專利名稱：：無(wú)線電信系統(tǒng)的自適應(yīng)最大經(jīng)驗(yàn)概率信道解碼裝置和方法
背景技術(shù)：
：本發(fā)明一般涉及在無(wú)線電信系統(tǒng)中的信道解碼裝置和方法，尤其涉及MAP(MaximumAposterioriProbability，最大經(jīng)驗(yàn)概率)信道解碼裝置和方法。在無(wú)線電信系統(tǒng)(例如衛(wèi)星系統(tǒng)、WCDMA、UMTS以及CDMA2000)中，可使用多種信道代碼進(jìn)行可靠的通信。本發(fā)明涉及一種turbo代碼解碼裝置和方法，它利用遞歸系統(tǒng)卷積代碼在不好的信道環(huán)境中進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送。Turbo代碼解碼是通過MAP或SOVA(軟輸出維特比算法，SoftOutputViterbiAlgorithm)方法來(lái)實(shí)現(xiàn)的。前一種方法在比特差錯(cuò)率(biterrorrate,BER)方面展現(xiàn)出最佳性能。在理想的接收器中，MAP信道解碼器的性能比SOVA信道解碼器的性能要高出大約0.6-0.7dB。為了實(shí)現(xiàn)用于MAP或SOVAturbo解碼的接收器的理想運(yùn)算(operation)，下列條件必須得到滿足(1)接收器正確估算當(dāng)前的信道狀態(tài)；以及(2)接收器使用足夠數(shù)量的比特來(lái)用于內(nèi)部運(yùn)算。同時(shí)，接收器也要使輸入信號(hào)經(jīng)過RF(RadioFrequency，射頻)處理、向下轉(zhuǎn)換(down-conversion)、ADC(analog-to-digitalconversion，模數(shù)轉(zhuǎn)換)以及信號(hào)解調(diào)。一般來(lái)說(shuō)，在信道環(huán)境中的噪聲功率估算在MAP運(yùn)算之前執(zhí)行。因此，MAP解碼器通過信道估算器來(lái)接收所估算的噪聲功率，而噪聲功率決定其解碼性能。在MAP算法中，有許多種度量值(metrics)被用作主要變量。在下文中描述了實(shí)現(xiàn)MAP算法所必需的公式。分路度量值(branchmetric,BM)是通過下式來(lái)計(jì)算的，Dki(m)=(La(dk)+Lc·xk)·i+LC·yk·Yli(m)……(1)其中，La(dk)是從MAP信道解碼器的反饋環(huán)路中獲得的外部信息，Lc是信道可靠性，可表示為2/σ2(σ2是信道估算器所估算的噪聲功率)，xk是系統(tǒng)碼，yk是奇偶校驗(yàn)碼，i是期望的系統(tǒng)碼，Yli(m)是期望的奇偶校驗(yàn)碼。前向狀態(tài)度量值(forwardstatemetric,FSM),Alpha(α)為Aki(m)=Dki(m)+Ej=01(Ak-1i(Sbj(m)))---(2)]]>其中，Sbj(m)表示當(dāng)信息位為j，當(dāng)前狀態(tài)設(shè)定為m時(shí)的后向改變狀態(tài)。E函數(shù)定義為xEy=min(x,y)-log(1+e-|x-y|)在MAP算法中，x和y可以是公式(4)和(2)中的諸如Beta(β)和Alpha這樣的度量值。反向狀態(tài)度量值(reversestatemetric,RSM),Beta為BKi(m)=Ej=01(BK+1i(Sbi(m))+DK+1j(Sfj(m)))--(4)]]>其中，Sfj(m)表示當(dāng)信息位是在當(dāng)前編碼狀態(tài)為m時(shí)輸入的前向變化的狀態(tài)。如果信息位在MAP的時(shí)間為k時(shí)為dk，則對(duì)數(shù)可能性比率(loglikelihoodratio,LLR)為L(zhǎng)(dk)=Em=0NS-1Ak0(m)+Bk0(m)Em=0NS-1Ak1(m)+Bk1(m)--(5)]]>其中L(dk)是當(dāng)信息位在MAP的時(shí)間為k時(shí)的LLR，并且ENS-1m=0表示運(yùn)算過程是根據(jù)NSE函數(shù)來(lái)執(zhí)行的。正如以上的描述，MAP解碼器根據(jù)接收碼計(jì)算BM，然后計(jì)算上述公式中的RSM。