度量表示該分叉路徑的下層節(jié)點所代表的調(diào)制結(jié)果與對應(yīng)的接收符號矢量中的接收符號之間的修正歐氏距離；從根節(jié)點沿分叉路徑到任意一個葉子節(jié)點的過程中所經(jīng)過的所有子節(jié)點構(gòu)成的集合對應(yīng)一個調(diào)制符號矢量。
較佳地，所述調(diào)制結(jié)果與其對應(yīng)的接收符號矢量中的接收符號之間的修正歐氏距離為BM=d~(rki,ski′)=|rki-hkiski′|2σki2,]]>其中，ki為編碼符號參與調(diào)制的調(diào)制符號的標(biāo)號，ski′為所述調(diào)制結(jié)果，rki為所述調(diào)制結(jié)果對應(yīng)的接收符號矢量中的接收符號，hki為調(diào)制符號ski′的傳輸路徑的信道估計，σki2為信道噪聲的方差。
較佳地，所述獲取每個調(diào)制符號矢量與接收符號矢量之間的修正歐氏距離為通過堆棧結(jié)構(gòu)獲取從根節(jié)點到任意一個葉子節(jié)點的所有分叉路徑的路徑度量和。
較佳地，所述通過堆棧獲取從根節(jié)點到任意一個葉子節(jié)點的所有分叉路徑的路徑度量和為為所述多叉樹的每個節(jié)點定義一個二元組(level，BM)，其中，根節(jié)點的二元組為(0，0)，其他節(jié)點的二元組中元素level的值表示該節(jié)點在多叉樹中的層位置序號，元素BM即為以該節(jié)點為下層節(jié)點的分叉路徑的路徑度量；a10、將根節(jié)點的二元組入棧；從根節(jié)點開始，按照深度優(yōu)先的順序遍歷所述多叉樹；設(shè)下一個節(jié)點為當(dāng)前節(jié)點；a20、若當(dāng)前節(jié)點的二元組中元素level的值小于或等于所述堆棧棧頂二元組中元素level的值，則執(zhí)行步驟a30，否則執(zhí)行步驟a40；a30、棧頂二元組出棧，返回步驟a20；a40、創(chuàng)建一個新的二元組，該二元組中元素level的值為當(dāng)前節(jié)點的二元組中元素level的值，BM的值為棧頂二元組中元素BM的值與當(dāng)前節(jié)點的二元組中元素BM的值之和；將新的二元組入棧；a50、判斷當(dāng)前節(jié)點是否為葉子節(jié)點，若是，則執(zhí)行步驟a60，否則執(zhí)行步驟a70；a60、記錄堆棧的棧頂二元組中元素BM的值為從根節(jié)點到當(dāng)前節(jié)點所代表的調(diào)制符號矢量與接收到的接收符號矢量的修正歐氏距離，并繼續(xù)判斷當(dāng)前節(jié)點是否為所述多叉樹的最后一個節(jié)點，若是，則結(jié)束本流程，否則執(zhí)行步驟a70；a70、設(shè)按深度優(yōu)先順序遍歷的下一個節(jié)點為當(dāng)前節(jié)點，返回步驟a20。
較佳地，通過為所有調(diào)制符號矢量和接收符號矢量建立的多叉樹模型，分別獲取編碼符號為0或1時所有修正歐氏距離的最小修正歐氏距離。
較佳地，所述為調(diào)制符號矢量和接收符號矢量建立多叉樹模型包括多叉樹的根節(jié)點，對應(yīng)編碼符號為0或1；多叉樹的每層子節(jié)點對應(yīng)一個調(diào)制符號矢量中的一個調(diào)制符號，該層內(nèi)的每個子節(jié)點對應(yīng)該調(diào)制符號的一種調(diào)制結(jié)果；多叉樹的根節(jié)點與相鄰層的子節(jié)點、相鄰層子節(jié)點之間的每個分叉路徑對應(yīng)一個路徑度量，該路徑度量表示該分叉路徑的下層節(jié)點所代表的調(diào)制結(jié)果與對應(yīng)的接收符號矢量中的接收符號之間的修正歐氏距離；從根節(jié)點沿分叉路徑到任意一個葉子節(jié)點的過程中所經(jīng)過的所有子節(jié)點構(gòu)成的集合對應(yīng)一個調(diào)制符號矢量。
較佳地，在組織多叉樹時，按照子節(jié)點對應(yīng)的調(diào)制符號的信噪比由大到小的順序排列由低層到高層的子節(jié)點。
較佳地，所述調(diào)制結(jié)果與其對應(yīng)的接收符號矢量中的接收符號之間的修正歐氏距離為BM=d~(rki,ski′)=|rki-hkiski′|2σki2,]]>其中，ki為編碼符號參與調(diào)制的調(diào)制符號的標(biāo)號，ski′為所述調(diào)制結(jié)果，rki為所述調(diào)制結(jié)果對應(yīng)的接收符號矢量中的接收符號，hki為調(diào)制符號ski′的傳輸路徑的信道估計，σki2為信道噪聲的方差。
較佳地，所述分別獲取編碼符號為0或1時所有修正歐氏距離的最小修正歐氏距離為通過堆棧結(jié)構(gòu)獲取從根節(jié)點到每個葉子節(jié)點的所有分叉路徑的路徑度量和的最小值。
較佳地，所述通過堆棧獲取從根節(jié)點到每個葉子節(jié)點的所有分叉路徑的路徑度量和的最小值為為所述多叉樹的每個節(jié)點定義一個二元組(level，BM)，其中，根節(jié)點的二元組為(0，0)，其他節(jié)點的二元組中元素level的值表示該節(jié)點在多叉樹中的層位置序號，元素BM即為以該節(jié)點為下層節(jié)點的分叉路徑的路徑度量；a1、將根節(jié)點的二元組入棧；從根節(jié)點開始，按照深度優(yōu)先的順序遍歷所述多叉樹；設(shè)下一個節(jié)點為當(dāng)前節(jié)點；并設(shè)一個足夠大的正數(shù)為當(dāng)前BM的最小值；a2、若當(dāng)前節(jié)點的二元組中元素level的值小于或等于所述堆棧棧頂二元組中元素level的值，則執(zhí)行步驟a3，否則執(zhí)行步驟a4；a3、棧頂二元組出棧，返回步驟a2；a4、創(chuàng)建一個新的二元組，該二元組中元素level的值為當(dāng)前節(jié)點的二元組中元素level的值，BM的值為棧頂二元組中元素BM的值與當(dāng)前節(jié)點的二元組中元素BM的值之和；將新的二元組入棧；a5、判斷當(dāng)前節(jié)點是否為葉子節(jié)點，若是，則執(zhí)行步驟a6，否則執(zhí)行步驟a7；a6、判斷棧頂二元組中元素BM的值是否小于當(dāng)前BM的最小值，若是，則執(zhí)行步驟a8，否則執(zhí)行步驟a9；a7、判斷棧頂二元組中元素BM的值是否小于當(dāng)前BM的最小值，若是，則執(zhí)行步驟a9，否則放棄對當(dāng)前節(jié)點以下節(jié)點的深度遍歷；繼續(xù)對所述多叉樹的下一路徑進(jìn)行遍歷，設(shè)下一路徑的起始節(jié)點為當(dāng)前節(jié)點，返回步驟a2；
