專利名稱：具有減小的復(fù)雜度的map檢測(cè)方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及利用最大后驗(yàn)(MAP)檢測(cè)技術(shù)的均衡、檢測(cè) 和解碼。
背景技術(shù)：
盤驅(qū)動(dòng)器包含信號(hào)處理芯片，通常稱之為"讀通道芯片"，其將來(lái) 自磁記錄頭(magnetic recording head)的有噪聲的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成 主機(jī)所用的二進(jìn)制數(shù)據(jù)序列。讀通道芯片中的主要部件是通道檢測(cè)器
(channel detector)。需要極高速讀通道芯片以大約3 GHz的數(shù)據(jù)速 率工作。在便攜式膝上型電腦和其它用電池工作的消費(fèi)類電子產(chǎn)品中 使用的盤驅(qū)動(dòng)器的讀通道芯片必須是低功耗的。由于功率使用隨著芯 片面積和時(shí)鐘速度而增長(zhǎng)，因此一種獲得低功率和高吞吐量的好方法 是減小時(shí)鐘速率以及利用不需要大量面積的低復(fù)雜度信號(hào)處理來(lái)一 次處理多于一個(gè)比特。不幸的是，通常需要非常復(fù)雜的面積密集型信 號(hào)處理來(lái)滿足盤驅(qū)動(dòng)器的誤碼率(bit-error rate)要求。
利用抗混疊濾波器來(lái)對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行濾波并樣本，使得每比特有 一個(gè)樣本。由于在磁盤上比特被非常緊密地填充以得到高的存儲(chǔ)容 量，因此接收到的樣本具有低的信噪比并且通常被碼間干擾所破壞。 通道檢測(cè)器通過將二進(jìn)制干擾碼元的每個(gè)可能的組合表示為格柵
(trellis)中的狀態(tài)，來(lái)分離碼間干擾。通常，在通道檢測(cè)器中需要 具有4個(gè)碼間干擾碼元的16狀態(tài)格柵來(lái)提供足夠的性能。通道檢測(cè)器 的面積和功率隨格柵中狀態(tài)的數(shù)量而增長(zhǎng)。
通常利用奇偶校驗(yàn)碼或糾錯(cuò)碼來(lái)對(duì)存儲(chǔ)在盤驅(qū)動(dòng)器上的二進(jìn)制 序列進(jìn)行編碼，這需要來(lái)自通道檢測(cè)器的軟判決來(lái)以足夠低的差錯(cuò)率 (error-rate)將序列解碼。軟輸出通道檢測(cè)器有兩種主要的類型。最普通的類型是SOVA檢測(cè)器，其利用軟輸出維特比算法(SOVA)來(lái)
找到在給定接收到的樣本時(shí)具有最大概率的通過格柵的路徑，并沿該
路徑為每個(gè)比特計(jì)算軟輸出。SOVA檢測(cè)器通常使用前向狀態(tài)處理器
(forward state processor)、路徑存儲(chǔ)器和軟輸出處理器。使用前向
狀態(tài)處理器、后向狀態(tài)處理器(backward state processor)和軟輸出
處理器的最大后驗(yàn)(MAP)檢測(cè)器可以獲得改進(jìn)的性能。由于后向狀
態(tài)處理器使得MAP檢測(cè)器比SOVA檢測(cè)器更加復(fù)雜，因此通常不使用
MAP檢測(cè)器。MAP檢測(cè)器相對(duì)于SOVA檢測(cè)器僅僅提供小的性能改
善，并且通常需要更大的芯片面積和更多功率。MAP檢測(cè)器確定在給
定接收到的樣本y時(shí)，在每個(gè)比特位置的哪個(gè)二進(jìn)制值具有最大概率。
對(duì)于每個(gè)比特，MAP檢測(cè)器計(jì)算對(duì)數(shù)似然比，對(duì)數(shù)似然比為在給定接
收到的樣本時(shí)，q等于二迸制零(0)的條件概率除以q等于二進(jìn)制一
(1)的條件概率，如下所示 Pr(q =0 i Y)/Pr(c*=l| y).
在Log-MAP檢測(cè)器中，軟判決是似然比的自然對(duì)數(shù)，而硬判決 是軟判決的符號(hào)。在Max-Log-Map (最大對(duì)數(shù)MAP)檢測(cè)器中，軟 判決是與在c^O時(shí)的最大概率路徑相關(guān)聯(lián)的概率的自然對(duì)數(shù)減去與在 cfl時(shí)的最大概率路徑相關(guān)聯(lián)的概率的自然對(duì)數(shù)。Max-Log-MAP算法 是Log-Map算法的簡(jiǎn)化，它們性能上的區(qū)別通常很小。
MAP檢測(cè)器包括前向檢測(cè)器、當(dāng)前分支度量檢測(cè)器和后向檢測(cè) 器。全速率前向檢測(cè)器計(jì)算通往在時(shí)刻k-l的每個(gè)狀態(tài)的前向狀態(tài)度 量。在大多數(shù)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中，后向檢測(cè)器在后向方向上計(jì)算從在時(shí)刻k+Q (其中Q為后向檢測(cè)周期)具有狀態(tài)度量O的單個(gè)狀態(tài)開始并通往在時(shí) 刻k的每個(gè)狀態(tài)的后向狀態(tài)度量。另一種方法是使得在時(shí)刻k+Q的所 有狀態(tài)都具有等于0的狀態(tài)度量。在全速率MAP檢測(cè)器中，當(dāng)前分支 步驟(st印)表示從時(shí)刻k-l到時(shí)刻k的狀態(tài)轉(zhuǎn)變。在傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，在時(shí) 刻k和時(shí)刻k-1的狀態(tài)數(shù)量通常相同。當(dāng)前比特標(biāo)簽q是檢測(cè)器當(dāng)前正 在為其計(jì)算軟輸出的比特。根據(jù)通過將前向狀態(tài)度量、后向狀態(tài)度量 和當(dāng)前分支度量加在一起而計(jì)算出的組合度量，來(lái)產(chǎn)生在時(shí)刻k的軟輸出。
為了跟上新興的磁盤驅(qū)動(dòng)器的吞吐量，需要高速、低功率、高性
能的軟輸出通道檢測(cè)器。在以非常高的速度實(shí)現(xiàn)時(shí)MAP檢測(cè)器比 SO VA檢測(cè)器'J 、并且具有更好的性能是理想的解決方案。

發(fā)明內(nèi)容
