譯碼校驗(yàn)裝置和方法、譯碼裝置和方法以及接收端的制作方法
【專利摘要】一種譯碼校驗(yàn)裝置和方法、譯碼裝置和方法以及接收端。所述譯碼校驗(yàn)裝置包括：運(yùn)算單元，用于對(duì)每一時(shí)鐘周期譯碼器輸出的數(shù)據(jù)執(zhí)行校驗(yàn)運(yùn)算處理，以獲得運(yùn)算結(jié)果，所述執(zhí)行校驗(yàn)運(yùn)算處理基于如下方式：將每一比特?cái)?shù)據(jù)表示成多項(xiàng)式并求和，然后對(duì)求和得到的多項(xiàng)式執(zhí)行多項(xiàng)式求余；輸出單元，用于輸出校驗(yàn)結(jié)果，所述校驗(yàn)結(jié)果為譯碼階段的所有時(shí)鐘周期的運(yùn)算結(jié)果之和。本發(fā)明技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)了譯碼校驗(yàn)的實(shí)時(shí)計(jì)算，從而可以節(jié)省功耗。
【專利說明】譯碼校驗(yàn)裝置和方法、譯碼裝置和方法以及接收端
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及通信【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種譯碼校驗(yàn)裝置和方法、譯碼裝置和方法以及接收端。
【背景技術(shù)】
[0002]Turbo碼由于采用迭代譯碼方法而具有接近香農(nóng)理論極限的譯碼性能，其已被采納為下一代移動(dòng)通信系統(tǒng)的信道編碼方案之一，并且在通信領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。
[0003]以長期演進(jìn)系統(tǒng)(LTE, Long Term Evolution)標(biāo)準(zhǔn)物理層采用1/3碼率的Turbo編碼器作為信道編碼標(biāo)準(zhǔn)為例，在發(fā)送端采用了兩個(gè)分量編碼器，編碼的輸入為加入循環(huán)冗余校驗(yàn)(CRC, Cyclic Redundancy Check)信息后的碼塊S,其中分量編碼器I的輸入為正常順序的碼塊S，輸出為校驗(yàn)比特序列PO ;分量編碼器2采用經(jīng)過二次置換多項(xiàng)式(QPP，Quadratic Permutation Polynomial)交織后的碼塊，輸出為校驗(yàn)比特序列P1，序列S、PO和Pl在經(jīng)過速率匹配和調(diào)制后發(fā)送到傳輸信道。
[0004]在接收端，Turbo碼采用迭代譯碼，圖1示出了 Turbo譯碼過程的原理圖，如圖所示，分量譯碼I的輸入為S和PO對(duì)應(yīng)的軟信息，以及分量譯碼2輸出的經(jīng)過解交織后的外信息；輸出為發(fā)送到分量譯碼2的外信息和譯碼結(jié)果。同樣，分量譯碼2的輸入為交織后的S和Pl對(duì)應(yīng)的軟信息，以及分量編碼I輸出的經(jīng)過交織后的外信息；輸出為發(fā)送到分量譯碼I的外信息和譯碼結(jié)果。兩個(gè)分量譯碼通過外信息交互，執(zhí)行交替迭代的譯碼處理，能夠不斷提高譯碼輸出的可信度。在LTE標(biāo)準(zhǔn)中，每個(gè)Turbo的碼塊均含有CRC校驗(yàn)信息，因此每個(gè)分量譯碼輸出的譯碼結(jié)果均可進(jìn)行CRC校驗(yàn)，如果校驗(yàn)通過，即可提前終止Turbo譯碼，以節(jié)省功耗。而分量編碼器2的譯碼輸出是交織后的順序，因此需要首先進(jìn)行解交織，然后才能進(jìn)行CRC校驗(yàn)。在譯碼過程中，兩個(gè)分量譯碼不會(huì)同時(shí)執(zhí)行，而且二者的計(jì)算基本相同，因此在實(shí)際的硬件實(shí)現(xiàn)中，僅采用一個(gè)分量譯碼器，以節(jié)省芯片面積。
[0005]由于LTE標(biāo)準(zhǔn)采用了無沖突的QPP交織器，一個(gè)Turbo碼塊可以劃分為多段數(shù)據(jù)，每段數(shù)據(jù)可以獨(dú)立進(jìn)行Turbo譯碼，這樣可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)譯碼器并行處理，從而提高譯碼器的吞吐率。