a8、令堆棧的棧頂二元組中元素BM的值為當(dāng)前BM的最小值，并繼續(xù)判斷當(dāng)前節(jié)點是否為所述多叉樹的最后一個節(jié)點，若是，則記錄從根節(jié)點到每個葉子節(jié)點的所有分叉路徑的路徑度量和的最小值為當(dāng)前BM的最小值，并結(jié)束本流程；否則執(zhí)行步驟a9；a9、設(shè)按深度優(yōu)先順序遍歷的下一個節(jié)點為當(dāng)前節(jié)點，返回步驟a2。
為實現(xiàn)上述第二個目的，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案一種編碼符號對數(shù)似然比的實現(xiàn)裝置，該裝置包括第一歐氏距離計算模塊、第二歐氏距離計算模塊和對數(shù)似然比計算模塊，其中，所述第一歐氏距離計算模塊，用于對任意一個編碼符號，獲取當(dāng)該編碼符號為0時，該編碼符號參與調(diào)制得到的調(diào)制符號矢量與接收到的接收符號矢量之間的修正歐氏距離，并將得到的修正歐氏距離發(fā)送給所述對數(shù)似然比計算模塊；所述第二歐氏距離計算模塊，用于對任意一個編碼符號，獲取當(dāng)該編碼符號為1時，該編碼符號參與調(diào)制得到的調(diào)制符號矢量與接收到的接收符號矢量之間的修正歐氏距離，并將得到的修正歐氏距離發(fā)送給所述對數(shù)似然比計算模塊；所述對數(shù)似然比計算模塊，用于接收所述第一歐氏距離計算模塊發(fā)送的修正歐氏距離，以及接收所述第二歐氏距離計算模塊發(fā)送的修正歐氏距離，并根據(jù)接收到的修正歐氏距離，獲取編碼符號的對數(shù)似然比。
較佳地，所述對數(shù)似然比計算模塊包括第一冪指數(shù)計算模塊、第二冪指數(shù)計算模塊和對數(shù)計算模塊；所述第一歐氏距離計算模塊獲取的修正歐氏距離為所述第一冪指數(shù)計算模塊，用于接收所述第一歐氏距離計算模塊發(fā)送的所有修正歐氏距離，并分別計算以e為底，以這些修正歐氏距離為指數(shù)的冪指數(shù)，并將計算結(jié)果發(fā)送給所述對數(shù)計算模塊；所述第二冪指數(shù)計算模塊，用于接收所述第二歐氏距離計算模塊發(fā)送的所有修正歐氏距離，并分別計算以e為底，以這些修正歐氏距離為指數(shù)的冪指數(shù)，并將計算結(jié)果發(fā)送給所述對數(shù)計算模塊；所述對數(shù)計算模塊，用于將接收自所述第一冪指數(shù)計算模塊的輸入量相加后的和作為分子，將接收自所述第二冪指數(shù)計算模塊的輸入量相加后的和作為分母，對得到的比值取自然對數(shù)，并將取自然對數(shù)后的結(jié)果作為編碼符號的對數(shù)似然比。
較佳地，所述第一歐氏距離計算模塊，用于確定編碼符號為0時所有修正歐氏距離中的最小修正歐氏距離，然后將該最小修正歐氏距離發(fā)送給所述對數(shù)似然比計算模塊；所述第二歐氏距離計算模塊，用于確定編碼符號為1時所有修正歐氏距離中的最小修正歐氏距離，然后將該最小值發(fā)送給所述對數(shù)似然比計算模塊；所述對數(shù)似然比計算模塊，用于計算所述第二歐氏距離計算模塊發(fā)送的最小修正歐氏距離與所述第一歐氏距離計算模塊發(fā)送的最小修正歐氏距離之差，并將得到的差值作為編碼符號的對數(shù)似然比。
由上述技術(shù)方案可見，本發(fā)明的方法和裝置在計算編碼符號的對數(shù)似然比時，首先計算編碼符號為0或1時，其參與調(diào)制得到的調(diào)制符號矢量與接收符號矢量間的修正歐氏距離；再根據(jù)調(diào)制符號矢量與接收符號矢量間的修正歐氏距離計算該編碼符號的對數(shù)似然比。這種計算方法考慮的是編碼符號參與調(diào)制得到的整個調(diào)制符號矢量與接收符號矢量間的整體關(guān)系，而不只是單一考慮每個可能的調(diào)制結(jié)果與接收符號間的個體關(guān)系。從而計算得到的編碼符號的對數(shù)似然比更加準(zhǔn)確，利用該對數(shù)似然比進(jìn)行解碼能夠大大提高接收系統(tǒng)的接收性能。


圖1為編碼符號到調(diào)制符號的映射。
圖2為本發(fā)明的編碼符號對數(shù)似然比的實現(xiàn)方法的總體流程圖。
圖3為本發(fā)明的編碼符號對數(shù)似然比的實現(xiàn)裝置的總體結(jié)構(gòu)圖。
圖4為本發(fā)明實施例一中編碼符號對數(shù)似然比的實現(xiàn)方法的總體流程圖。
圖5為本發(fā)明實施例一中建立的多叉樹模型。
圖6為本發(fā)明實施例一中獲取編碼符號參與調(diào)制得到的所有調(diào)制符號矢量與接收符號矢量間的修正歐氏距離的流程圖。
圖7為本發(fā)明實施例一中編碼符號對數(shù)似然比的實現(xiàn)裝置的具體結(jié)構(gòu)圖。
圖8為本發(fā)明實施例二中編碼符號對數(shù)似然比的實現(xiàn)方法流程圖。
圖9為本發(fā)明實施例二中獲取編碼符號參與調(diào)制得到的所有調(diào)制符號矢量與接收符號矢量間的最小修正歐氏距離的流程圖。
圖10為本發(fā)明實施例二中編碼符號對數(shù)似然比的實現(xiàn)裝置具體結(jié)構(gòu)圖。
具體實施例方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)手段和優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖并舉實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
本發(fā)明的基本思想是首先計算編碼符號為0或1時，其參與調(diào)制得到的調(diào)制符號矢量與接收符號矢量間的修正歐氏距離；再根據(jù)調(diào)制符號矢量與接收符號矢量間的修正歐氏距離計算該編碼符號的對數(shù)似然比。
圖2為本發(fā)明的編碼符號對數(shù)似然比的實現(xiàn)方法的總體流程圖。如圖2所示，該方法包括步驟210，對任意一個編碼符號，分別獲取當(dāng)該編碼符號為0或1時，該編碼符號參與調(diào)制得到的所有調(diào)制符號矢量與接收到的接收符號矢量間的修正歐氏距離；步驟220，根據(jù)步驟210中得到的修正歐氏距離，獲取編碼符號的對數(shù)似然比。