總的來(lái)說，提供了用于高速、低功率、高性能通道檢測(cè)的方法和 裝置。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種軟輸出通道檢測(cè)器，用于處 理接收到的信號(hào)并為 一 個(gè)或多個(gè)檢測(cè)到的比特產(chǎn)生對(duì)數(shù)似然比。所述 通道檢測(cè)器以1/N速率工作，并且每一1/N速率時(shí)鐘周期檢測(cè)N個(gè)比特。 所述通道檢測(cè)器包括并行工作的多個(gè)(D個(gè))MAP檢測(cè)器，其中每 個(gè)所述MAP檢測(cè)器每一1/N速率時(shí)鐘周期產(chǎn)生N/D個(gè)對(duì)數(shù)似然比的 值，并且其中所述多個(gè)MAP檢測(cè)器中的至少一個(gè)MAP檢測(cè)器約束所 述比特中的每一個(gè)。所述對(duì)數(shù)似然比的值可合并形成輸出序列。
在一個(gè)示例性實(shí)施例中，N為4， D為2，并且每個(gè)MAP檢測(cè)器每 一l/4速率時(shí)鐘周期產(chǎn)生2個(gè)對(duì)數(shù)似然比的值。 一個(gè)MAP檢測(cè)器約束4 個(gè)比特中的2個(gè)比特，并且第二個(gè)MAP檢測(cè)器約束所述4個(gè)比特中的另 外2個(gè)比特。此外，第一個(gè)MAP檢測(cè)器為所述4個(gè)比特中的2個(gè)比特確 定比特值和對(duì)數(shù)似然比的值，并且第二個(gè)MAP檢測(cè)器為所述4個(gè)比特 中的剩下的2個(gè)比特確定比特值和對(duì)數(shù)似然比的值。所述第一個(gè)和第 二個(gè)MAP檢測(cè)器被偏移2個(gè)比特，并且輸入到第二個(gè)MAP檢測(cè)器的分 支度量相對(duì)于第一個(gè)MAP檢測(cè)器被延遲2個(gè)比特。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供單個(gè)MAP檢測(cè)器，用于處理接 收到的信號(hào)并為 一 個(gè)或多個(gè)檢測(cè)到的比特產(chǎn)生對(duì)數(shù)似然比。所述MAP 檢測(cè)器包括前向檢測(cè)器，用于計(jì)算前向狀態(tài)度量；后向檢測(cè)器，用 于計(jì)算后向狀態(tài)度量；以及當(dāng)前分支檢測(cè)器，用于計(jì)算當(dāng)前分支度量， 其中所述前向檢測(cè)器、所述后向檢測(cè)器和所述當(dāng)前分支檢測(cè)器中的至 少兩個(gè)釆用不同的格柵結(jié)構(gòu)。所述前向檢測(cè)器和后向檢測(cè)器可使用某 些比特不受約束的不同的格柵結(jié)構(gòu)，而其中用于計(jì)算當(dāng)前分支上的標(biāo)
6簽的每個(gè)比特都受到約束。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，所述前向檢測(cè)器
使用4狀態(tài)格柵，所述后向檢測(cè)器使用4狀態(tài)或8狀態(tài)格柵，并且基本 上所有可能的4比特當(dāng)前分支在組合格柵結(jié)構(gòu)中都受到約束。
根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)方面，通過消除對(duì)一個(gè)或多個(gè)比特的依賴， 可以可選地減小通道檢測(cè)器的復(fù)雜度。例如，可以通過為在相應(yīng)位置 的二進(jìn)制值選擇具有最小值的分支度量來(lái)消除對(duì)一個(gè)或多個(gè)比特的 依賴。
通過參考以下的詳細(xì)描述和附圖，將獲得對(duì)本發(fā)明更完整的理解 和本發(fā)明的進(jìn)一步特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)。


圖l說明全速率格柵和l/4速率格柵；
圖2說明為在時(shí)刻k通過狀態(tài)3的最佳路徑計(jì)算組合狀態(tài)度量，其 中所述組合度量由前向狀態(tài)度量和后向狀態(tài)度量之和給出； 圖3說明在時(shí)刻k為比特計(jì)算軟判決；
圖4說明為通過時(shí)刻k的每個(gè)特定狀態(tài)的最佳路徑計(jì)算在時(shí)刻 k+8的組合狀態(tài)度量；
圖5是結(jié)合了本發(fā)明的特征的軟輸入軟輸出通道檢測(cè)器的示意性
框圖6更詳細(xì)地說明圖1的示例性1/4速率格柵；
圖7說明具有通往在時(shí)刻k的每個(gè)狀態(tài)的最佳路徑(實(shí)線)、并具 有離開在時(shí)刻k的每個(gè)狀態(tài)的最佳路徑(虛線)(示例性實(shí)施例中的 后向處理的長(zhǎng)度是8比特)的格柵；
圖8是用于圖5的偶檢測(cè)器中的示例性狀態(tài)0的相加-比較-選擇-預(yù) 估模塊800的示意性框圖9說明用于產(chǎn)生軟輸出(對(duì)數(shù)似然比)的偶電路和奇電路；
圖IO示出與時(shí)刻k相關(guān)聯(lián)的組合格柵結(jié)構(gòu)，其用于單個(gè)l/4速率 MAP檢測(cè)器，并且在前向檢測(cè)器和后向檢測(cè)器中具有4個(gè)狀態(tài)，并且 有16個(gè)離開當(dāng)前分支的狀態(tài)；
7圖1 l描述利用圖10中的格柵結(jié)構(gòu)的檢測(cè)器的實(shí)施例；以及 圖12說明軟輸出(對(duì)數(shù)似然比)的計(jì)算。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明提供高速、低功率、高性能的通道檢測(cè)器。根據(jù)本發(fā)明的 一個(gè)方面，提供通道檢測(cè)器，其包括一個(gè)或多個(gè)并行工作的MAP檢測(cè) 器。在示例性MAP檢測(cè)器中，分支上的比特?cái)?shù)大于狀態(tài)中的比特?cái)?shù)。 不受狀態(tài)約束的比特是基于本地反饋而被選擇的，或者被選擇為使得 路徑度量最小。當(dāng)比特不受約束時(shí)，檢測(cè)器格柵結(jié)構(gòu)不保證在此時(shí)具 有l(wèi)的幸存路徑(surviving path )和具有O的幸存路徑都將存在。因此， 檢測(cè)器可能無(wú)法為該比特計(jì)算軟輸出。此外，假設(shè)0是在最小度量路 徑上的值，如果在該位置存在具有l(wèi)的幸存路徑，則無(wú)法保證將存在 具有l(wèi)的最小度量路徑。因此，為不受約束的比特所產(chǎn)生的軟輸出的 大小可能太大。而且，NPFIR濾波器可能無(wú)法適當(dāng)?shù)剡m應(yīng)該比特。
在示例性并行MAP檢測(cè)器中，每個(gè)比特在至少一個(gè)MAP檢測(cè)器 中都受到約束。由具有受約束的比特的檢測(cè)器來(lái)"檢測(cè)，，該比特。MAP 檢測(cè)器的多個(gè)實(shí)例隨時(shí)間移位，以使得所有比特在至少一個(gè)MAP檢測(cè) 器中都受到約束。每個(gè)MAP檢測(cè)器為在該檢測(cè)器格柵中被約束的比特 的子集計(jì)算軟輸出。然后，來(lái)自所有檢測(cè)器的輸出^皮合并形成輸出序列。