MAP解碼器在計(jì)算FSM的同時(shí)，還要計(jì)算作為解碼軟輸出LLR。從公式1得知，MAP信道解碼器需要Lc來(lái)計(jì)算BM。也就是說(shuō)，MAP信道解碼器僅當(dāng)它發(fā)現(xiàn)信道環(huán)境的噪聲功率后才會(huì)計(jì)算BM。因此，按照通常的MAP算法，MAP信道解碼器的解碼性能很容易受到信道估算器的運(yùn)算的影響。如果信道解碼器的執(zhí)行是用于turbo解碼，最好，無(wú)論當(dāng)前信道狀態(tài)如何，信道解碼器始終在實(shí)時(shí)移動(dòng)通信信道中穩(wěn)定操作。具體講，輸入信號(hào)相應(yīng)于信道狀態(tài)中的變化比如衰減而乘以一比例因子，并且對(duì)于接收器來(lái)說(shuō)，要得到關(guān)于當(dāng)前信道狀態(tài)的精確比例因子也是不容易的。然而，精確的比例因子必須反映為能夠獲得對(duì)信道狀態(tài)的精確估算。也就是說(shuō)，除非比例因子是準(zhǔn)確計(jì)算的，否則當(dāng)信道可靠性Lc降低時(shí)，MAP算法的解碼性能也會(huì)降低。接收器利用有限的比特對(duì)輸入的模擬信號(hào)進(jìn)行量化。因此，強(qiáng)度比預(yù)定水平大的輸入信號(hào)被切去。輸入信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍嚴(yán)重影響信道解碼器的性能，特別是在功率控制方面。本發(fā)明的總結(jié)因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種在預(yù)定的移動(dòng)通信信道環(huán)境中的穩(wěn)定的MAP信道解碼裝置以及方法。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種在移動(dòng)通信系統(tǒng)的實(shí)時(shí)信道環(huán)境中穩(wěn)定地對(duì)數(shù)據(jù)解碼的裝置和方法。本發(fā)明還有一個(gè)目的是提供一種MAP信道解碼裝置和方法，其中，無(wú)論移動(dòng)通信系統(tǒng)的信道環(huán)境中的信道噪聲功率為多大，解碼都能被穩(wěn)定地執(zhí)行。本發(fā)明還有一個(gè)目的是提供一種穩(wěn)定的MAP信道解碼裝置和方法，其中，如果當(dāng)前信道狀態(tài)為靜態(tài)信道狀態(tài)，則利用第一E函數(shù)來(lái)完成MAP信道解碼，該第一E函數(shù)包括對(duì)數(shù)(log)函數(shù)，而如果當(dāng)前信道狀態(tài)為時(shí)變信道狀態(tài)，則利用第二E函數(shù)來(lái)完成MAP信道解碼，該第二E函數(shù)不包括對(duì)數(shù)函數(shù)，用來(lái)確保在實(shí)時(shí)移動(dòng)通信信道環(huán)境中有最佳的解碼性能。簡(jiǎn)要地說(shuō)，在移動(dòng)通信系統(tǒng)中，通過提供自適應(yīng)MAP信道解碼裝置和方法可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的這些和其它目的。在自適應(yīng)MAP信道解碼裝置中，信道估算器計(jì)算信道噪聲功率和比例因子，控制器通過檢驗(yàn)累積的信道噪聲功率和比例因子來(lái)決定操作模式，并且，MAP信道解碼器在靜態(tài)信道模式(好的信道狀態(tài))下利用包括對(duì)數(shù)函數(shù)的E函數(shù)來(lái)執(zhí)行MAP解碼運(yùn)算，而在時(shí)變信道模式(不好的信道狀態(tài))下利用不包括對(duì)數(shù)函數(shù)的E函數(shù)來(lái)執(zhí)行MAP解碼運(yùn)算。按照本發(fā)明的另一個(gè)方面，在自適應(yīng)MAP信道解碼方法中，當(dāng)前信道狀態(tài)被首先估算。接著，如果當(dāng)前信道狀態(tài)為靜態(tài)，則執(zhí)行包括對(duì)數(shù)函數(shù)的E函數(shù)，如果當(dāng)前狀態(tài)為時(shí)變狀態(tài)，則執(zhí)行不包括對(duì)數(shù)函數(shù)的E函數(shù)。