上述為本發(fā)明提供的編碼符號對數(shù)似然比的實現(xiàn)方法介紹。本發(fā)明還提供了編碼符號對數(shù)似然比的實現(xiàn)裝置，能夠用于實施上述方法。圖3即為本發(fā)明的編碼符號對數(shù)似然比的實現(xiàn)裝置的總體結(jié)構(gòu)圖。如圖3所示，該裝置包括第一歐氏距離計算模塊310、第二歐氏距離計算模塊320和對數(shù)似然比計算模塊330。
在該裝置中，第一歐氏距離計算模塊310，用于對任意一個編碼符號，獲取當(dāng)該編碼符號為0時，該編碼符號參與調(diào)制得到的所有調(diào)制符號矢量與接收到的接收符號矢量之間的修正歐氏距離，并將得到的這些修正歐氏距離發(fā)送給對數(shù)似然比計算模塊330。
第二歐氏距離計算模塊320，用于對任意一個編碼符號，獲取當(dāng)該編碼符號為1時，該編碼符號參與調(diào)制得到的所有調(diào)制符號矢量與接收到的接收符號矢量之間的修正歐氏距離，并將得到的這些修正歐氏距離發(fā)送給對數(shù)似然比計算模塊330。
對數(shù)似然比計算模塊330，用于接收所述第一歐氏距離計算模塊310發(fā)送的修正歐氏距離，和第二歐氏距離計算模塊320發(fā)送的修正歐氏距離，并根據(jù)接收到的修正歐氏距離，獲取編碼符號的對數(shù)似然比。
上述為對于本發(fā)明中編碼符號對數(shù)似然比的實現(xiàn)方法和裝置的概述。下面結(jié)合具體實施例說明本發(fā)明的方法和裝置的具體實施方式
。
眾所周知，根據(jù)貝葉斯公式，在進(jìn)行n次傳輸之后，計算任意一個編碼符號bi的LLR值的理論公式為LLR(bi)=ln(Pr(bi-0|r→)Pr(bi=1|r→))=ln(Pr(bi=0|r→sub)Pr(bi=1|r→sub))]]>=ln(Pr(r→sub|bi=0)Pr(bi=0)Pr(r→sub|bi=1)Pr(bi=1))]]>=ln(Σs→sub′∈set(bi=0)Pr(r→sub|s→sub)Pr(s→sub′)Σs→sub′∈set(bi=1)Pr(r→sub|s→sub′)Pr(s→sub′))...(2)]]>其中，
r→=(r0,r1,···,rn-1)]]>為接收到的接收符號矢量；s→sub′=(sk1,sk2,···,skcount(bi))]]>為bi參與調(diào)制得到的某個調(diào)制符號矢量；r→sub=(rk1,rk2,···,rkcount(bi))]]>為bi參與調(diào)制的調(diào)制符號矢量對應(yīng)的接收到的接收符號矢量；k1，k2，...，kcount(bi)為bi參與調(diào)制的調(diào)制符號的標(biāo)號；count(bi)為bi參與調(diào)制的調(diào)制符號個數(shù)； 為調(diào)制符號矢量 出現(xiàn)的先驗概率，在bi(i＝0，1，...m-1)相互獨立且0/1等概的條件下，各個 出現(xiàn)的先驗概率相等； 為當(dāng)調(diào)制符號矢量為 的條件下，接收符號矢量為 的條件概率；set(bi＝0)為，對應(yīng)于bi＝0的 矢量的集合，即 set(bi＝1)為，對應(yīng)于 矢量的集合，即 假定信道存在噪聲，且該噪聲為復(fù)高斯分布AWGN噪聲，那么，Pr(rsub|ssub′)=1(π)count(b1)Πk=k1,···kcount(bi)iσk2Πk=k1,···kcoimt(bi)e|rk-hksk|2σk2]]>=1(π)count(bi)Πk=k1,···kcount(bi)σk2e-Σk=k1,···kcount(bi)|rk-hksk|2σk2...(3)]]>將(3)式代入(2)式即可以得到
LLR(bi)=ln(Σs→sub′∈set(bi=0)Pr(r→sub|s→sub′)Σs→sub′∈set(bi=1)Pr(r→sub|s→sub′))=ln(Σs→sub′∈set(bi=0)e-Σk=k1,···kcount(bi)|rk-hksk|2σk2Σs→sub′∈set(bi=1)e-Σk=k1,···kcount(bi)|rk-hksk|2σk2)]]>=ln(Σs→sub′∈set(bi=0)e-d~(r→sub,s→sub′)Σs→sub′∈set(bi=1)e-d~(r→sub,s→sub′))...(4)]]>其中，d~(r→sub,s→sub′)=Σk=k1,kcount(bi)|rk-hksk′|2σk2=Σk=k1,···kcount(bi)d~(rk,sk′)]]>為 與 之間的修正歐氏距離。該公式(4)即為本發(fā)明編碼符號對數(shù)似然比的實現(xiàn)方法的第一種計算方法。
對式(4)在如下的Max-log-map近似下ln(ΣkeAkΣke-Bk)=ln(e-minkAk(1+Σk≠argminkAke(AkminkAk))eminBk(1+Σk≠argminkBke-(Bk-minkBk)))≈ln(eminkAke-minkBk)=(-1)(minkAk-minkBk)]]>有LLR(bi)≈(-1)(mins→sub′∈set(bi=0)d~(r→sub,s→sub)-mins→sub′∈set(bi=1)d~(r→sub,s→sub′))]]>=(-1)(mins→sub′∈set(bi=0)Σk=k1,kcount(bi)d~(rk,sk′)-mins→sub′∈set(bi-1)Σk=k1,···kcount(bi)d~(rk,sk′))...(5)]]>該公式(5)即為本發(fā)明編碼符號對數(shù)似然比的實現(xiàn)方法的第二種計算方法。
由公式(4)和(5)的推導(dǎo)過程可以看出，本發(fā)明的編碼符號對數(shù)似然比的兩種計算方法是根據(jù)嚴(yán)格的理論推導(dǎo)得出的，與傳統(tǒng)的公式(1)相比可以看出，由于求和與求最小值的順序是不可交換的，公式(1)在理論上并不成立，因此，傳統(tǒng)求編碼符號對數(shù)似然比的方法存在系統(tǒng)性和理論性的偏差，導(dǎo)致解調(diào)性能下降。而本發(fā)明的方法嚴(yán)格按照理論推導(dǎo)得出，克服了傳統(tǒng)方法中系統(tǒng)性和理論性的偏差，大大提高了解調(diào)性能，進(jìn)而提高了接收系統(tǒng)的接收性能。