在一個(gè)示例性實(shí)施例中，采用了1/4速率的兩個(gè)并行4狀態(tài)MAP 檢測(cè)器。并行檢測(cè)器中的每一個(gè)檢測(cè)器每一 1/4速率時(shí)鐘周期產(chǎn)生兩個(gè) 軟輸出，因而每一l/4速率時(shí)鐘周期產(chǎn)生4個(gè)軟輸出。每個(gè)分支表示4 個(gè)比特，并且每個(gè)狀態(tài)表示2個(gè)比特。偶MAP檢測(cè)器限制(tie down) 4個(gè)可能比特中的兩個(gè)，諸如比特0和1。奇檢測(cè)器限制剩下的兩個(gè)比 特，諸如比特2和3。在考慮l/4速率時(shí)鐘周期時(shí)應(yīng)用偶和奇標(biāo)記 (notation )，該標(biāo)記對(duì)于4比特時(shí)鐘周期中的前面兩個(gè)比特為高而對(duì) 于后面兩個(gè)比特為低。偶和奇MAP檢測(cè)器為由相應(yīng)檢測(cè)器約束的比特 確定比特值和軟輸出。
8在本發(fā)明的另一方面，采用單個(gè)MAP檢測(cè)器，其中該MAP檢測(cè) 器中的前向和后向檢測(cè)器可使用某些比特不受約束的不同格柵結(jié)構(gòu)， 但是用來(lái)計(jì)算在當(dāng)前分支上的標(biāo)簽的每個(gè)比特都受到約束。當(dāng)前比特 標(biāo)簽q是檢測(cè)器當(dāng)前正在為其計(jì)算軟輸出的比特，當(dāng)前分支是包含該 比特標(biāo)簽的分支。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，單個(gè)MAP檢測(cè)器工作在1/4 速率，每個(gè)分支上表示4個(gè)比特，前向檢測(cè)器使用4狀態(tài)格柵，后向檢 測(cè)器使用4狀態(tài)或8狀態(tài)格柵，并且所有可能的4比特當(dāng)前分支在組合 的格柵結(jié)構(gòu)中都受到約束。在當(dāng)前分支上為4比特標(biāo)簽產(chǎn)生4個(gè)軟輸 出。
通道檢測(cè)器通常利用基2 (radix-2)格柵，即每個(gè)分支有2個(gè)比 特并且對(duì)于每個(gè)狀態(tài)有4個(gè)進(jìn)入分支，以半速率來(lái)實(shí)現(xiàn)。對(duì)于每個(gè)狀 態(tài)，狀態(tài)度量被加到4個(gè)分支度量上，以獲得4個(gè)外出路徑度量。利用 6個(gè)比較器并行地比較4個(gè)進(jìn)入路徑度量。半速率SOVA通常小于半速 率MAP檢測(cè)器。但是，在l/4速率，具有良好性能的SOVA和MAP檢 測(cè)器的所有已知現(xiàn)有實(shí)現(xiàn)對(duì)于高速低成本的通道檢測(cè)器而言通常都 太大而不被考慮。本發(fā)明顯著地減小了1/4速率MAP檢測(cè)器的復(fù)雜度， 并提高了速度，以使其接近于半速率實(shí)現(xiàn)的速度的兩倍。
圖l說明全速率格柵110和l/4速率格柵120。 1/4速率格柵120中的
每個(gè)狀態(tài)具有16個(gè)進(jìn)入分支，其在比較和選擇了最佳的并行分支度量
之后減少為4個(gè)分支。通常通過令c。-6。來(lái)給出用于從狀態(tài)到狀
態(tài)[6。6J的全速率轉(zhuǎn)換的分支標(biāo)簽q，但是如果有預(yù)編碼的話，情況可
能不同。例如，1/(10D)的預(yù)編碼器使得分支標(biāo)簽為Q-^0^，因?yàn)闄z
測(cè)器執(zhí)行(l 6D)運(yùn)算來(lái)取消預(yù)編碼。
通常通過令(c0，C- pC. 2，c. 3) = (60 A 2，t 3)來(lái)給出用于從狀
態(tài)H到狀態(tài)的1/4速率轉(zhuǎn)換的分支標(biāo)簽(Cq，c. 2,c. 3)，但是
如果有預(yù)編碼的話，情況可能不同。在4狀態(tài)格柵中，比特6。和&7受狀
態(tài)約束，而比特6」和&j不受狀態(tài)約束。
4狀態(tài)Max-Log MAP算法如前所述，Max-Log-MAP檢測(cè)器組合前后和后向狀態(tài)度量以便 為每個(gè)比特標(biāo)簽計(jì)算軟判決。圖2說明為在時(shí)刻k通過狀態(tài)3的最佳路 徑計(jì)算組合狀態(tài)度量200，其中組合度量200通過將前向狀態(tài)度量210 和后向狀態(tài)度量220相加而給出。在圖2的標(biāo)記中，與前向狀態(tài)度量210 相關(guān)聯(lián)的路徑用實(shí)線表示，與后向狀態(tài)度量220相關(guān)聯(lián)的路徑用虛方 形表示，并且與組合狀態(tài)度量200相關(guān)聯(lián)的路徑用虛圓形表示。 Max-Log Map檢測(cè)器計(jì)算時(shí)刻k的軟判決作為在時(shí)刻k具有1的最小組 合度量和在時(shí)刻k具有O的最小組合度量之差。
圖3說明在時(shí)刻k為比特計(jì)算軟判決。如圖3所示，將在時(shí)刻k對(duì) 比特的軟判決給出為在時(shí)刻k具有比特判決一 (1)的最佳路徑310的 組合度量200和在時(shí)刻k具有比特判決零(0)的最佳路徑320的組合度 量320之差。對(duì)于圖1所示的4狀態(tài)格柵，軟判決被給出為狀態(tài)2和3的 組合度量的最小值減去狀態(tài)0和1的組合度量的最小值。
在Max-Log MAP算法的一個(gè)示例性實(shí)施例中，用來(lái)計(jì)算前向狀 態(tài)度量的分支度量被延遲，以便在前向方向上計(jì)算與后向處理相關(guān)聯(lián) 的度量。這樣的Max-LogMAP檢測(cè)器計(jì)算在時(shí)刻k+Q的組合度量，其 對(duì)應(yīng)于在時(shí)刻k具有比特標(biāo)簽0的最大4既率路徑和在時(shí)刻k具有比特標(biāo) 簽l的最大概率路徑。在Max-LogMAP檢測(cè)器中，最大概率路徑與最 小度量路徑相同。兩個(gè)組合度量之差是對(duì)于在時(shí)刻k的比特標(biāo)簽的軟 判決。組合狀態(tài)度量200表示通過在時(shí)刻k的每個(gè)狀態(tài)的最佳路徑的、 在時(shí)刻k+Q的路徑度量。對(duì)于許多應(yīng)用，Q-8足以獲得好的差錯(cuò)率性 能。該預(yù)估方法消除了通常與之前的后向檢測(cè)器相關(guān)聯(lián)的預(yù)熱時(shí)間 段。在后向檢測(cè)器中計(jì)算的所有度量都是準(zhǔn)確的。