附圖的簡(jiǎn)單描述從下列結(jié)合附圖所進(jìn)行的詳細(xì)描述中，本發(fā)明的以上或其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)會(huì)更加明白，附圖中圖1是描述按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的新的E函數(shù)的意義的曲線圖2是描述實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)的MAPturbo解碼器、子MAPturbo解碼器、仿真MAPturbo解碼器和子MAPturbo解碼器之間的性能對(duì)比曲線圖；圖3是描述按照本發(fā)明的實(shí)施例，在實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)的子MAPturbo解碼器和實(shí)時(shí)MAPturbo解碼器之間的對(duì)應(yīng)于Eb/No的各種比例因子的性能對(duì)比曲線圖；圖4是描述按照本發(fā)明的實(shí)施例，取決于信道狀態(tài)的自適應(yīng)MAP遞歸解碼裝置的方框圖；圖5A是描述按照本發(fā)明的實(shí)施例，通過參考查找表(look-uptable)來(lái)實(shí)現(xiàn)一對(duì)數(shù)函數(shù)的過程的曲線圖；圖5B是描述按照本發(fā)明的實(shí)施例，用于實(shí)現(xiàn)一對(duì)數(shù)函數(shù)所參考的查找表；以及圖6是描述按照本發(fā)明的實(shí)施例，適應(yīng)于當(dāng)前信道狀態(tài)的MAP解碼方法。優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述接下來(lái)將參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。在以下的描述中，眾所周知的功能或結(jié)構(gòu)將不再詳細(xì)描述，以免用不必要的細(xì)節(jié)模糊了本發(fā)明的本質(zhì)。本發(fā)明提供了MAP信道解碼裝置和方法，其中，當(dāng)信道解碼器是利用MAP算法來(lái)實(shí)現(xiàn)時(shí)，無(wú)論在實(shí)時(shí)移動(dòng)通信信道環(huán)境中的信道的噪聲功率如何，MAP信道解碼都能被穩(wěn)定實(shí)現(xiàn)，所述的MAP算法是用于turbo解碼的主要算法。在本發(fā)明中，通常的MAP算法是在靜態(tài)信道狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)的，而子MAP算法是利用一個(gè)二E函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，該二E函數(shù)是按照隨時(shí)間變化的信道狀態(tài)而提出的，用于穩(wěn)定的MAP信道解碼。為了計(jì)算公式1中不帶Lc的BM,E函數(shù)應(yīng)該在公式3中加以改進(jìn)。該E函數(shù)被定義為一主函數(shù)與一對(duì)數(shù)函數(shù)間的差。對(duì)數(shù)函數(shù)具有非線性的特征。因此，本發(fā)明定義了一種新的E函數(shù)(下文中稱為2E函數(shù))，該2E函數(shù)是通過將對(duì)數(shù)函數(shù)從E函數(shù)中除去而得到的，表示如下xEy=min(x,y)……(6)在公式6中忽略log(1+e-|x-y|)的原因可通過利用公式7進(jìn)行估算來(lái)找到答案。F(z)=log(1+e-|z|)……(7)公式7是對(duì)稱的，并且如圖1所述，當(dāng)|z|增大時(shí)，F(xiàn)(z)快速向0收斂。圖1是描述按照本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，來(lái)自新的2E函數(shù)的對(duì)數(shù)函數(shù)的意義的曲線圖。圖中的水平軸表示|z|，垂直軸表示公式7中的F(z)。如圖中所求，當(dāng)|z|增大時(shí)，F(xiàn)(z)快速向0收斂。