實施例一本實施例中，采用公式(4)所示的方式進(jìn)行編碼符號對數(shù)似然比的計算。
圖4為本發(fā)明實施例一中編碼符號對數(shù)似然比的實現(xiàn)方法流程圖。如圖4所示，該方法包括步驟410，對任意一個編碼符號，分別獲取當(dāng)該編碼符號為0或1時，該編碼符號參與調(diào)制得到的所有調(diào)制符號矢量與接收到的接收符號矢量間的修正歐氏距離。
步驟420，計算以自然數(shù)e為底，以步驟410中得到的、編碼符號為0時每個修正歐氏距離的相反數(shù)為指數(shù)的冪，并對這些冪求和。
步驟430，計算以自然數(shù)e為底，以步驟410中得到的、編碼符號為1時每個修正歐氏距離的相反數(shù)為指數(shù)的冪，并對這些冪求和。
步驟440，以步驟420得到的冪之和為分子，以步驟430得到的冪之和為分母，取該比值的自然對數(shù)即為編碼符號的對數(shù)似然比。
在步驟410中，獲取編碼符號參與調(diào)制得到的所有調(diào)制符號矢量與接收到的接收符號矢量間的修正歐氏距離時，對于編碼符號為0或1，該修正歐氏距離的獲取均相同，下面以編碼符號取0為例，介紹修正歐氏距離的獲取過程。
對某編碼符號bi(i＝0，1，...m-1)找出有bi參與調(diào)制的調(diào)制符號組，即在圖1中，和bi有連線的調(diào)制符號。s→sub′=(sk1,sk2,···,skcount(bi))]]>為bi參與調(diào)制的調(diào)制符號矢量。
set(bi＝0)為bi＝0時參與調(diào)制得到的所有調(diào)制符號矢量s→sub′=(sk1,sk2,···,skcount(bi))]]>的集合，可以將該集合組織成多叉樹模型。以b0＝0為例，該多叉樹模型如圖5所示。其中，設(shè)置根節(jié)點對應(yīng)編碼符號為0；從根節(jié)點開始，形成依次相鄰的多層子節(jié)點，每層子節(jié)點對應(yīng)一個調(diào)制符號矢量中的一個調(diào)制符號ski，該層內(nèi)的每個子節(jié)點對應(yīng)該調(diào)制符號的一種調(diào)制結(jié)果ski′，也即調(diào)制符號ski的調(diào)制星座中的某個點；根節(jié)點與相鄰層的子節(jié)點、相鄰層子節(jié)點之間形成依次向下的分叉路徑，該根節(jié)點與相鄰層的子節(jié)點、相鄰層子節(jié)點之間的每個分叉路徑對應(yīng)一個路徑度量BMski′，該路徑度量BMski′表示該分叉路徑的下層節(jié)點所代表的調(diào)制結(jié)果ski′與對應(yīng)的接收符號矢量中的接收符號rki之間的修正歐氏距離 從根節(jié)點沿分叉路徑到任意一個葉子節(jié)點的過程中所經(jīng)過的所有子節(jié)點構(gòu)成的集合對應(yīng)一個調(diào)制符號矢量s→sub′=(sk1,sk2,···,skcount(bi)).]]>路徑度量BMski′=d~(rki,ski′)=|rki-hkiski′|2σki2,]]>其中，ki為編碼符號參與調(diào)制的調(diào)制符號的標(biāo)號，ski為所述該節(jié)點代表的調(diào)制結(jié)果，rki為所述調(diào)制結(jié)果對應(yīng)的接收符號矢量中的接收符號，hki為調(diào)制符號ski′的傳輸路徑的信道估計，σki2為信道噪聲的方差。
具體地，第1層的8個子節(jié)點表示調(diào)制符號s1的調(diào)制星座中對應(yīng)b0＝0的8個調(diào)制結(jié)果。第1個分叉路徑的路徑度量BMS016QAM表示節(jié)點S016QAM所代表的調(diào)制結(jié)果與對應(yīng)的接收符號間的修正歐氏距離。
圖6為本發(fā)明實施例一中獲取編碼符號參與調(diào)制得到的所有調(diào)制符號矢量與接收符號矢量間的修正歐氏距離的流程圖。
為多叉樹的每個節(jié)點定義一個二元組(level，BM)，其中，根節(jié)點的二元組為N0(0，0)，其他節(jié)點的二元組中元素level的值表示該節(jié)點在多叉樹中的層位置序號，元素BM即為以該節(jié)點為下層節(jié)點的分叉路徑的路徑度量。
利用堆棧計算調(diào)制符號矢量與接收符號矢量間的修正歐氏距離。
如圖6所示，該方法包括步驟411，將根節(jié)點的二元組入棧；從根節(jié)點開始，按照深度優(yōu)先的順序遍歷多叉樹，并設(shè)下一個節(jié)點為當(dāng)前節(jié)點。
步驟412，判斷當(dāng)前節(jié)點的二元組中元素level的值是否小于或等于堆棧棧頂二元組中元素level的值，若是，則執(zhí)行步驟413，否則執(zhí)行步驟414。
步驟413，棧頂二元組出棧，返回步驟412。
步驟414，創(chuàng)建一個新的二元組，并將新的二元組入棧。
本步驟中，創(chuàng)建的新二元組中元素level的值為棧頂二元組中元素level的值，BM的值為棧頂二元組中元素BM的值與當(dāng)前節(jié)點的二元組中元素BM的值之和。
步驟415，判斷當(dāng)前節(jié)點是否為葉子節(jié)點，若是，則執(zhí)行步驟416，否則執(zhí)行步驟418。
步驟416，記錄堆棧的棧頂二元組中元素BM的值為從根節(jié)點到當(dāng)前節(jié)點所代表的調(diào)制符號矢量與接收到的接收符號矢量的修正歐氏距離。
步驟417，判斷當(dāng)前節(jié)點是否為多叉樹的最后一個節(jié)點，若是，則結(jié)束本流程，否則執(zhí)行步驟418。
步驟418，設(shè)按深度優(yōu)先順序遍歷的下一個節(jié)點為當(dāng)前節(jié)點，并返回步驟412。
直到遍歷完整個多叉樹，本流程結(jié)束，這時編碼符號為0的所有調(diào)制符號矢量與接收符號矢量間的修正歐氏距離便記錄了下來；利用同樣的方法可以將編碼符號為1的所有調(diào)制符號矢量與接收符號矢量間的修正歐氏距離都記錄下來，然后利用它們通過步驟420～440去計算編碼符號對數(shù)似然比。其中，步驟420和步驟430中的操作可以同時進(jìn)行，或以任意先后順序執(zhí)行。