在該特定的實(shí)施例中，后向檢測(cè)器的大小為前向檢測(cè)器的大小的 大約兩倍。后向檢測(cè)器在前向方向上實(shí)施，就好像有與時(shí)刻k的每個(gè) 狀態(tài)相關(guān)聯(lián)的4個(gè)獨(dú)立的前向檢測(cè)器。具有本地反饋F蚴^的、與狀態(tài) S-[^U相關(guān)聯(lián)的前向檢測(cè)器開始于狀態(tài)度量Mk(&6w 6w)對(duì)于 [i^Z jw &』=[S， F]等于o，并且對(duì)于其它所有狀態(tài)都等于無(wú)窮大。 針對(duì)狀態(tài)S的前向檢測(cè)器找到離開在時(shí)刻k的狀態(tài)S的、在時(shí)刻k+Q的最佳路徑。在后向檢測(cè)器中有8個(gè)前向檢測(cè)器， 一個(gè)檢測(cè)器用于狀態(tài)S 和本地反饋F的組合。如果分支上的比特?cái)?shù)量大，即為4,預(yù)估長(zhǎng)度Q 小，即為8，并且狀態(tài)和本地反饋比特的數(shù)量小，即為4或8，則與每 個(gè)狀態(tài)相關(guān)聯(lián)的前向檢測(cè)器可被拆分以使得沒有狀態(tài)度量會(huì)被反饋 來(lái)產(chǎn)生新的狀態(tài)度量。因?yàn)闆]有狀態(tài)度量反饋，所以后向檢測(cè)器可被 流水線化以獲得高速度，并且它不必使用單個(gè)格柵結(jié)構(gòu)來(lái)表示每個(gè)格 柵步驟。每個(gè)步驟可具有不同數(shù)量的狀態(tài)或本地反饋。
對(duì)于傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)，分支上的比特?cái)?shù)量通常小，即為1或2，并且在 時(shí)刻k的狀態(tài)數(shù)量大，即為16。當(dāng)每個(gè)分支上只有1個(gè)或2個(gè)比特時(shí)， 準(zhǔn)確的后向檢測(cè)周期Q除以分支上的比特?cái)?shù)量得到的結(jié)果大。對(duì)于半 速率16狀態(tài)MAP檢測(cè)器，存在與預(yù)估周期Q-8相關(guān)聯(lián)的4個(gè)格柵分支 步驟。拆分的后向檢測(cè)器的大小大約是前向檢測(cè)器的大小的4倍。比 較而言，從單個(gè)狀態(tài)開始預(yù)熱的現(xiàn)有技術(shù)后向檢測(cè)器的大小與前向檢 測(cè)器的大小大致相同。當(dāng)后向檢測(cè)器與前向檢測(cè)器使用相同的分支度 量時(shí)，后向檢測(cè)器不能以前向檢測(cè)器使用本地反饋的方式相同的方式 來(lái)使用本地反饋。本地反饋需要被視為狀態(tài)比特。因此，l個(gè)本地反 饋比特使?fàn)顟B(tài)數(shù)量加倍，而2個(gè)本地反饋比特使?fàn)顟B(tài)數(shù)量乘4。最容易 做的是，放棄本地反饋并使用性能比前向檢測(cè)器差但具有相同狀態(tài)數(shù) 量的后向檢測(cè)器。在大多數(shù)傳統(tǒng)檢測(cè)器中，如果沒有本地反饋，那么 好的性能需要16狀態(tài)，在這種情況下，后向檢測(cè)器的大小與前向檢測(cè) 器的大小近似相同。既然傳統(tǒng)的前向檢測(cè)器和后向檢測(cè)器具有相同的 速度和幾乎相同的大小，因此，就不會(huì)有拆分后向檢測(cè)器以使得后向 檢測(cè)器更快和更大的動(dòng)機(jī)。但是，傳統(tǒng)MAP和SOVA檢測(cè)器的問題是， 在半速率時(shí)，它們無(wú)法獲得高的數(shù)據(jù)率，并且需要大得多的l/4速率實(shí) 現(xiàn)。
圖4說明為通過在時(shí)刻k的每個(gè)特定狀態(tài)的最佳路徑410、420計(jì)算 在時(shí)刻k+8的組合狀態(tài)度量。為了計(jì)算圖4的軟判決，傳統(tǒng)技術(shù)采用16 狀態(tài)檢測(cè)器，其對(duì)于每個(gè)狀態(tài)具有16個(gè)進(jìn)入路徑和16個(gè)外出路徑。本 發(fā)明認(rèn)識(shí)到，可利用較少數(shù)量的狀態(tài)獲得基本類似的性能。具體而言，本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例使用并行工作的一個(gè)或多個(gè)檢測(cè)器，其在前向檢
測(cè)器中以高速處理4個(gè)狀態(tài)，并且在后向處理器中處理4個(gè)或更多狀 態(tài)。前向檢測(cè)器具有在一個(gè)l/4速率時(shí)鐘周期中計(jì)算的狀態(tài)度量，和用 在下一1/4速率時(shí)鐘周期中的反饋。考慮如圖1所示的有4個(gè)分支進(jìn)入每 個(gè)狀態(tài)并且每個(gè)分支有4個(gè)比特的4狀態(tài)格柵120，示例性公開的MAP 檢測(cè)器工作在l/4速率。以典型跟蹤延遲(tracking latency )獲得預(yù)判 決。
所公開的MAP檢測(cè)器在前向檢測(cè)器中僅使用4狀態(tài)格柵，但是通 過使用兩個(gè)本地反饋抽頭用于分支度量的計(jì)算，獲得了與16狀態(tài)檢測(cè) 器類似的性能。但是，在一個(gè)示例性實(shí)現(xiàn)中，MAP檢測(cè)器最小化了一 個(gè)本地反饋抽頭輸出，從而只需要一個(gè)本地反饋抽頭。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，這 種分支度量計(jì)算技術(shù)獲得了與利用兩個(gè)本地反饋抽頭的技術(shù)幾乎一 樣的性能。
如下面討論的那才羊，示例性MAP檢測(cè)器采用兩個(gè)4狀態(tài)經(jīng)^f務(wù)改的 Max-Log Map檢測(cè)器，其被偏移兩個(gè)比特以在每一 1/4速率周期產(chǎn)生4 個(gè)對(duì)數(shù)似然比(LLR)。輸入到奇相位檢測(cè)器的分支度量輸入比偶相 位檢測(cè)器延遲2。偶相位檢測(cè)器為比特&6/ ^^…計(jì)算 LLR值(和預(yù)判決)。奇相位檢測(cè)器為比特&^ ^io6〃… 計(jì)算LLR值。
在16狀態(tài)格柵中，每個(gè)狀態(tài)有4個(gè)比特。當(dāng)使用4狀態(tài)格柵來(lái)近似 于16狀態(tài)格柵的性能時(shí)，從狀態(tài)標(biāo)簽獲得兩個(gè)比特，并且從本地反饋 獲得兩個(gè)比特，以選擇分支度量。每個(gè)狀態(tài)具有16個(gè)進(jìn)入分支，其在 比較和選擇最佳并行分支度量之后減小到4個(gè)。示例性反饋環(huán)路包含 用于將狀態(tài)度量加到當(dāng)前分支度量上的加法器、4路比較和4路選擇。 示例性實(shí)施例計(jì)算兩組256個(gè)(總共512個(gè))1/4速率分支度量。偶相位 檢測(cè)器中的分支度量可被表示為8^10(^6_/&^-31>^ -^- 5&7])，而奇 相位檢測(cè)器中的分支度量可被表示為BM^(iu &^.^^1>^-76^^〗)。 在一個(gè)變型中，通過消除對(duì)最后一個(gè)比特(分別是^7和^)的依賴 (dependence),只計(jì)算了256個(gè)1/4速率分支度量，從而減小了復(fù)雜度并提高了速度。如同下面討論的那樣，通過為在相應(yīng)位置的二進(jìn)制