從圖1可知，當(dāng)公式3中的|x-y|增大時(shí)，log(1+e-|x-y|)向0收斂，對(duì)E函數(shù)沒有影響。相應(yīng)地，除非x和y間的差值很小，即，SNR很小，否則可期望log(1+e-|x-y|)并不影響E函數(shù)。也就是說(shuō)，僅當(dāng)信道環(huán)境保持一定的SNR時(shí)，在常規(guī)的E函數(shù)中沒有l(wèi)og(1+e-|x-y|)的實(shí)時(shí)MAP算法性能的變化才可以忽略不計(jì)。圖2是描述當(dāng)MAP信道解碼器和子MAP信道解碼器被實(shí)現(xiàn)且仿真時(shí)，它們之間的性能對(duì)比的曲線圖。垂直軸代表BER(比特差錯(cuò)率，biterrorrate)和FER(幀差借率，frameerrorrate)，水平軸代表Eb/No。每個(gè)分量解碼器的約束長(zhǎng)度k=4，碼率r=1/2，以及幀長(zhǎng)度為375比特。在理想的信道估算狀態(tài)中的AWGN(AdditiveWhiteGaussianNoise，附加的白高斯噪聲)信道上進(jìn)行了測(cè)試。如圖2所示，子MAP算法的主要性能比MAP算法的主要性能低大約0.1dB。然而，如果SNR為2.5dB,MAP信道解碼器和子MAP信道解碼器之間的性能差別就很小。按照測(cè)試結(jié)果，如果信道環(huán)境能確保SNR為預(yù)定的水平，則公式3中的log(1+e-|x-y|)就近似地收斂為0。同時(shí)，按照公式6所定義的新的E函數(shù)，公式1、2、4和5可分別改變成其中Lc為偏移值。因?yàn)閺倪f歸解碼反饋環(huán)路所獲得的外部信息La從0開始，因此最初的FSM和RSM并不包括Lc乘法。因此公式8可變成按照本發(fā)明的實(shí)施例，根據(jù)公式6確定的新的E函數(shù)，Lc不再用于子MAP算法中。即，子MAP算法是獨(dú)立的信道噪聲功率。接下來(lái)將討論當(dāng)實(shí)時(shí)信道噪聲功率不匹配時(shí)，MAP算法和子MAP算法的解碼性能的靈敏度。在這里假定用于MAP信道解碼器和子MAP信道解碼器的是固定點(diǎn)仿真。也就是說(shuō)，在分量解碼器中，用于內(nèi)部度量值的是預(yù)定數(shù)目的量化比特。作為一個(gè)仿真條件，AWGN上的輸入信號(hào)用下式來(lái)度量S=(c+σ·n)·g……(10)其中，S是輸入信號(hào)，c∈{+1,-1}是碼符號(hào)，n是正態(tài)分布N(0,1)的取樣值，g是比例因子，σ是信道噪聲的標(biāo)準(zhǔn)偏差。因此，σ2是信道噪聲功率。在公式10中，c·g是信號(hào)分量，σ·c·g是噪聲分量。當(dāng)比例因子被去掉時(shí)，輸入信號(hào)S的SNR將是常量SNR=(c·g)/(σ·c·g)=c/(σ·n)，與g的值無(wú)關(guān)。即，公式10中的比例是基于這樣一種假設(shè)，即信道狀態(tài)的變化(variation)與傳輸信號(hào)中的最終變化相同。因此，公式10的仿真條件通過比例因子g將SNR保持為常量。為滿足以上條件，輸入信號(hào)的電平(level)可以人為地增加或降低。結(jié)果是，輸入信號(hào)偏離了具有有限量化等級(jí)和有限量化范圍的量化器的動(dòng)態(tài)范圍。MAP算法和子MAP算法的解碼性能的靈敏度將在以上仿真條件的范圍內(nèi)加以描述。除非與比例有關(guān)的Lc在MAP算法中能夠被正確反映，否則MAP信道解碼器的解碼性能將很快下降到子MAP解碼器的水平。如果MAP解碼器在仿真條件下運(yùn)算，分量解碼器必將輸入信號(hào)乘以Lc=2/(g·σ)2，其中精確的比例因子得到反映，但只接收到Lc=2/σ2，其結(jié)果是，MAP信道解碼器的解碼性能將下降。別一方面，子MAP信道解碼器的運(yùn)算與Lc無(wú)關(guān)，當(dāng)輸入信號(hào)的等級(jí)偏離了動(dòng)態(tài)范圍時(shí)，其性能的下降應(yīng)歸因于量化范圍的相對(duì)變化，分辨率(resolution)歸因于比例因子。