上述為本實施例中提供的編碼符號對數(shù)似然比的實現(xiàn)方法。本實施例還提供了編碼符號對數(shù)似然比的實現(xiàn)裝置，可以用于實施上述方法。圖7為本發(fā)明實施例一中編碼符號對數(shù)似然比的實現(xiàn)裝置具體結(jié)構(gòu)圖。如圖7所示，該裝置包括第一歐氏距離計算模塊710、第二歐氏距離計算模塊720、對數(shù)似然比計算模塊730。其中，對數(shù)似然比計算模塊730包括第一冪指數(shù)計算模塊731、第二冪指數(shù)計算模塊732和對數(shù)計算模塊733。
在該裝置中，第一歐氏距離計算模塊710，用于對任意一個編碼符號，獲取當(dāng)該編碼符號為0時，該編碼符號參與調(diào)制得到的所有調(diào)制符號矢量與接收到的接收符號矢量之間的修正歐氏距離，并將得到的這些修正歐氏距離發(fā)送給對數(shù)似然比計算模塊730中的第一冪指數(shù)計算模塊731。
第二歐氏距離計算模塊720，用于對任意一個編碼符號，獲取當(dāng)該編碼符號為1時，該編碼符號參與調(diào)制得到的所有調(diào)制符號矢量與接收到的接收符號矢量之間的修正歐氏距離，并將得到的這些修正歐氏距離發(fā)送給對數(shù)似然比計算模塊730中的第二冪指數(shù)計算模塊732。
在對數(shù)似然比計算模塊730中，第一冪指數(shù)計算模塊731，用于接收第一歐氏距離計算模塊710發(fā)送的所有修正歐氏距離，并分別計算以e為底，以這些修正歐氏距離為指數(shù)的冪指數(shù)，并將計算結(jié)果發(fā)送給對數(shù)計算模塊733。
第二冪指數(shù)計算模塊732，用于接收第二歐氏距離計算模塊720發(fā)送的所有修正歐氏距離，并分別計算以e為底，以這些修正歐氏距離為指數(shù)的冪指數(shù)，并將計算結(jié)果發(fā)送給對數(shù)計算模塊733。
對數(shù)計算模塊733，用于將接收自第一冪指數(shù)計算模塊731的輸入量相加后的和作為分子，將接收自第二冪指數(shù)計算模塊732的輸入量相加后的和作為分母，對得到的比值取自然對數(shù)，并將取自然對數(shù)后的結(jié)果作為編碼符號的對數(shù)似然比。
由上述方法和裝置的具體實施方式
可見，本實施例是依照公式(4)的方式實現(xiàn)編碼符號對數(shù)似然比的計算。這種實現(xiàn)方法和裝置，是嚴(yán)格依據(jù)理論推導(dǎo)得到的，因此，是計算編碼符號對數(shù)似然比的最優(yōu)方法，且利用多叉樹模型和堆棧，簡化了它們的實現(xiàn)方式，具有很強(qiáng)的可操作性，能夠大大提高接收系統(tǒng)的解調(diào)性能，進(jìn)而提高接收性能。
實施例二本實施例中，采用公式(5)所示的方式進(jìn)行編碼符號對數(shù)似然比的計算。
圖8為本發(fā)明實施例一中編碼符號對數(shù)似然比的實現(xiàn)方法流程圖。如圖8所示，該方法包括步驟810，對任意一個編碼符號，獲取當(dāng)該編碼符號為0時，該編碼符號參與調(diào)制得到的所有調(diào)制符號矢量與接收到的接收符號矢量間的修正歐氏距離中的最小修正歐氏距離。
步驟820，對任意一個編碼符號，獲取當(dāng)該編碼符號為1時，該編碼符號參與調(diào)制得到的所有調(diào)制符號矢量與接收到的接收符號矢量間的修正歐氏距離中的最小修正歐氏距離。
步驟830，步驟810得到的最小修正歐氏距離與步驟820得到的最小修正歐氏距離之差為該編碼符號的對數(shù)似然比。
在上述方法中，步驟810中的操作與步驟820十分類似，只是編碼符號的取值不同。下面以編碼符號取0為例，說明具體操作過程，即步驟810中的具體操作。
以與實施例一中相同的方式建立多叉樹模型，并同樣定義節(jié)點的二元組。
圖9為本發(fā)明實施例二中獲取編碼符號參與調(diào)制得到的所有調(diào)制符號矢量與接收符號矢量間的最小修正歐氏距離的流程圖。
在多文樹中，由根節(jié)點沿分叉路徑到達(dá)某個葉子節(jié)點時，途徑的所有節(jié)點和分叉路徑的集合稱為一條路徑。多叉樹的下一路徑是指按深度優(yōu)先遍歷的順序，當(dāng)前節(jié)點所在路徑的下一條路徑。
如圖9所示，該方法包括步驟811，將根節(jié)點的二元組入棧；從根節(jié)點開始，按照深度優(yōu)先的順序遍歷多叉樹，并設(shè)下一個節(jié)點為當(dāng)前節(jié)點，設(shè)一個足夠大的正數(shù)為當(dāng)前BM的最小值。
本步驟中，定義多叉樹當(dāng)前BM的最小值，該最小值用來表示所有調(diào)制符號矢量與接收符號矢量間的最小修正歐氏距離。
步驟812，判斷當(dāng)前節(jié)點的二元組中元素level的值是否小于或等于堆棧棧頂二元組中元素level的值，若是，則執(zhí)行步驟815，否則執(zhí)行步驟814；步驟811，棧頂二元組出棧，返回步驟812；步驟814，創(chuàng)建一個新的二元組，并將新的二元組入棧。
本步驟中，創(chuàng)建的新二元組中元素level的值為棧頂二元組中元素level的值，BM的值為棧頂二元組中元素BM的值與當(dāng)前節(jié)點的二元組中元素BM的值之和。
步驟815，判斷當(dāng)前節(jié)點是否為葉子節(jié)點，若是，則執(zhí)行步驟816，否則執(zhí)行步驟817。
步驟816，判斷棧頂二元組中元素BM的值是否小于當(dāng)前BM的最小值，若是，則執(zhí)行步驟821，否則執(zhí)行步驟824。
步驟817，判斷棧頂二元組中元素BM的值是否小于當(dāng)前BM的最小值，若是，則執(zhí)行步驟824，否則執(zhí)行步驟818。
步驟818，放棄對當(dāng)前節(jié)點以下節(jié)點的深度遍歷。
本步驟中，當(dāng)棧頂二元組中元素BM的值大于或等于當(dāng)前BM的最小值時，由于繼續(xù)遍歷當(dāng)前節(jié)點的下層節(jié)點時得到的元素BM的和一定大于當(dāng)前BM的最小值，即一定不是要計算的最小修正歐氏距離，因此不需要再遍歷當(dāng)前節(jié)點的下層節(jié)點。
步驟819，判斷多叉樹是否存在下一路徑，若存在，則執(zhí)行步驟820，否則結(jié)束本流程。
在多叉樹中，由根節(jié)點沿分叉路徑到達(dá)某個葉子節(jié)點時，途徑的所有節(jié)點和分叉路徑的集合稱為一條路徑。多叉樹的下一路徑是指按深度優(yōu)先遍歷的順序，當(dāng)前節(jié)點所在路徑的下一條路徑。