0或1選擇具有最小值的分支度量來(lái)消除對(duì)最后一個(gè)比特的依賴。
圖5是結(jié)合了本發(fā)明的特征的軟輸入軟輸出通道檢測(cè)器500的示 意性框圖。如圖5所示，軟輸入軟輸出通道檢測(cè)器500處理均衡后的樣 本外y" 》3 ，以計(jì)算4個(gè)對(duì)數(shù)似然比"丄-3 。軟輸入軟輸出 通道檢觀寸器500包括4言號(hào)相關(guān)噪聲預(yù)測(cè)(signal dependent noise predictive, SDNP ) 1/4速率FIR濾波器510。每比特對(duì)從盤讀回的波形 采樣一次，并且用FIR濾波器將其均衡為部分響應(yīng)目標(biāo)。由于與均衡 后的樣本y。相關(guān)聯(lián)的噪聲是信號(hào)相關(guān)的(signal d印endent)， 一組32 個(gè)信號(hào)相關(guān)噪聲預(yù)測(cè)(SDNP) FIR濾波器51(H皮用來(lái)產(chǎn)生32個(gè)不同的 濾波值ZO0( &/l*-^^，對(duì)于每個(gè)5比特信號(hào)相關(guān)條件有一個(gè)濾波 值。通常，用減少的一組信號(hào)相關(guān)條件來(lái)減小復(fù)雜度。當(dāng)工作在1/4 速率時(shí)，隨后將用于每個(gè)時(shí)間間隔&到^的32個(gè)不同的濾波值——諸如 用于時(shí)刻&的ZO(I O反油-2l^-^"——以及相關(guān)聯(lián)的濾波值的平均值，應(yīng) 用到階段520中相應(yīng)方差(square- difference)運(yùn)算符。
通常，當(dāng)工作在l/4速率時(shí)，階段520的輸出是4組32個(gè)全速率分 支度量B必。[6.A2^Im]), B-必./ [&A威A5])， B—2(1&>.威在5])和 B-3("^^-5"36-7]〕。與時(shí)間,。相關(guān)聯(lián)的32個(gè)方差運(yùn)算符的輸出是平方誤 差值5^%(& &^-2&*#一)。對(duì)于正確的路徑，平方誤差 (squared error) 表示與均衡后的樣本y。相關(guān)聯(lián)的平方噪聲。對(duì)于不正確的路徑，平方 誤差包括噪聲和信號(hào)分量。方差運(yùn)算符520計(jì)算平方噪聲值 y^r。(&G 6-/》-2^^M)，力-下戶斤示
其中，附e卵(d^. 1&-^13&.4)表示在^11&-2&-^-4是正確的路徑時(shí)
20(&0&-戒2^")的平均值。附e咖(^&A.AA^的值通過將有效均衡目標(biāo)
(FIR目標(biāo)和SDNP FIR濾波器的組合)的理想(無(wú)噪聲)輸出 和偏離值(bias value) W"s(^&-,6-2^3&)相力口而計(jì)算出的 附g""(缺A點(diǎn)4) = ideal秘A A 4) + bk<^森3)， 其中所述偏離值W <&。 k森2^^)對(duì)應(yīng)于當(dāng)&森A A A 4是正確路
13徑時(shí)在Zo(&o反a^-j")和6.AAj")之間的平均誤差。
在軟輸入/軟輸出檢測(cè)器中，根據(jù)
<formula>formula see original document page 14</formula>
軟輸入￡/0被加到平方誤差上以形成全速率分支度量。
128個(gè)全速率分支度量B被應(yīng)用到分支度量單元530，所述分支度 量單元530根據(jù)元件530中示出的等式，從所述128個(gè)全速率分支度量 和64個(gè)延遲的全速率分支度量計(jì)算512個(gè)1/4速率分支度量BM。如這里 所使用的那樣，在標(biāo)記BMo(mfl[(KK)O])中，帶下劃線的前面的O分別表 示時(shí)刻to， t2和t-3時(shí)的4個(gè)全速率分支度量之和。如圖5所示，4個(gè) 并行分支的最小值M4 (~6./ 4 6-A^^./D 50(H皮選擇并且^皮應(yīng)用到軟 輸出4狀態(tài)MAP檢測(cè)器540——偶檢測(cè)器。類似地，4個(gè)并行分支的最 小值BMlj0j &3..[ &戒7辦>-91) 500被選擇并且被應(yīng)用到軟輸出4狀態(tài) MAP檢測(cè)器550——奇檢測(cè)器。軟輸出MAP檢測(cè)器540、 550產(chǎn)生對(duì)數(shù) 似然比L，如同下面結(jié)合圖7進(jìn)一步討論的那樣。
圖6更詳細(xì)地說明圖l的示例性l/4速率格柵120。再次注意，示例 性1/4速率格柵120是4狀態(tài)格柵，具有4組到每個(gè)狀態(tài)的4個(gè)分支，并且 每個(gè)分支具有4個(gè)比特。因而，有16個(gè)路徑進(jìn)入每個(gè)狀態(tài)(4組，每組 4個(gè)并行路徑)。比較每個(gè)反饋條件的并行分支度量，并選擇與本地 反饋相匹配的最小并行分支度量。從而格柵120減小為只有4個(gè)進(jìn)入路 徑。通過這種方式，在一個(gè)l/4速率時(shí)鐘周期內(nèi)，臨界路徑是(4路選 擇反饋)/ (相加)/ ( 4路比較)/ ( 4路選擇)。
如圖6所示，與每個(gè)狀態(tài)相關(guān)聯(lián)的狀態(tài)標(biāo)簽——諸如第一個(gè)狀態(tài) 的狀態(tài)標(biāo)簽[(W s、s、]——包括兩個(gè)狀態(tài)比特和兩個(gè)本地反饋比特。兩 個(gè)本地反饋比特由通往相應(yīng)狀態(tài)的最佳路徑確定。例如，第一本地反 饋比特s、表示通往在時(shí)刻^的狀態(tài)0的幸存路徑上的比特。如同下面 進(jìn)一步討論的那樣，本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例可選地通過將第二本地反饋 比特最小化直到消除該比特，來(lái)減小復(fù)雜度。
離開每個(gè)狀態(tài)的4比特標(biāo)簽——諸如00b-2tL3——包括兩個(gè)指示新 狀態(tài)的比特(前面的兩個(gè)比特)和之后兩個(gè)不受狀態(tài)約束的比特(因此，有4個(gè)可能的狀態(tài)值)。此外，表示4個(gè)并行分支中的最小分支度 量的分支度量被表示如下
BM0(O0..