圖3是描述按照本發(fā)明的實(shí)施例，當(dāng)Eb/No中的比例因子改變時(shí)，實(shí)時(shí)MAP信道和實(shí)時(shí)子MAP信道解碼器之間的性能相對(duì)比的曲線圖。圖中的垂直軸表示BER和FER，而水平軸表示比例因子g的值，用dB表示。如果水平軸設(shè)定為20×log(g)，而g為3，則用20×log(3)表示為圖中的g。對(duì)于g=1，則有l(wèi)og1=0，因此g在圖中為0。從圖3可知，只要得到精確的g值，那么MAP信道解碼器的解碼性能將比子MAP信道解碼器的性能優(yōu)越。但是，隨著比例因子g的逐漸增大或減小，MAP信道解碼器的解碼性能將很快下降。這就意味著MAP信道解碼器的解碼性能對(duì)當(dāng)前的信道狀態(tài)很敏感。另一方面，相對(duì)于比例因子g的變化，子MAP信道解碼器的解碼性能變化較小。即，相對(duì)于比例因子g的變化，子MAP解碼比MAP解碼有更寬的操作范圍。因此，按照本發(fā)明的實(shí)施例，與MAP解碼方案相比，子MAP解碼方案更穩(wěn)定，受實(shí)時(shí)移動(dòng)無(wú)線環(huán)境中的當(dāng)前信道狀態(tài)的影響更小。如圖3所示，子MAP信道解碼器的穩(wěn)定運(yùn)算范圍是大約-10dB到+10dB，然而MAP信道解碼器的穩(wěn)定運(yùn)算范圍是大約-3dB到+6dB。從圖2和圖3得知，MAP信道解碼器與子MAP信道解碼器的性能差異取決于SNR。但在超過特殊等級(jí)的SNR處，它們的性能相同。在這種情況下，由于信道噪聲功率不匹配所造成的性能下降不可能出現(xiàn)在+10到-10dB范圍內(nèi)。圖4是描述按照本發(fā)明的實(shí)施例，自適應(yīng)于信道狀態(tài)的MAP信道解碼裝置的方框圖。參照?qǐng)D4，接收器410將通過天線(未示出)接收到的模擬無(wú)線信號(hào)經(jīng)由RF處理，然后將RF信號(hào)下轉(zhuǎn)換成IF信號(hào)，將IF信號(hào)模數(shù)轉(zhuǎn)換，以及符號(hào)解調(diào)并輸出解調(diào)信號(hào)。信道估算器420計(jì)算來(lái)自接收器410的輸出的信道噪聲功率和比例因子?？刂破?30根據(jù)信道估算器420的輸出來(lái)判斷靜態(tài)信道模式和時(shí)變模式之間的MAP信道解碼器的操作模式。這種判斷是基于信道噪聲功率和比例因子的變化而做出的?？刂破?30基于從MAP信道解碼器440接收到的BER/FER來(lái)決定其操作模式。例如，如果可以看到連續(xù)發(fā)生預(yù)定次數(shù)的比例因子接近于預(yù)定dB，則控制器430判斷其操作模式為靜態(tài)信道模式。同時(shí)，如果控制器430判斷當(dāng)前信道狀態(tài)為靜態(tài)信道模式，則MAP信道解碼器440的E函數(shù)運(yùn)算器450處理公式3中的輸入x和y，以便得到最佳的解碼性能。MAP信道解碼器440對(duì)公式1、2、4和5中的輸入信號(hào)進(jìn)行解碼。在時(shí)變信道模式中，E函數(shù)運(yùn)算器450處理公式6中的輸入x和y，接著MAP信道解碼器440利用公式9對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行解碼。E函數(shù)運(yùn)算器450中的長(zhǎng)(long)函數(shù)可通過查找表來(lái)實(shí)現(xiàn)。如圖1所示，所述查找表可存儲(chǔ)在相對(duì)較小的存儲(chǔ)單元中，因?yàn)閘og(1+e-|x-y|)函數(shù)隨|x-y|的增大而快速下降。圖5A是描述按照本發(fā)明的實(shí)施例，通過參考查找表來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)函數(shù)的過程的曲線圖，圖5B是描述按照本發(fā)明的實(shí)施例，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)函數(shù)的查找表。在圖5A所示的曲線圖中，水平軸代表相應(yīng)于E函數(shù)運(yùn)算器450的輸入值x和y之間的差值的函數(shù)輸入值的等級(jí)，垂直軸代表相對(duì)于存儲(chǔ)在表中的函數(shù)輸入等級(jí)的log(1+e-|x-y|)。