步驟820，對多叉樹的下一路徑進(jìn)行遍歷，并設(shè)下一路徑的起始節(jié)點為當(dāng)前節(jié)點，返回步驟812。
步驟821，令堆棧的棧頂二元組中元素BM的值為當(dāng)前BM的最小值。
步驟822，判斷當(dāng)前節(jié)點是否為多叉樹的最后一個節(jié)點，若是，則執(zhí)行步驟823，否則執(zhí)行步驟824。
步驟823，記錄當(dāng)前BM的最小值為調(diào)制符號矢量和接收符號矢量間的最小修正歐氏距離，并結(jié)束本流程。
步驟824，設(shè)按深度優(yōu)先順序遍歷的下一個節(jié)點為當(dāng)前節(jié)點，返回步驟812。
直到遍歷完整個多叉樹，本流程結(jié)束，這時編碼符號為0的所有調(diào)制符號矢量與接收符號矢量間的最小修正歐氏距離便記錄了下來；利用同樣的方法可以將編碼符號為1的所有調(diào)制符號矢量與接收符號矢量間的最小修正歐氏距離都記錄下來，然后利用它們通過步驟830去計算編碼符號對數(shù)似然比。另外在上述流程中，步驟810和步驟820中的操作可以同時進(jìn)行，或以任意先后順序執(zhí)行。
上述為本實施例中提供的編碼符號對數(shù)似然比的實現(xiàn)方法。本實施例還提供了編碼符號對數(shù)似然比的實現(xiàn)裝置，可以用于實施上述方法。如圖10所示，該裝置包括第一歐氏距離計算模塊1010、第二歐氏距離計算模塊1020和對數(shù)似然比計算模塊。
在該裝置中，第一歐氏距離計算模塊1010，用于計算編碼符號為0時所有調(diào)制符號矢量與接收符號矢量間修正歐氏距離中的最小修正歐氏距離，然后將該最小值發(fā)送給對數(shù)似然比計算模塊1030。
第二歐氏距離計算模塊1020，用于計算編碼符號為1時所有調(diào)制符號矢量與接收符號矢量間修正歐氏距離中的最小修正歐氏距離，然后將該最小值發(fā)送給對數(shù)似然比計算模塊1030。
對數(shù)似然比計算模塊1030，用于計算第二歐氏距離計算模塊1020發(fā)送的最小修正歐氏距離與第一歐氏距離計算模塊1010發(fā)送的最小修正歐氏距離之差，并將得到的差值作為編碼符號的對數(shù)似然比。
本實施例中在建立多叉樹模型時采用了與實施例一中相同的方式，實際上，在從根節(jié)點開始形成依次相鄰的多層子節(jié)點時，依次相鄰的多層子節(jié)點可以是按照子節(jié)點對應(yīng)的調(diào)制符號的信噪比由大到小的順序排列。這樣將更有助于提高編碼符號對數(shù)似然比的計算效率。
由上述方法和裝置的具體實施方式
可見，本實施例是依照公式(5)的方式實現(xiàn)編碼符號對數(shù)似然比的計算。這種實現(xiàn)方法和裝置，是在嚴(yán)格依據(jù)理論推導(dǎo)得到的公式(4)的基礎(chǔ)上基于Max-log-map近似得到的，因此，是計算編碼符號對數(shù)似然比的次最優(yōu)方法，且利用多叉樹模型和堆棧，簡化了它們的實現(xiàn)方式，具有很強(qiáng)的可操作性，能夠大大提高接收系統(tǒng)的解調(diào)性能，進(jìn)而提高接收性能。
與實施例一中的方式相比，本實施例中由于在遍歷、計算和比較的過程中，能夠提前終止對某個中間節(jié)點以下各葉子節(jié)點的遍歷計算和比較，從而減少了計算和比較的次數(shù)。雖然不能排除完全遍歷、計算和比較的可能性，但從統(tǒng)計來看，將減少計算和比較的次數(shù)。尤其當(dāng)多叉樹按信噪比排序時，計算效率的提高將更加顯著。
以上僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種編碼符號對數(shù)似然比的實現(xiàn)方法，其特征在于，該方法包括a、對任意一個編碼符號，分別獲取當(dāng)該編碼符號為0或1時，該編碼符號參與調(diào)制得到的調(diào)制符號矢量與接收到的接收符號矢量間的修正歐氏距離；b、根據(jù)步驟a中得到的修正歐氏距離，獲取編碼符號的對數(shù)似然比。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟a中所述修正歐氏距離為，編碼符號參與調(diào)制得到的調(diào)制符號矢量與接收到的接收符號矢量間的所有修正歐氏距離；步驟b中所述獲取編碼符號的對數(shù)似然比為b1、計算以自然數(shù)e為底，以步驟a中得到的、編碼符號為0時每個修正歐氏距離的相反數(shù)為指數(shù)的冪，并對這些冪求和；計算以自然數(shù)e為底，以步驟a中得到的、編碼符號為1時每個修正歐氏距離的相反數(shù)為指數(shù)的冪，并對這些冪求和；b2、以步驟b1中編碼符號為0時計算得到的冪之和為分子，以步驟b1中編碼符號為1時計算得到的冪之和為分母，取該比值的自然對數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟a中所述修正歐氏距離為，編碼符號參與調(diào)制得到的所有調(diào)制符號矢量與接收到的接收符號矢量間的最小修正歐氏距離；步驟b中所述獲取編碼符號的對數(shù)似然比為，步驟a中得到的編碼符號為1時的最小修正歐氏距離與編碼符號為0時的最小修正歐氏距離之差。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，通過為所有調(diào)制符號矢量和接收符號矢量建立的多叉樹模型，獲取每個調(diào)制符號矢量與接收矢量之間的修正歐式距離。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述為調(diào)制符號矢量和接收符號矢量建立多叉樹模型包括多叉樹的根節(jié)點，對應(yīng)編碼符號為0或1；多叉樹的每層子節(jié)點對應(yīng)一個調(diào)制符號矢量中的一個調(diào)制符號，該層內(nèi)的每個子節(jié)點對應(yīng)該調(diào)制符號的一種調(diào)制結(jié)果；多叉樹的根節(jié)點與相鄰層的子節(jié)點、相鄰層子節(jié)點之間的每個分叉路徑對應(yīng)一個路徑度量，該路徑度量表示該分叉路徑的下層節(jié)點所代表的調(diào)制結(jié)果與對應(yīng)的接收符號矢量中的接收符號之間的修正歐氏距離；從根節(jié)點沿分叉路徑到任意一個葉子節(jié)點的過程中所經(jīng)過的所有子節(jié)點構(gòu)成的集合對應(yīng)一個調(diào)制符號矢量。