專利名稱:為無線接收機(jī)中的信道解碼產(chǎn)生可靠性信息的方法和相應(yīng)的接收機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種為無線接收機(jī),特別是移動無線接收機(jī)中的信道解碼器產(chǎn)生可靠性信息的方法和一種相應(yīng)的接收機(jī)。
為了在接收端執(zhí)行信道解碼,需要有用來規(guī)定由均衡器執(zhí)行的均衡的可靠性的信息。這一可靠性信息是一種通過所謂軟判定獲得的信息。與僅僅采用固定的判定閾值的硬判定相反,在軟判定的情況下采用一種能夠明顯提高判定可靠性的多重性判定閾值。例如,在GSM接收機(jī)中以及按照未來擴(kuò)充的GSM無線電通信標(biāo)準(zhǔn)EDGE的要求,所使用的均衡器一方面要充分地均衡接收的信號,另一方面還要提供上述的可靠性信息。
在移動無線系統(tǒng)中有許多用來產(chǎn)生上述可靠性信息的方法,例如在“Digital Communications”,Proakis,J.G.,McGraw-Hill,New York,1983中就描述了基于一種所謂Maximum Likelihood SequenceEstimation(MLSE)的廣泛使用的算法。這種方法的最常用方式是Viterbi算法,利用它可以借助于一種格子圖獲得上述的可靠性信息,用格子圖表示一個(gè)接收符號是基于一個(gè)發(fā)送的‘0’還是一個(gè)發(fā)送的‘1’的概率。
然而,因?yàn)檫@種(最佳)算法非常復(fù)雜,因而計(jì)算量很大,并且需要很大的存儲空間,目前是采用各種次優(yōu)的方法以簡單的方式為信道解碼器提供可靠性信息。
在這些方法當(dāng)中,Wolfgang Koch和Alfred Baier在“Optimum andSub-optimum Detection of Coded Data Disturbed by Time-VaryingIntersymbol Interference”1990 IEEE中描述了一種次優(yōu)的方法。按照與權(quán)利要求1前序部分的方法相對應(yīng)的這種被稱為“Reduced State SoftDecision Equalizer”的方法,在均衡器中逐個(gè)符號地產(chǎn)生可靠性信息。相應(yīng)的算法與硬判定Viterbi算法極為相似,但是能以簡單的多的方式產(chǎn)生可靠性信息,可以在μ時(shí)刻確定在μ-L時(shí)刻接收到的符號的可靠性信息。此處的L是指觀測周期的長度,并且至少相當(dāng)于傳輸信道的信道脈沖響應(yīng)的長度。利用一種格子圖,通過確定格子圖中的最佳的“一路徑”和最佳“零路徑”來確定可靠性信息,最佳一路徑是指在時(shí)間μ-L具有值“1”的最佳或最優(yōu)路徑,而最佳零路徑是指在時(shí)間μ-L具有值“1”的最佳或最優(yōu)路徑。格子圖中的這兩個(gè)路徑是利用在格子圖中為各個(gè)狀態(tài)過渡計(jì)算出的度量來確定的。在這種方法中特別采用了所謂的匹配濾波器度量。最后用這種方式按照相互關(guān)系來安排為最佳“一路徑”和最佳“零路徑”算出的度量,從而獲得可靠性信息。為了減少計(jì)算量和存儲器的需求,采用一種具有少量狀態(tài)的格子來計(jì)算各個(gè)度量?;诟褡拥木鈨H僅是對信道脈沖響應(yīng)的碼元0...L’(L’<L)才起動,而剩下的碼元L’+1...L僅僅被包括在以判定-反饋方式的基于格子的均衡中。這種判定反饋(Decision Feedback Sequence Estimation)的原理例如可以參見論文“Reduced-state Sequence Estimation with SetPartitioning and Decision Feedback”,Vedat Eyuboglu and Shahid Qureshi,1988 IEEE。