[0006]圖2示出了現(xiàn)有的一種Turbo譯碼器的實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)，圖3示出了現(xiàn)有的譯碼處理流程。結(jié)合圖2和圖3，Turbo碼塊被劃分為K段，采用K個(gè)獨(dú)立的譯碼器并行譯碼，這里的分段數(shù)K通常也稱為譯碼并行度，K個(gè)獨(dú)立的譯碼器通過交換網(wǎng)絡(luò)從存儲(chǔ)器陣列中讀取數(shù)據(jù)，所述存儲(chǔ)器陣列包括多個(gè)分段存儲(chǔ)器。分量譯碼I和分量譯碼2的譯碼交替迭代處理，在分量譯碼I的譯碼結(jié)果輸出階段，每個(gè)時(shí)鐘周期每個(gè)譯碼器輸出2比特?cái)?shù)據(jù)，K個(gè)譯碼器共輸出2K個(gè)比特，這2K個(gè)比特分屬于交織前碼塊的K個(gè)不同分段，因此需要寫入排序存儲(chǔ)器進(jìn)行重新排序，恢復(fù)碼塊的原始順序，然后從排序存儲(chǔ)器讀出排序后的譯碼結(jié)果進(jìn)行CRC校驗(yàn)。同樣地，在分量譯碼2的譯碼結(jié)果輸出階段，每個(gè)時(shí)鐘周期每個(gè)譯碼器輸出2比特?cái)?shù)據(jù)，K個(gè)譯碼器共輸出2K個(gè)比特，這2K個(gè)比特分屬于交織后碼塊的K個(gè)不同分段，因此需要解交織后寫入排序存儲(chǔ)器進(jìn)行重新排序，恢復(fù)碼塊的原始順序，然后從排序存儲(chǔ)器讀出排序后的譯碼結(jié)果進(jìn)行CRC校驗(yàn)。當(dāng)對(duì)分量譯碼I或分量譯碼2的譯碼結(jié)果的CRC校驗(yàn)通過，或者當(dāng)達(dá)到最大迭代次數(shù)時(shí)，則結(jié)束譯碼處理流程。
[0007]對(duì)于現(xiàn)有的LTE Turbo譯碼器而言，CRC校驗(yàn)是在分量譯碼后從排序存儲(chǔ)器讀取數(shù)據(jù)并進(jìn)行運(yùn)算的，這樣會(huì)導(dǎo)致額外的排序存儲(chǔ)器訪問，多余的譯碼計(jì)算，從而降低了譯碼器的吞吐率，增加了硬件功耗。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明技術(shù)方案要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有的CRC校驗(yàn)在分量譯碼后進(jìn)行，從而導(dǎo)致硬件功耗大。
[0009]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明技術(shù)方案提供一種譯碼校驗(yàn)裝置，包括:
[0010]運(yùn)算單元，用于對(duì)每一時(shí)鐘周期譯碼器輸出的數(shù)據(jù)執(zhí)行校驗(yàn)運(yùn)算處理，以獲得運(yùn)算結(jié)果，所述執(zhí)行校驗(yàn)運(yùn)算處理基于如下方式:將每一比特?cái)?shù)據(jù)表示成多項(xiàng)式并求和，然后對(duì)求和得到的多項(xiàng)式執(zhí)行多項(xiàng)式求余；
[0011]輸出單元，用于輸出校驗(yàn)結(jié)果，所述校驗(yàn)結(jié)果為譯碼階段的所有時(shí)鐘周期的運(yùn)算結(jié)果之和。
[0012]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明技術(shù)方案還提供一種譯碼裝置，包括:
[0013]第一分量譯碼單元和第二分量譯碼單元，所述第一分量譯碼單元和第二分量譯碼單元分別通過K個(gè)譯碼器進(jìn)行譯碼處理，兩個(gè)分量譯碼單元的譯碼處理交替迭代進(jìn)行；
[0014]校驗(yàn)控制單元和所述的譯碼校驗(yàn)裝置，所述校驗(yàn)控制單元用于控制所述譯碼校驗(yàn)裝置對(duì)所述第一分量譯碼單元或第二分量譯碼單元譯碼輸出的數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)以輸出校驗(yàn)結(jié)果。