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述調(diào)制結(jié)果與其對應(yīng)的接收符號矢量中的接收符號之間的修正歐氏距離為BM=d~(rki,ski′)=|rki-hkiski′|2σki2,]]>其中，ki為編碼符號參與調(diào)制的調(diào)制符號的標(biāo)號，ski′為所述調(diào)制結(jié)果，rki為所述調(diào)制結(jié)果對應(yīng)的接收符號矢量中的接收符號，hki為調(diào)制符號ski′的傳輸路徑的信道估計，σki2為信道噪聲的方差。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述獲取每個調(diào)制符號矢量與接收符號矢量之間的修正歐氏距離為通過堆棧結(jié)構(gòu)獲取從根節(jié)點到任意一個葉子節(jié)點的所有分叉路徑的路徑度量和。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述通過堆棧獲取從根節(jié)點到任意一個葉子節(jié)點的所有分叉路徑的路徑度量和為為所述多叉樹的每個節(jié)點定義一個二元組(level，BM)，其中，根節(jié)點的二元組為(0，0)，其他節(jié)點的二元組中元素level的值表示該節(jié)點在多叉樹中的層位置序號，元素BM即為以該節(jié)點為下層節(jié)點的分叉路徑的路徑度量；a10、將根節(jié)點的二元組入棧；從根節(jié)點開始，按照深度優(yōu)先的順序遍歷所述多叉樹；設(shè)下一個節(jié)點為當(dāng)前節(jié)點；a20、若當(dāng)前節(jié)點的二元組中元素level的值小于或等于所述堆棧棧頂二元組中元素level的值，則執(zhí)行步驟a30，否則執(zhí)行步驟a40；a30、棧頂二元組出棧，返回步驟a20；a40、創(chuàng)建一個新的二元組，該二元組中元素level的值為當(dāng)前節(jié)點的二元組中元素level的值，BM的值為棧頂二元組中元素BM的值與當(dāng)前節(jié)點的二元組中元素BM的值之和；將新的二元組入棧；a50、判斷當(dāng)前節(jié)點是否為葉子節(jié)點，若是，則執(zhí)行步驟a60，否則執(zhí)行步驟a70；a60、記錄堆棧的棧頂二元組中元素BM的值為從根節(jié)點到當(dāng)前節(jié)點所代表的調(diào)制符號矢量與接收到的接收符號矢量的修正歐氏距離，并繼續(xù)判斷當(dāng)前節(jié)點是否為所述多叉樹的最后一個節(jié)點，若是，則結(jié)束本流程，否則執(zhí)行步驟a70；a70、設(shè)按深度優(yōu)先順序遍歷的下一個節(jié)點為當(dāng)前節(jié)點，返回步驟a20。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，通過為所有調(diào)制符號矢量和接收符號矢量建立的多叉樹模型，分別獲取編碼符號為0或1時所有修正歐氏距離的最小修正歐氏距離。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述為調(diào)制符號矢量和接收符號矢量建立多叉樹模型包括多叉樹的根節(jié)點，對應(yīng)編碼符號為0或1；多叉樹的每層子節(jié)點對應(yīng)一個調(diào)制符號矢量中的一個調(diào)制符號，該層內(nèi)的每個子節(jié)點對應(yīng)該調(diào)制符號的一種調(diào)制結(jié)果；多叉樹的根節(jié)點與相鄰層的子節(jié)點、相鄰層子節(jié)點之間的每個分叉路徑對應(yīng)一個路徑度量，該路徑度量表示該分叉路徑的下層節(jié)點所代表的調(diào)制結(jié)果與對應(yīng)的接收符號矢量中的接收符號之間的修正歐氏距離；從根節(jié)點沿分叉路徑到任意一個葉子節(jié)點的過程中所經(jīng)過的所有子節(jié)點構(gòu)成的集合對應(yīng)一個調(diào)制符號矢量。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，在組織多叉樹時，按照子節(jié)點對應(yīng)的調(diào)制符號的信噪比由大到小的順序排列由低層到高層的子節(jié)點。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的方法，其特征在于，所述調(diào)制結(jié)果與其對應(yīng)的接收符號矢量中的接收符號之間的修正歐氏距離為BM=d~(rki,ski′)=|rki-hkiski′|2σki2,]]>其中，ki為編碼符號參與調(diào)制的調(diào)制符號的標(biāo)號，ski′為所述調(diào)制結(jié)果，rki為所述調(diào)制結(jié)果對應(yīng)的接收符號矢量中的接收符號，hki為調(diào)制符號ski′的傳輸路徑的信道估計，σki2為信道噪聲的方差。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述分別獲取編碼符號為0或1時所有修正歐氏距離的最小修正歐氏距離為通過堆棧結(jié)構(gòu)獲取從根節(jié)點到每個葉子節(jié)點的所有分叉路徑的路徑度量和的最小值。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述通過堆棧獲取從根節(jié)點到每個葉子節(jié)點的所有分叉路徑的路徑度量和的最小值為為所述多叉樹的每個節(jié)點定義一個二元組(level，BM)，其中，根節(jié)點的二元組為(0，0)，其他節(jié)點的二元組中元素level的值表示該節(jié)點在多叉樹中的層位置序號，元素BM即為以該節(jié)點為下層節(jié)點的分叉路徑的路徑度量；a1、將根節(jié)點的二元組入棧；從根節(jié)點開始，按照深度優(yōu)先的順序遍歷所述多叉樹；設(shè)下一個節(jié)點為當(dāng)前節(jié)點；并設(shè)一個足夠大的正數(shù)為當(dāng)前BM的最小值；a2、若當(dāng)前節(jié)點的二元組中元素level的值小于或等于所述堆棧棧頂二元組中元素level的值，則執(zhí)行步驟a3，否則執(zhí)行步驟a4；a3、棧頂二元組出棧，