輸入值x和y已經(jīng)被量化，并且只有有限數(shù)量的|x-y|值。如圖5B所示，查找表利用x和y之間的差來(lái)作為其存儲(chǔ)器地址，并且存儲(chǔ)了相對(duì)于數(shù)據(jù)區(qū)域中的存儲(chǔ)器地址的已經(jīng)計(jì)算出的函數(shù)。按照本發(fā)明的實(shí)施例，由于log(1+e-|x-y|)的特性，輸出值與查找表中的輸入值成反比例。因此，查找表可存儲(chǔ)在相對(duì)小量的存儲(chǔ)器中。圖6是描述按照本發(fā)明的實(shí)施例，自適應(yīng)于當(dāng)前信道狀態(tài)的MAP解碼方法的流程圖。將參照?qǐng)D1到圖6來(lái)描述自適應(yīng)MAP解碼方法。在步驟610中，控制器430通過信道估算器420來(lái)估算當(dāng)前的信道狀態(tài)。在步驟620中，控制器接收來(lái)自信道估算器420的累積信道噪聲功率或比例因子，并且根據(jù)信道噪聲功率或比例因子的變化來(lái)決定當(dāng)前信道狀態(tài)。另外，控制器430可以根據(jù)從MAP信道解碼器440接收到的BER/FER中的變化來(lái)決定當(dāng)前信道狀態(tài)。在步驟630中，控制器430將模式選擇信號(hào)輸出到MAP信道解碼器440，并且在靜態(tài)信道模式中運(yùn)算MAP信道解碼器440。即，在步驟630中，MAP信道解碼器440的E函數(shù)運(yùn)算器450利用公式3即通常的E函數(shù)來(lái)處理輸入x和y。因此，正如步驟640所述，MAP信道解碼器440利用公式1、2、4和5對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行解碼。在這里，E函數(shù)運(yùn)算器450可以參照查找表來(lái)實(shí)現(xiàn)一對(duì)數(shù)函數(shù)。在步驟620中，如果控制器430判斷當(dāng)前的信道狀態(tài)為隨時(shí)間變化的，那么在步驟650中，控制器430將模式選擇信號(hào)輸出到MAP信道解碼器440，并且以時(shí)變信道模式操作該解碼器。即，正如步驟660所描述的那樣，按照本發(fā)明，E函數(shù)運(yùn)算器450利用公式9即2E函數(shù)執(zhí)行MAP信道解碼。正如參照?qǐng)D1到圖6所描述的，按照本發(fā)明的子MAP信道解碼算法獨(dú)立于當(dāng)前的信道狀態(tài)，這就減小了MAP算法對(duì)于當(dāng)前信道狀態(tài)變化的靈敏度。另外，與MAP算法相比，子MAP算法增強(qiáng)了實(shí)時(shí)移動(dòng)通信信道環(huán)境中的穩(wěn)定性。按照本發(fā)明的自適應(yīng)MAP信道解碼裝置和方法，首先基于累積的信道噪聲功率或信道估算器的比例因子的變化，或MAP信道解碼器的BER/FER的變化來(lái)檢驗(yàn)當(dāng)前信道的狀態(tài)。如果當(dāng)前信道狀態(tài)判定為靜態(tài)，則利用包括對(duì)數(shù)函數(shù)的E函數(shù)的執(zhí)行解碼，以確保最佳的解碼性能。如果當(dāng)前信道狀態(tài)為隨時(shí)間變化的，則無(wú)論當(dāng)前信道狀態(tài)是什么，在E函數(shù)運(yùn)算中都不使用對(duì)數(shù)函數(shù)，從而在實(shí)時(shí)通信信道環(huán)境中執(zhí)行穩(wěn)定的信道解碼。因此，MAP信道解碼是自適應(yīng)于信道狀態(tài)來(lái)完成的。盡管已經(jīng)參照特定的優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了顯示和描述，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，在不偏離由附屬權(quán)利要求所定義的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對(duì)其做各種形式和細(xì)節(jié)方面的改變。權(quán)利要求1.