[0015]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明技術(shù)方案還提供一種包括上述譯碼裝置的接收端。
[0016]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明技術(shù)方案還提供一種譯碼校驗(yàn)方法，包括:
[0017]對(duì)每一時(shí)鐘周期譯碼器輸出的數(shù)據(jù)執(zhí)行校驗(yàn)運(yùn)算處理，以獲得運(yùn)算結(jié)果，所述執(zhí)行校驗(yàn)運(yùn)算處理基于如下方式:將每一比特?cái)?shù)據(jù)表示成多項(xiàng)式并求和，然后對(duì)求和得到的多項(xiàng)式執(zhí)行多項(xiàng)式求余；
[0018]輸出校驗(yàn)結(jié)果，所述校驗(yàn)結(jié)果為譯碼階段的所有時(shí)鐘周期的運(yùn)算結(jié)果之和。
[0019]可選的，所述運(yùn)算結(jié)果通過下述公式獲得:
[0020]
【權(quán)利要求】
1.一種譯碼校驗(yàn)裝置，其特征在于，包括: 運(yùn)算單元，用于對(duì)每一時(shí)鐘周期譯碼器輸出的數(shù)據(jù)執(zhí)行校驗(yàn)運(yùn)算處理，以獲得運(yùn)算結(jié)果，所述執(zhí)行校驗(yàn)運(yùn)算處理基于如下方式:將每一比特?cái)?shù)據(jù)表示成多項(xiàng)式并求和，然后對(duì)求和得到的多項(xiàng)式執(zhí)行多項(xiàng)式求余； 輸出單元，用于輸出校驗(yàn)結(jié)果，所述校驗(yàn)結(jié)果為譯碼階段的所有時(shí)鐘周期的運(yùn)算結(jié)果之和。
2.如權(quán)利要求1所述的譯碼校驗(yàn)裝置，其特征在于，所述運(yùn)算單元通過下述公式獲得運(yùn)算結(jié)果:
3.如權(quán)利要求1所述的譯碼校驗(yàn)裝置，其特征在于，所述運(yùn)算單元包括:
基本單元，用于計(jì)算C (Xn)，其中，0< η乞I，L為碼塊長度，K為分段數(shù)； 求和單元，用于計(jì)算
4.如權(quán)利要求3所述的譯碼校驗(yàn)裝置，其特征在于，所述輸出單元用于調(diào)用所述加法單元，以輸出所述校驗(yàn)結(jié)果。
5.如權(quán)利要求3所述的譯碼校驗(yàn)裝置，其特征在于，所述基本單元包括: 查表單元，用于以P為索引查表以獲得c(xpw),其中，n=pw+q, w取2的冪,0 ( q<w ； 邏輯單元，用于計(jì)算c W)。
6.如權(quán)利要求1所述的譯碼校驗(yàn)裝置，其特征在于，還包括:讀取單元，用于從所述譯碼器讀取譯碼輸出的數(shù)據(jù)。
7.如權(quán)利要求1所述的譯碼校驗(yàn)裝置，其特征在于，還包括:譯碼控制單元，用于在根據(jù)所述校驗(yàn)結(jié)果判斷出校驗(yàn)通過后，輸出終止譯碼處理的控制信號(hào)。
8.一種譯碼裝置，包括第一分量譯碼單元和第二分量譯碼單元，所述第一分量譯碼單元和第二分量譯碼單元分別通過K個(gè)譯碼器進(jìn)行譯碼處理，兩個(gè)分量譯碼單元的譯碼處理交替迭代進(jìn)行，其特征在于，還包括:校驗(yàn)控制單元和權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述的譯碼校驗(yàn)裝置，所述校驗(yàn)控制單元用于控制所述譯碼校驗(yàn)裝置對(duì)所述第一分量譯碼單元或第二分量譯碼單元譯碼輸出的數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)以輸出校驗(yàn)結(jié)果。
9.如權(quán)利要求8所述的譯碼裝置，其特征在于，還包括: 排序存儲(chǔ)單元，用于存儲(chǔ)排序后的所述第一分量譯碼單元或第二分量譯碼單元譯碼輸出的數(shù)據(jù)； 譯碼輸出單元，用于在根據(jù)所述校驗(yàn)結(jié)果判斷出校驗(yàn)通過后，從所述排序存儲(chǔ)單元中讀取排序后的數(shù)據(jù)并予以輸出。