， BMo(麵[OO sV.73， BMo(OOll[OO s%s%"
選擇最佳并行路徑(最小值)以消除對(duì)比特b.2b.3的依賴。在方
括號(hào)內(nèi)的4個(gè)比特表示先前狀態(tài)和本地反饋的歷史信息。
圖7說明格柵700，其具有通往在時(shí)刻k的每個(gè)狀態(tài)的最佳路徑710 (實(shí)線)，和離開在時(shí)刻k的每個(gè)狀態(tài)的最佳路徑720 (虛線)(在示 例性實(shí)施例中，后向處理的長(zhǎng)度是8比特)。此外，圖7說明結(jié)合了本 發(fā)明的特征的MAP檢測(cè)器750。 MAP檢測(cè)器750處理通過在時(shí)刻k的每 個(gè)狀態(tài)的最佳路徑在時(shí)刻/t+S的度量M/^。通常，如同下面結(jié)合圖8所 進(jìn)一步討論的那樣，對(duì)于減小復(fù)雜度的實(shí)施方式，度量M&s是在具有 最小路徑度量的、通過狀態(tài)k并且直到時(shí)刻A:+《的最佳路徑上的所有 1/4速率分支度量BM之和的最小值。在圖7的標(biāo)記中，第一度量
M"........W)表示在時(shí)刻k為0并在時(shí)刻k-1為0的概率的負(fù)的自然對(duì)
數(shù)-i {PrOit=0 and &產(chǎn)0)}，其中對(duì)于所有示例性實(shí)施例，分支標(biāo)簽
c, - & 。前面的點(diǎn)表示被最小化以獲得最佳路徑的二進(jìn)制值A(chǔ)+S到 尾隨的0表示受約束的時(shí)刻A:和/tJ的值。
比較器760-l到760-4選擇最小度量。比較器760-l選擇在時(shí)刻k-l 的值為0的最佳路徑。比較器760-2選擇在時(shí)刻k-l的值為l的最佳路徑。 比較器760-3選擇在時(shí)刻k的值為0的最佳路徑。比較器760-4選擇在時(shí) 刻k的值為l的最佳路徑。每個(gè)比較器760-l到760-4選擇C,，(x)，其等于
-,"(雖O。 MAP檢測(cè)器750的軟輸出表示對(duì)數(shù)似然比lp其等于
/"(，，iV沐-l"。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，后向處理是展開的并與前向處理相結(jié) 合，以使得二者共享相同的分支度量計(jì)算。后向處理被實(shí)現(xiàn)為預(yù)估以 找到離開該狀態(tài)的最佳路徑。雖然將示例性MAP檢測(cè)器750說明為 max-log MAP檢測(cè)器，但是可實(shí)現(xiàn)任何類型的MAP算法，這對(duì)于本領(lǐng)
15域技術(shù)人員是顯而易見的。 減小復(fù)雜度的方法
在本發(fā)明的一個(gè)變型中，通過僅反饋兩個(gè)本地反饋比特之一并消 除對(duì)另一個(gè)比特的依賴，減小了復(fù)雜度且增加了速度。如這里所述的 那樣，"減小的復(fù)雜度"意味著通過選擇使最老的全速率分支度量最小
化的值h，來(lái)消除對(duì)最老的比特(h)的依賴，如下所示
BMo( & &， 6-2 & 6-5 ",])
其中對(duì)比特b-7的依賴已經(jīng)被消除。選擇最小值，這以某些損失
的性能為代價(jià)而換取減小的復(fù)雜度。分支度量計(jì)算模塊的復(fù)雜度被減
半。因此，在圖5的階段530，只預(yù)先計(jì)算256個(gè)l/4速率分支度量，如 下所示
BMo( ￡>.2 6.3〖"6-5 '])和 BM_" b ^ " [ &-《,〗)
現(xiàn)在，當(dāng)比較每個(gè)反饋條件的并行分支度量并選擇與本地反饋相
匹配的最小并行分支度量時(shí)，只有64個(gè)比較/選擇以得到
B線(' [ " ".])和 BM-2(辦-2 6-3 .' [ " ])
最終，32個(gè)1/4速率分支度量(偶MAP檢測(cè)器和奇MAP檢測(cè)器750 中的每一個(gè)有16個(gè))被選擇以饋送給通道檢測(cè)器，如下所示
BMM &o l， '*
BM0(辦0 li.. [" " i ,])如果嚴(yán)；=1
B輙&0 " .. & l ])如果',格^ - 0
和
B亂2( 12 & ""&7 / ,])如果/""、=，
BM—2 (12 ^ [&417 0 ]>果,《6、 4*
BMg(&^ .. [^4&-5..])表示與從在時(shí)刻-4的狀態(tài)到在時(shí)刻0的狀 態(tài)的轉(zhuǎn)變相關(guān)聯(lián)的分支度量，其被加到狀悉度量M(Uj)上。選擇信號(hào)s控制對(duì)應(yīng)的復(fù)用器，如同下面結(jié)合圖8所進(jìn)一步討論的那樣。例如， 如果選擇信號(hào)"是二進(jìn)制一 (1)，則復(fù)用器在比特位置^j將選擇值l，
并且如果選擇信號(hào)&6是二進(jìn)制零(0)，則復(fù)用器在比特位置^5將選
擇值o。
圖8是用于圖5中的偶檢測(cè)器540中的示例性狀態(tài)0的相加-比較 選擇一預(yù)估模塊800的示意性框圖。由于在示例性偶檢測(cè)器540和奇檢測(cè) 器550中的每一個(gè)中有4個(gè)狀態(tài)，因此總共有8個(gè)模塊800。在階段810 的上面4個(gè)復(fù)用器由本地反饋選擇信號(hào)sVe控制，sVe表示在通往時(shí)刻 k-4的狀態(tài)0的幸存路徑上的第三最新比特，對(duì)于初始狀態(tài) S^〖&jm6w]，其被表示為sV^SWM(&W&5)。復(fù)用器的輸出是在連接 狀態(tài)[6w] = 0和未來(lái)狀態(tài)SF=[~ ~_/]的最佳路徑上的第三最新比 特gV*k= (&jw &w"知"*w)。復(fù)用器的輸入是在連接狀態(tài)O和也受
約束而具有規(guī)定的反饋比特值F4"^sp"s1，10 -Sg/wCfij^*-/" ^^w6m) 的未來(lái)狀態(tài)的最佳路徑上的第三最新比特。