一種通信系統(tǒng)中的自適應(yīng)MAP信道解碼裝置，包括一信道估算器，用于計(jì)算信道噪聲功率和比例因子；一控制器，用于根據(jù)信道噪聲功率和比例因子來(lái)決定一操作模式；以及一MAP信道解碼器，它包括E函數(shù)運(yùn)算器，用以根據(jù)以下的公式有選擇性地在靜態(tài)信道模式中運(yùn)算xEy=min(x,y)-log(1+e-|x-y|)以及根據(jù)以下公式在時(shí)變模式中運(yùn)算xEy=min(x,y)其中x和y是度量值。2.按照權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)MAP信道解碼裝置，其中所述的MAP信道解碼器當(dāng)處于靜態(tài)模式時(shí)利用下列公式來(lái)執(zhí)行第一MAP信道解碼運(yùn)算其中Dki(m)=一個(gè)分路度量值(BM)；La(dk)=從MAP信道解碼器中的反饋環(huán)路獲得的外部信息；Lc=信道可靠性，可表示為2/σ2(σ2是噪聲功率)；xk=系統(tǒng)碼；yk=奇偶校驗(yàn)碼；i=期望的系統(tǒng)碼；Yli(m)=期望的奇偶校驗(yàn)碼；Aik(m)=前向狀態(tài)度量值(FSM)；Sbj(m)=當(dāng)信息位為j，將當(dāng)前狀態(tài)設(shè)定為m時(shí)的后向改變狀態(tài)；Bki(m)=反向狀態(tài)度量值(RSM)；Sfj(m)=當(dāng)信息位以當(dāng)前編碼狀態(tài)m輸入時(shí)的前向改變狀態(tài)；以及L(dk)=當(dāng)信息位在MAP時(shí)間為k時(shí)值為dk時(shí)的對(duì)數(shù)可靠性比率(LLR)LLR；以及當(dāng)處于時(shí)變模式時(shí)，利用下列公式執(zhí)行第二MAP信道解碼運(yùn)算；其中，Dki(m)=BM；La(dk)=從MAP信道解碼器中的反饋環(huán)路獲得的外部信息；xk=系統(tǒng)碼；yk=奇偶校驗(yàn)碼；i=期望的系統(tǒng)碼；Yli(m)=期望的奇偶校驗(yàn)碼；Aik(m)=前向狀態(tài)度量值(FSM)；Sbj(m)=當(dāng)信息位為j，將當(dāng)前狀態(tài)設(shè)定為m時(shí)的后向改變狀態(tài)；Bki(m)=RSM；Sfj(m)=當(dāng)信息位以當(dāng)前編碼狀態(tài)m輸入時(shí)的前向改變狀態(tài)；以及L(dk)=當(dāng)信息位在MAP時(shí)間為k時(shí)值為dk時(shí)的對(duì)數(shù)可靠性比率(LLR)LLR。3.按照權(quán)利要求2所述的自適應(yīng)MAP信道解碼裝置，其中所述E函數(shù)運(yùn)算器利用函數(shù)輸入值之間的差的絕對(duì)值來(lái)作為存儲(chǔ)器地址，以便在存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)區(qū)域中查找已存儲(chǔ)的相對(duì)應(yīng)的計(jì)算后的對(duì)數(shù)函數(shù)并且輸出相對(duì)應(yīng)的對(duì)數(shù)函數(shù)值。4.按照權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)MAP信道解碼裝置，其中所述控制器根據(jù)累積的信道噪聲功率和比例因子中的變化來(lái)決定其操作模式。5.按照權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)MAP信道解碼裝置，其中所述控制器根據(jù)從MAP信道解碼器接收到的比特差錯(cuò)率(BER)和幀差錯(cuò)率(FER)來(lái)決定其操作模式。6.一種通信系統(tǒng)中的自適應(yīng)MAP信道解碼方法，包括以下步驟估算當(dāng)前信道的狀態(tài)；當(dāng)前信道狀態(tài)為靜態(tài)時(shí)，按照下列公式來(lái)執(zhí)行E函數(shù)運(yùn)算，并且執(zhí)行第一MAP解碼運(yùn)算xEy=min(x,y)-log(1+e-|x-y|)其中x和y是度量值；以及當(dāng)前信道狀態(tài)為時(shí)變狀態(tài)時(shí)，按照下列公式來(lái)執(zhí)行E函數(shù)運(yùn)算，并且執(zhí)行第二MAP解碼運(yùn)算xEy=min(x,y)其中x和y是度量值。