10.如權(quán)利要求9所述的譯碼裝置，其特征在于，所述譯碼輸出單元還用于在根據(jù)所述校驗(yàn)結(jié)果判斷出校驗(yàn)失敗且迭代次數(shù)達(dá)到最大值時(shí)，從所述排序存儲(chǔ)單元中讀取排序后的數(shù)據(jù)并予以輸出。
11.如權(quán)利要求8所述的譯碼裝置，其特征在于，所述第一分量譯碼單元和第二分量譯碼單元共用K個(gè)譯碼器。
12.一種接收端，其特征在于，包括權(quán)利要求8至11任一項(xiàng)所述的譯碼裝置。
13.—種譯碼校驗(yàn)方法，其特征在于，包括: 對(duì)每一時(shí)鐘周期譯碼器輸出的數(shù)據(jù)執(zhí)行校驗(yàn)運(yùn)算處理，以獲得運(yùn)算結(jié)果，所述執(zhí)行校驗(yàn)運(yùn)算處理基于如下方式:將每一比特?cái)?shù)據(jù)表示成多項(xiàng)式并求和，然后對(duì)求和得到的多項(xiàng)式執(zhí)行多項(xiàng)式求余； 輸出校驗(yàn)結(jié)果，所述校驗(yàn)結(jié)果為譯碼階段的所有時(shí)鐘周期的運(yùn)算結(jié)果之和。
14.如權(quán)利要求13所述的譯碼校驗(yàn)方法，其特征在于，所述運(yùn)算結(jié)果通過下述公式獲得:
15.如權(quán)利要求13所述的譯碼校驗(yàn)方法，其特征在于，所述校驗(yàn)運(yùn)算處理包括: 調(diào)用基本單兀計(jì)算k=K-2時(shí)的
16.如權(quán)利要求15所述的譯碼校驗(yàn)方法，其特征在于，所述輸出校驗(yàn)結(jié)果包括:調(diào)用所述加法單元，以輸出所述校驗(yàn)結(jié)果。
17.如權(quán)利要求15所述的譯碼校驗(yàn)方法，其特征在于，所述計(jì)算C(Xn)包括: 以P為索引查表以獲得c(xpw)，其中，n=pw+q, w取2的冪,O ( q<w ； 計(jì)算c W)。
18.如權(quán)利要求13所述的譯碼校驗(yàn)方法，其特征在于，還包括:從所述譯碼器讀取譯碼輸出的數(shù)據(jù)。
19.如權(quán)利要求13所述的譯碼校驗(yàn)方法，其特征在于，還包括:在根據(jù)所述校驗(yàn)結(jié)果判斷出校驗(yàn)通過后，輸出終止譯碼處理的控制信號(hào)。
20.一種譯碼方法，包括第一分量譯碼和第二分量譯碼，所述第一分量譯碼和第二分量譯碼分別通過K個(gè)譯碼器進(jìn)行譯碼處理，兩個(gè)分量譯碼的譯碼處理交替迭代進(jìn)行，其特征在于，還包括:采用權(quán)利要求13至19任一項(xiàng)所述的譯碼校驗(yàn)方法對(duì)所述第一分量譯碼或第二分量譯碼輸出的數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)以輸出校驗(yàn)結(jié)果。
21.如權(quán)利要求20所述的譯碼方法，其特征在于，還包括: 存儲(chǔ)排序后的所述第一分量譯碼或第二分量譯碼輸出的數(shù)據(jù)； 在根據(jù)所述校驗(yàn)結(jié)果判斷出校驗(yàn)通過后，讀取排序后的數(shù)據(jù)并予以輸出。
22.如權(quán)利要求20所述的譯碼方法，其特征在于，還包括:在根據(jù)所述校驗(yàn)結(jié)果判斷出校驗(yàn)失敗且迭代次數(shù)達(dá)到最大值時(shí)，讀取排序后的數(shù)據(jù)并予以輸出。
【文檔編號(hào)】H04L1/00GK103684655SQ201210319840
【公開日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2012年8月31日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月31日
【發(fā)明者】張楨睿, 章軍 申請(qǐng)人:展訊通信(天津)有限公司