返回步驟a2；a4、創(chuàng)建一個新的二元組，該二元組中元素level的值為當(dāng)前節(jié)點的二元組中元素level的值，BM的值為棧頂二元組中元素BM的值與當(dāng)前節(jié)點的二元組中元素BM的值之和；將新的二元組入棧；a5、判斷當(dāng)前節(jié)點是否為葉子節(jié)點，若是，則執(zhí)行步驟a6，否則執(zhí)行步驟a7；a6、判斷棧頂二元組中元素BM的值是否小于當(dāng)前BM的最小值，若是，則執(zhí)行步驟a8，否則執(zhí)行步驟a9；a7、判斷棧頂二元組中元素BM的值是否小于當(dāng)前BM的最小值，若是，則執(zhí)行步驟a9，否則放棄對當(dāng)前節(jié)點以下節(jié)點的深度遍歷；繼續(xù)對所述多叉樹的下一路徑進(jìn)行遍歷，設(shè)下一路徑的起始節(jié)點為當(dāng)前節(jié)點，返回步驟a2；a8、令堆棧的棧頂二元組中元素BM的值為當(dāng)前BM的最小值，并繼續(xù)判斷當(dāng)前節(jié)點是否為所述多叉樹的最后一個節(jié)點，若是，則記錄從根節(jié)點到每個葉子節(jié)點的所有分叉路徑的路徑度量和的最小值為當(dāng)前BM的最小值，并結(jié)束本流程；否則執(zhí)行步驟a9；a9、設(shè)按深度優(yōu)先順序遍歷的下一個節(jié)點為當(dāng)前節(jié)點，返回步驟a2。
15.一種編碼符號對數(shù)似然比的實現(xiàn)裝置，其特征在于，該裝置包括第一歐氏距離計算模塊、第二歐氏距離計算模塊和對數(shù)似然比計算模塊，其中，所述第一歐氏距離計算模塊，用于對任意一個編碼符號，獲取當(dāng)該編碼符號為0時，該編碼符號參與調(diào)制得到的調(diào)制符號矢量與接收到的接收符號矢量之間的修正歐氏距離，并將得到的修正歐氏距離發(fā)送給所述對數(shù)似然比計算模塊；所述第二歐氏距離計算模塊，用于對任意一個編碼符號，獲取當(dāng)該編碼符號為1時，該編碼符號參與調(diào)制得到的調(diào)制符號矢量與接收到的接收符號矢量之間的修正歐氏距離，并將得到的修正歐氏距離發(fā)送給所述對數(shù)似然比計算模塊；所述對數(shù)似然比計算模塊，用于接收所述第一歐氏距離計算模塊發(fā)送的修正歐氏距離，以及接收所述第二歐氏距離計算模塊發(fā)送的修正歐氏距離，并根據(jù)接收到的修正歐氏距離，獲取編碼符號的對數(shù)似然比。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的裝置，其特征在于，所述對數(shù)似然比計算模塊包括第一冪指數(shù)計算模塊、第二冪指數(shù)計算模塊和對數(shù)計算模塊；所述第一歐氏距離計算模塊，用于對任意一個編碼符號，獲取當(dāng)該編碼符號為0時，該編碼符號參與調(diào)制得到的所有調(diào)制符號矢量與接收到的接收符號矢量之間的所有修正歐氏距離，并將得到的所有修正歐氏距離發(fā)送給所述對數(shù)似然比計算模塊；所述第二歐氏距離計算模塊，用于對任意一個編碼符號，獲取當(dāng)該編碼符號為1時，該編碼符號參與調(diào)制得到的所有調(diào)制符號矢量與接收到的接收符號矢量之間的所有修正歐氏距離，并將得到的所有修正歐氏距離發(fā)送給所述對數(shù)似然比計算模塊；所述第一冪指數(shù)計算模塊，用于接收所述第一歐氏距離計算模塊發(fā)送的所有修正歐氏距離，并分別計算以e為底，以這些修正歐氏距離為指數(shù)的冪指數(shù)，并將計算結(jié)果發(fā)送給所述對數(shù)計算模塊；所述第二冪指數(shù)計算模塊，用于接收所述第二歐氏距離計算模塊發(fā)送的所有修正歐氏距離，并分別計算以e為底，以這些修正歐氏距離為指數(shù)的冪指數(shù)，并將計算結(jié)果發(fā)送給所述對數(shù)計算模塊；所述對數(shù)計算模塊，用于將接收自所述第一冪指數(shù)計算模塊的輸入量相加后的和作為分子，將接收自所述第二冪指數(shù)計算模塊的輸入量相加后的和作為分母，對得到的比值取自然對數(shù)，并將取自然對數(shù)后的結(jié)果作為編碼符號的對數(shù)似然比。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的裝置，其特征在于，所述第一歐氏距離計算模塊，用于對任意一個編碼符號，獲取當(dāng)該編碼符號為0時，該編碼符號參與調(diào)制得到的所有調(diào)制符號矢量與接收到的接收符號矢量之間的修正歐氏距離中的最小修正歐氏距離，然后將該最小修正歐氏距離發(fā)送給所述對數(shù)似然比計算模塊；所述第二歐氏距離計算模塊，用于對任意一個編碼符號，獲取當(dāng)該編碼符號為1時，該編碼符號參與調(diào)制得到的所有調(diào)制符號矢量與接收到的接收符號矢量之間的修正歐氏距離中的最小修正歐氏距離，然后將該最小值發(fā)送給所述對數(shù)似然比計算模塊；所述對數(shù)似然比計算模塊，用于計算所述第二歐氏距離計算模塊發(fā)送的最小修正歐氏距離與所述第一歐氏距離計算模塊發(fā)送的最小修正歐氏距離之差，并將得到的差值作為編碼符號的對數(shù)似然比。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種編碼符號對數(shù)似然比的實現(xiàn)方法，該方法包括a、對任意一個編碼符號，分別獲取當(dāng)該編碼符號為0或1時，該編碼符號參與調(diào)制得到的調(diào)制符號矢量與接收到的接收符號矢量間的修正歐氏距離；b、根據(jù)步驟a中得到的修正歐氏距離，獲取編碼符號的對數(shù)似然比。應(yīng)用本發(fā)明方法得到的編碼符號的對數(shù)似然比更加準(zhǔn)確，利用該對數(shù)似然比進(jìn)行解碼能夠大大提高接收系統(tǒng)的解調(diào)和接收性能。本發(fā)明還公開了一種編碼符號對數(shù)似然比的實現(xiàn)裝置，該裝置包括第一歐氏距離計算模塊、第二歐氏距離計算模塊和對數(shù)似然比計算模塊。
文檔編號H04L1/08GK1921366SQ20061015240
公開日2007年2月28日 申請日期2006年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月25日
發(fā)明者李少明 申請人:華為技術(shù)有限公司