7.按照權(quán)利要求6所述的自適應(yīng)MAP信道解碼方法，其中所述的第二MAP信道解碼運(yùn)算利用下列公式執(zhí)行其中Dki(m)=BM；La(dk)=從MAP信道解碼器中的反饋環(huán)路中獲得的外部信息；xk=系統(tǒng)碼；yk=奇偶校驗(yàn)碼；i=期望的系統(tǒng)碼；Yli(m)=期望的奇偶校驗(yàn)碼；Aik(m)=前向狀態(tài)度量值(FSM)；Sbj(m)=當(dāng)信息位為j，將當(dāng)前狀態(tài)設(shè)定為m時(shí)的后向改變狀態(tài)；Bki(m)=RSM；Sfj(m)=當(dāng)信息位以當(dāng)前編碼狀態(tài)m輸入時(shí)的前向改變狀態(tài)；以及L(dk)=當(dāng)信息位在MAP時(shí)間為k時(shí)值為dk時(shí)的LLR。8.按照權(quán)利要求6所述的自適應(yīng)MAP信道解碼方法，其中所述當(dāng)前信道狀態(tài)是通過檢驗(yàn)累積的信道噪聲功率和比例因子中的變化來(lái)估算的。9.按照權(quán)利要求6所述的自適應(yīng)MAP信道解碼方法，其中所述當(dāng)前信道狀態(tài)是通過檢驗(yàn)累積的BER和FER的變化來(lái)估算的。10.一種在移動(dòng)通信系統(tǒng)中自適應(yīng)于當(dāng)前通信信道的MAP信道解碼方法，包括以下步驟按照下列公式執(zhí)行不包括對(duì)數(shù)函數(shù)的E函數(shù)運(yùn)算xEy=min(x,y)其中x和y是E函數(shù)運(yùn)算器的輸入值；以及按照下列公式執(zhí)行MAP信道解碼其中Dki(m)=BM；La(dk)=從MAP信道解碼器中的反饋環(huán)路中獲得的外部信息；xk=系統(tǒng)碼；yk=奇偶校驗(yàn)碼；i=期望的系統(tǒng)碼；Yli(m)=期望的奇偶校驗(yàn)碼；Aik(m)=前向狀態(tài)度量值(FSM)；Sbj(m)=當(dāng)信息位為j，將當(dāng)前狀態(tài)設(shè)定為m時(shí)的后向改變狀態(tài)；Bki(m)=RSM；Sfj(m)=當(dāng)信息位以當(dāng)前編碼狀態(tài)m輸入時(shí)的前向改變狀態(tài)；以及L(dk)=當(dāng)信息位在MAP時(shí)間為k時(shí)值為dk時(shí)的LLR。11.一種通信系統(tǒng)中的接收裝置，包括一MAP信道解碼器，用于對(duì)幀中接收到的信號(hào)進(jìn)行解碼；一信道估算器，用于對(duì)輸入信號(hào)的信道狀態(tài)進(jìn)行估算；以及一控制器，用于按照從信道估算器接收到的估算的信道狀態(tài)值以及從MAP信道解碼器接收到的解碼的幀的差錯(cuò)信息來(lái)控制MAP信道解碼器的操作模式。12.一種在通信系統(tǒng)中的MAP信道解碼裝置，包括一接收器，用于接收無(wú)線信號(hào)并且輸出解調(diào)信號(hào)；一MAP信道解碼器，利用下列公式的E函數(shù)對(duì)解調(diào)的信號(hào)進(jìn)行解碼xEy=min(x,y)其中x和y是度量值。全文摘要一種移動(dòng)通信系統(tǒng)中的自適應(yīng)MAP信道解碼裝置和方法。在所述自適應(yīng)MAP信道解碼裝置中,信道估算器計(jì)算信道噪聲功率和比例因子,控制器通過檢驗(yàn)累積的信道噪聲功率和比例因子來(lái)決定操作模式,MAP信道解碼器在靜態(tài)信道模式中,利用包括對(duì)數(shù)函數(shù)的E函數(shù)執(zhí)行MAP解碼運(yùn)算,而在時(shí)變信道模式中,利用不包括對(duì)數(shù)函數(shù)的E函數(shù)執(zhí)行MAP解碼運(yùn)算。文檔編號(hào)H03M13/35GK1310924SQ00800950公開日2001年8月29日申請(qǐng)日期2000年5月29日優(yōu)先權(quán)日1999年5月28日發(fā)明者金炳朝,金閔龜申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社