如同前面指出的那樣，在階段810的4個(gè)較低的復(fù)用器由選擇信號(hào) sVs控制，來(lái)選擇在魟6位置具有適當(dāng)值的分支度量之一。在階段810, 4個(gè)較低的復(fù)用器的輸出是4個(gè)離開狀態(tài)0的分支度量。在階段820的加 法器將4個(gè)離開狀態(tài)O的分支度量與Mk-4(00)相加，其中Mk—4(00)是通到 在時(shí)刻/^/的狀態(tài)0的最佳路徑。這些和是路徑度量Mk(敝.做)。在其他 狀態(tài)模塊中為離開狀態(tài)l、 2、 3的分支度量計(jì)算另外的路徑度量825。
加法器820產(chǎn)生的路徑度量M"敝,卿,M必/"卵)，Mic(M.(奶和 Mka/",在階段830被延遲4T 1/4速率的兩倍，以獲得用于后向處理的 M^值。通過這種方式，模塊800允許電路^L前向和后向處理共享和重 用。此外，在階段830的復(fù)用器比較離開狀態(tài)0的4個(gè)分支度量并選擇 最佳的一個(gè)(最小值)，以便隨后將其延遲4T以獲得BMk4(, . . *
)中，在 時(shí)刻A:-8和A:-9限制在方括號(hào)里面的值。
在階段850，加法器將在時(shí)刻/t-8和A:-9被限制的值相加。此外， 在階段850，復(fù)用器840比較進(jìn)入狀態(tài)0 (并且由加法器820產(chǎn)生)的4
17個(gè)路徑度量M"oa.oo)、 Mfc(o/.力o)、 Mk(/a力o)和Mk(iA力o),并選擇
最小值，該最小值然后在延遲842被延遲4T，從而產(chǎn)生狀態(tài)度量 Mjm(OO)。選擇信號(hào)s\—s在所選擇的狀態(tài)度量的控制下由復(fù)用器846選 擇并在延遲848被延遲4T。從狀態(tài)0到狀態(tài)0的8個(gè)時(shí)間周期之前(k-8)
的最小組合度量Mk-8(........00)在階段860被復(fù)用器選擇，然后被延
遲4T。延遲和復(fù)用器階段870產(chǎn)生時(shí)刻魟4的選擇信號(hào)selk-4。
圖9說明用于產(chǎn)生軟輸出(對(duì)數(shù)似然比)的偶電路和奇電路卯O。
如圖9所示，從圖8的檢測(cè)器800獲得第一組合度量Mk-g(........00)，
并且從類似檢測(cè)器獲得剩下的7個(gè)組合度量。比較器910-1到910-4選擇 最小度量。比較器910-l選擇在時(shí)刻k-16具有值0的最佳路徑。比較器 910-2選擇在時(shí)刻k-16具有值1的最佳路徑。比較器910-3選擇在時(shí)刻 k-17具有值0的最佳路徑。比較器910-4選擇在時(shí)刻k-17具有值l的最佳 路徑。然后，加法器的輸出被延遲4T，以提供時(shí)刻A:-16的對(duì)數(shù)似然比。
單個(gè)檢測(cè)器方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例涉及單個(gè)MAP檢測(cè)器，其具有三部分 前向檢測(cè)器、當(dāng)前分支度量和后向檢測(cè)器，其中所有三部分都具有不 同的格柵結(jié)構(gòu)(即，不同的狀態(tài)數(shù)量和/或不同的本地反饋)。在該實(shí) 施例中，前向格柵和后向格柵結(jié)構(gòu)不約束所有比特，而當(dāng)前分支約束 所有當(dāng)前分支比特。為了保證準(zhǔn)確計(jì)算當(dāng)前分支標(biāo)簽的軟輸出，三個(gè) 部分的組合約束計(jì)算當(dāng)前分支上的標(biāo)簽所需要的所有比特。
圖IO示出與時(shí)刻k相關(guān)聯(lián)的組合格柵結(jié)構(gòu)，其用于單個(gè)l/4速率 MAP檢測(cè)器，在前向和后向檢測(cè)器中具有4個(gè)狀態(tài)，并且有16個(gè)離開 當(dāng)前分支的狀態(tài)。圖10僅僅試圖示出與在時(shí)刻k的16個(gè)狀態(tài)相關(guān)聯(lián)的 分支連接中的某些，其中每個(gè)狀態(tài)具有4個(gè)進(jìn)入路徑和4個(gè)外出路徑。 在時(shí)刻k+4的狀態(tài)具有16個(gè)進(jìn)入路徑和4個(gè)外出路徑。
圖1 l描述利用圖10中的格柵結(jié)構(gòu)的檢測(cè)器的實(shí)施例。在前向檢測(cè) 器中存在具有2個(gè)本地反饋比特的4個(gè)狀態(tài)。前向檢測(cè)器1100通過選擇的最小值來(lái)更新4個(gè)前向狀態(tài)度量Mk(bkbw)1110，其中由前向檢 測(cè)器中的幸存路徑選擇本地反饋^"-SWjw[辦w 6w]和 &7 6wl。有與當(dāng)前分支和當(dāng)前分支的未來(lái)狀態(tài)相關(guān)聯(lián)的4
個(gè)比特(&&-/辦^&-3)，并且有與初始狀態(tài)[&JW&W]和本地反饋相關(guān)聯(lián)的4個(gè)比特。當(dāng)前分支檢測(cè)器1120將具有所選擇的本地
反饋6iM-5^-tf[&W 6jw〗和^7-^4-7(AM辦U]的當(dāng)前分支的分支度量 BM必fe &fe.2 M&JW ^-5 &iNJ &7]>力口到前向狀態(tài)度量Mk<#JM
上，以產(chǎn)生當(dāng)前度量Mk(6fr6iw&ifc-2 6jw) 1130。理想地，由于本地反饋， 在后向檢測(cè)器中將有8個(gè)或16個(gè)狀態(tài)。但是，在這個(gè)特定實(shí)施例中， 后向檢測(cè)器具有降低的性能和復(fù)雜度。后向檢測(cè)器具有4個(gè)狀態(tài)，其 中除了在連接到當(dāng)前分支的狀態(tài)上以外任何地方都沒有本地反饋，其 中所述連接到當(dāng)前分支的狀態(tài)具有4個(gè)狀態(tài)比特f & 。通過
選擇使分支度量最小化的值來(lái)消除對(duì)本地反饋的依賴。后向檢測(cè)器 1140計(jì)算預(yù)估分支度量Bfc(, [&^w ^w&w)1150，其表示離開
狀態(tài)〖^6jw &^&^的最佳8比特分支。通過以下步驟來(lái)計(jì)算預(yù)估分支 度量選擇離開狀態(tài)[6w^^]的最小4比特預(yù)估分支度量，將其加到 與從狀態(tài)[^t&w6w&w]到狀態(tài)[^^&iHJ]的轉(zhuǎn)變相關(guān)聯(lián)的最小分支度量 上，并最小化對(duì)連接狀態(tài)比特的依賴
Bk(........few =U (Bfcf8(. . . , + Bk+4(U. .