在上述的過程中,均衡器必須參照每個(gè)時(shí)間μ上的時(shí)間μ-L’來確定最佳的一和零路徑,并且由此計(jì)算出在時(shí)間μ-L’接收的符號的可靠性信息。按照這種方式,分支度量一方面包括在時(shí)間μ...μ-L’的位,又包括在時(shí)間μ-L’-1...μ-L的位,如上所述,后提到的這些位被包括在作為判定反饋的度量計(jì)算中。后提到的這些位是由格子圖的2L’個(gè)狀態(tài)中單獨(dú)的所謂“測量員”路徑獲得的,然而一系列的狀態(tài)有所不同,這樣就需要大計(jì)算量和存儲器需求,因?yàn)榫馄鞅仨殲槊恳粋€(gè)時(shí)間μ保存2L’個(gè)狀態(tài)的目錄。
本發(fā)明的這一目的是通過具有權(quán)利要求1特征的方法和具有權(quán)利要求9特征的無線電接收機(jī)來實(shí)現(xiàn)的。而各個(gè)從屬權(quán)利要求則限定了本發(fā)明的最佳和有益的實(shí)施例。
本發(fā)明的基礎(chǔ)是Wolfgang Koch和Alfred Baier在上述“Optimumand Sub-optimum Detection of Coded Data Disturbed by Time-VaryingIntersymbol Interference”1990 IEEE中描述的方法。然而,按照本發(fā)明,以判定反饋的形式來考慮的那些位不再按照與狀態(tài)有關(guān)的方式被裝在一個(gè)目錄中,而是被用于判定反饋,在計(jì)算中包括以前已經(jīng)作出判定的符號,也就是對所有2L’個(gè)狀態(tài)都相同的那些位或符號。
為了判定這些符號,換句話說也就是確定這些符號的二進(jìn)制值,在每個(gè)時(shí)間μ處根據(jù)最佳的零和一路徑產(chǎn)生一個(gè)可靠性信息,借助于硬判定將其轉(zhuǎn)換成具有對應(yīng)值的位,并且供接下來的時(shí)間L-L’內(nèi)計(jì)算各個(gè)度量時(shí)使用。
本發(fā)明具有極大的優(yōu)點(diǎn),特別是可以在符合GSM、DCS1800或PCAS1900標(biāo)準(zhǔn)的移動無線電系統(tǒng)中用來均衡符號間干擾,無論用硬件來實(shí)施還是用數(shù)字信號處理器來實(shí)施都能顯著地降低實(shí)施難度,因?yàn)樗恍枰獮榕卸ǚ答佄惶峁┚_的范圍,而是僅有L-L’變量就足夠了,每個(gè)符號輸出只需要更新一次,這樣就能節(jié)省存儲空間和計(jì)算能力,進(jìn)而節(jié)省電源。另外,(例如在GSM下行鏈路上對L’=2執(zhí)行的)大范圍模擬已經(jīng)證明,對所謂GSM Recommendation 05所規(guī)定的信道模型,沒有發(fā)現(xiàn)誤碼率有明顯的惡化。
下文要參照附圖來詳細(xì)解釋本發(fā)明。
在發(fā)射機(jī)1中,首先由一個(gè)源編碼器2將準(zhǔn)備發(fā)送的信息例如是語音信息轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號也就是符號‘1’和‘0’的序列,并且以源代碼數(shù)據(jù)字或數(shù)據(jù)矢量b的形式輸出,單個(gè)碼元或符號在各種情況下的值是‘1’或‘0’。信道編碼器3將每一個(gè)數(shù)據(jù)字映像成一個(gè)碼字C,用一個(gè)交錯(cuò)器4置換也就是交錯(cuò)這些符號。理想的交錯(cuò)是這樣執(zhí)行的,一個(gè)代碼字c的任意兩個(gè)符號被映像成交錯(cuò)器4的兩個(gè)不同的輸出字d。最后由格式器5在交錯(cuò)器4的每個(gè)數(shù)據(jù)字d的開頭和結(jié)尾添加L個(gè)已知的符號(所謂尾隨符號),為下文要更加具體地解釋的信道模型提供確定的開頭和結(jié)尾狀態(tài)。這樣,格式器5就輸出傳輸字或傳輸矢量e,其中的e=(e1-L,...,e1,e2,...,eM),而M=I+L,I是交錯(cuò)器4輸出的數(shù)據(jù)字d的長度。
圖1所示的信道6還包括調(diào)制器和發(fā)射機(jī)的放大器,實(shí)際的RF信道(傳輸信道)和接收機(jī)輸入級、輸入濾波器、和接收機(jī)的A/D轉(zhuǎn)換器可以用圖2的信道模型來代表。這一信道模型對應(yīng)著具有L個(gè)存儲級的狀態(tài)機(jī)器,這些存儲級單獨(dú)暫存的發(fā)送符號eM,em-L通過一個(gè)乘法器12借助于一個(gè)加法器13相加。系數(shù)h0...hL對應(yīng)著信道脈沖響應(yīng)的系數(shù)。該模型還考慮到了傳輸信道中以附加白Gaussian噪聲(AWGN)的形式產(chǎn)生的噪聲,它借助于加法器14疊加在加法器13的輸出信號上,最終獲得接收機(jī)接收到的符號Zm。