然后，預(yù)估分支度量被加到延遲后的當(dāng)前度量上，以獲得組合度 量Mfe(,.......1160 。 圖12示出作為計(jì)算
Q(x)- -/"(/M6rx》)和軟輸出l =紐(iV0產(chǎn)TU)—/"(iV(辦產(chǎn)W)的中間
步驟，組合度量是如何被分成兩個(gè)度量Mk(........&^/)和
M"..........辦jw^w)的。
除了這里詳細(xì)描述的例子之外，單個(gè)MAP檢測(cè)器實(shí)施例可以比 并行MAP檢測(cè)器實(shí)施例具有更靈活的設(shè)計(jì)，以便以更高的復(fù)雜度獲得 更高的性能。但是，存儲(chǔ)所有l(wèi)/4速率分支度量和更復(fù)雜的組合度量使 得圖11和圖12所示的單個(gè)檢測(cè)器要稍大于圖8和圖9所示的兩個(gè)并行
19MAP檢測(cè)器。這兩個(gè)詳細(xì)實(shí)施例具有類似的性能。 結(jié)論
盡管這里僅僅通過數(shù)字邏輯模塊來(lái)描述了本發(fā)明的示例性實(shí)施 例，但是對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的是，各種功能可用軟件程序、 使用電路元件或狀態(tài)機(jī)的硬件、或軟件和硬件的組合在數(shù)字域中被實(shí) 現(xiàn)為處理步驟。可在例如數(shù)字信號(hào)處理器、微控制器或通用計(jì)算機(jī)中 采用這樣的軟件?？梢栽诩呻娐分袑?shí)現(xiàn)的電路中包括這樣的硬件和 軟件。
因此，本發(fā)明的功能能夠以方法和實(shí)踐這些方法的裝置的形式來(lái) 實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)方面能夠以例如存儲(chǔ)在存儲(chǔ)介質(zhì)中、加載 到機(jī)器中和/或由機(jī)器執(zhí)行、或在某些傳輸介質(zhì)上傳輸?shù)某绦虼a的形 式來(lái)實(shí)現(xiàn)，其中當(dāng)程序代碼被加載到由諸如計(jì)算機(jī)之類的機(jī)器中并由 機(jī)器執(zhí)行時(shí)，該機(jī)器變成用于實(shí)踐本發(fā)明的裝置。當(dāng)在通用處理器上 實(shí)現(xiàn)時(shí)，程序代碼段與處理器組合，以提供其操作類似于專用邏輯電 路的設(shè)備。本發(fā)明還能夠在集成電路、數(shù)字信號(hào)處理器、微處理器和 微控制器中的一種或多種中實(shí)現(xiàn)。
應(yīng)當(dāng)理解，這里所示出和描述的實(shí)施例和變化僅僅是示意本發(fā)明 的原理，本領(lǐng)域技術(shù)人員可進(jìn)行各種修改而不背離本發(fā)明的范圍和精 神。
權(quán)利要求
1.一種用于處理接收到的信號(hào)并為一個(gè)或多個(gè)檢測(cè)到的比特產(chǎn)生對(duì)數(shù)似然比的軟輸出通道檢測(cè)器，其中所述通道檢測(cè)器基本工作在1/N速率，并且其中所述通道檢測(cè)器每一1/N速率時(shí)鐘周期檢測(cè)N個(gè)比特，所述軟輸出通道檢測(cè)器包括并行工作的多個(gè)MAP檢測(cè)器，其中所述MAP檢測(cè)器的數(shù)量為D，其中每個(gè)所述MAP檢測(cè)器每一1/N速率時(shí)鐘周期產(chǎn)生N/D個(gè)對(duì)數(shù)似然比的值，并且其中所述多個(gè)MAP檢測(cè)器中的至少一個(gè)MAP檢測(cè)器約束所述比特中的每一個(gè)。
2. 如權(quán)利要求l所迷的通道檢測(cè)器，其中N為4， D為2，并且其 中所述2個(gè)MAP檢測(cè)器中的每個(gè)MAP檢測(cè)器每一l/4速率時(shí)鐘周期產(chǎn) 生2個(gè)對(duì)數(shù)似然比的值。
3. 如權(quán)利要求l所述的通道檢測(cè)器，其中后向狀態(tài)度量被拆分， 以使得沒有被反饋以產(chǎn)生新的狀態(tài)度量的狀態(tài)度量。
4. 如權(quán)利要求l所述的通道檢測(cè)器，其中計(jì)算后向狀態(tài)度量的后 向檢測(cè)器包含一個(gè)或多個(gè)用于存儲(chǔ)所述狀態(tài)度量的流水線寄存器。
5. 如權(quán)利要求l所迷的通道檢測(cè)器，其中通過消除對(duì)一個(gè)或多個(gè) 比特的依賴，所述通道檢測(cè)器的復(fù)雜度被減小。
6. 如權(quán)利要求9所述的通道檢測(cè)器，其中通過為在相應(yīng)位置的二 進(jìn)制值選擇具有最小值的分支度量，來(lái)消除所述對(duì)一個(gè)或多個(gè)比特的 依賴。
7. —種用于處理接收到的信號(hào)并為一個(gè)或多個(gè)檢測(cè)到的比特產(chǎn)生對(duì)數(shù)似然比的MAP檢測(cè)器，所述MAP檢測(cè)器包括 前向檢測(cè)器，用于計(jì)算前向狀態(tài)度量； 后向檢測(cè)器，用于計(jì)算后向狀態(tài)度量；當(dāng)前分支檢測(cè)器，用于計(jì)算當(dāng)前分支度量，其中所述前向檢測(cè)器、 所述后向檢測(cè)器和所述當(dāng)前分支檢測(cè)器中的至少兩個(gè)采用不同的格 柵結(jié)構(gòu)。
8. 如權(quán)利要求7所述的MAP檢測(cè)器，其中所述前向檢測(cè)器和所 述后向檢測(cè)器使用其中某些比特不受約束的不同格柵結(jié)構(gòu)，并且其中 用于計(jì)算所述當(dāng)前分支上的標(biāo)簽的每個(gè)比特都受到約束。
9. 一種用于處理接收到的信號(hào)的方法，所述方法包括 利用基本工作在1/N速率的通道檢測(cè)器，為一個(gè)或多個(gè)檢測(cè)到的比特產(chǎn)生對(duì)數(shù)似然比，其中所述通道檢測(cè)器每一1/N速率時(shí)鐘周期檢 測(cè)N個(gè)比特，并且其中所述通道檢測(cè)器包括并行工作的多個(gè)MAP檢測(cè)器，其中所述MAP檢測(cè)器的數(shù)量為D， 其中每個(gè)所述MAP檢測(cè)器每一 1/N速率時(shí)鐘周期產(chǎn)生N/D個(gè)對(duì)數(shù)似然 比的值，并且其中所述多個(gè)MAP檢測(cè)器中的至少一個(gè)MAP檢測(cè)器約 束所述比特中的每一個(gè)。
10. —種用于利用MAP檢測(cè)器處理接收到的信號(hào)的方法，所述 方法包括利用前向檢測(cè)器計(jì)算前向狀態(tài)度量； 利用后向檢測(cè)器計(jì)算后向狀態(tài)度量；利用當(dāng)前分支檢測(cè)器計(jì)算當(dāng)前分支度量，其中所述前向檢測(cè)器、 所述后向檢測(cè)器和所述當(dāng)前分支檢測(cè)器中的至少兩個(gè)采用不同的格 才冊(cè)結(jié)構(gòu)；以及基于所述前向狀態(tài)度量、所述后向狀態(tài)度量和所述當(dāng)前分支度 量，為一個(gè)或多個(gè)檢測(cè)到的比特產(chǎn)生對(duì)數(shù)似然比。
全文摘要
本發(fā)明提供了用于高速、低功率、高性能通道檢測(cè)的方法和裝置。提供了一種軟輸出通道檢測(cè)器，其工作在1/N速率并且每一1/N速率時(shí)鐘周期檢測(cè)N個(gè)比特。所述通道檢測(cè)器包括并行工作的多個(gè)(D個(gè))MAP檢測(cè)器，其中每個(gè)所述MAP檢測(cè)器每一1/N速率時(shí)鐘周期產(chǎn)生N/D個(gè)對(duì)數(shù)似然比的值，并且其中所述多個(gè)MAP檢測(cè)器中的至少一個(gè)MAP檢測(cè)器約束所述比特中的每一個(gè)。所述對(duì)數(shù)似然比的值可合并形成輸出序列。還提供了單個(gè)MAP檢測(cè)器，其包括前向檢測(cè)器，用于計(jì)算前向狀態(tài)度量；后向檢測(cè)器，用于計(jì)算后向狀態(tài)度量；以及當(dāng)前分支檢測(cè)器，用于計(jì)算當(dāng)前分支度量，其中所述前向檢測(cè)器、所述后向檢測(cè)器和所述當(dāng)前分支檢測(cè)器中的至少兩個(gè)采用不同的格柵結(jié)構(gòu)。
文檔編號(hào)H04L25/03GK101494626SQ200910009920
公開日2009年7月29日 申請(qǐng)日期2009年1月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月22日
發(fā)明者E·F·哈拉特什, K·K·福特茲帕迪克 申請(qǐng)人:艾格瑞系統(tǒng)有限公司