在接收機(jī)7中,均衡器8、解交錯(cuò)器9和信道解碼器10共同的任務(wù)是利用接收的序列z以最大可能的可靠性z來確定原始發(fā)送序列b。為此要借助于軟判定為信道解碼器10產(chǎn)生可靠性信息-這種信息為每一個(gè)接收的符號規(guī)定了一個(gè)表示該接收符號是基于發(fā)送的‘0’還是‘1’的先驗(yàn)概率。
為了產(chǎn)生這一可靠性信息,用一個(gè)對應(yīng)的格子圖來表示圖2所示的信道模型,格子圖以狀態(tài)過渡的形式表示信道的性能。在這一結(jié)構(gòu)中,根據(jù)一個(gè)新符號em用格子為信道的每一個(gè)瞬時(shí)狀態(tài)來規(guī)定新的狀態(tài),在時(shí)間μ的格子狀態(tài)用Sμ表示,并且在下文中被定義為Sμ=(eμ-L+1,...,eμ)。
可以為狀態(tài)Sμ-1→Sμ的每一次變化分配一個(gè)度量增量,然后為評定這一狀態(tài)變化的概率進(jìn)行計(jì)算,并且被定義為以下的公式λ(Sμ-1,Sμ)=|zμ-Σi=0Leμ-1h1|2÷σ2----(1)]]>或者是可以采用在“Digital Communications”Proakis,J.G.,McGraw-Hill,New York,1983中描述的所謂匹配濾波器度量λ(Sμ-1,Sμ)=-Re{eμ(yμ-Σi=1Leμ-1h1)}÷σ2----(2)]]>其中的表達(dá)式y(tǒng)μ=Σi=0Lzμ+1h1----(3)]]>指定匹配濾波器在時(shí)間μ的輸出值,表示為ρ1=Σi=0L-1hi+1hiforl=0...L----(4)]]>指定信道脈沖響應(yīng)的自動校正函數(shù)的1-th采樣。然而,本發(fā)明并不僅限于使用匹配濾波器度量。
采用上述的度量公式(2)就能計(jì)算出與圖2所示的信道6相對應(yīng)的格子圖,從而為每一個(gè)格子或時(shí)間間隔μ的每一個(gè)狀態(tài)Sμ計(jì)算出相應(yīng)的概率。理想的程序會在格子圖中的反向和正向上通過。在下文中要詳細(xì)解釋用來處理接收字z的算法。
在反向通過格子圖時(shí),可以用以下的遞歸式為從μ=M到μ=L的每一個(gè)格子級μ和每一種格子狀態(tài)Sμ計(jì)算出反向度量Ab(Sμ)Λb(Sμ-1)=-ln{exp(-Λb(S′μ)-λ(Sμ-1,S′μ))+exp(-Λb(S″μ)-λ(Sμ-1,S″μ))}(5)在狀態(tài)值eμ=1或=eμ=0的情況下分別用狀態(tài)Sμ-1定義兩個(gè)狀態(tài)S’μ和S”μ。
類似地可以用以下的遞歸式為每一種格子狀態(tài)Sμ計(jì)算出正向度量Af(Sμ)Λf(Sμ)=-ln{exp(-Λf(S′μ-1)-λ(S′μ-1,Sμ))+exp(-Λf(S″μ-1)-λ(S″μ-1,Sμ))}(6)此時(shí)可以在狀態(tài)值eμ-L=1或=eμ-L=0的情況下分別用狀態(tài)Sμ定義兩個(gè)狀態(tài)S’μ-1和S”μ-1。
這樣就能為格子的每一個(gè)狀態(tài)過渡Sμ-1→Sμ加上度量Af(Sμ-1),λ(Sμ-1,Sμ)和Ab(Sμ),并且可以針對所有狀態(tài)Sμ分別將eμ-L=1或eμ-L=0的倒指數(shù)加在一起u(eμ-L)=-ln{ΣSpexp(-Λf(Sμ-1)-λ(Sμ-1,Sμ)-Λb(Sμ))}--(7)]]>最后,利用公式(7)將為eμ-L=1和eμ-L=0計(jì)算出的值相互比較,利用公式(7)的表達(dá)式為時(shí)間μ上的位eμ-L計(jì)算出一個(gè)軟判定值q(eμ-L)q(eμ-L)=u(eμ-L=1)-μ(eμ-L=0)(8)為了闡明上述公式(7),在圖3A中表示了與圖2所示的信道模型相聯(lián)系的L=2和em=1的一部分格子,并且在圖3B中表示了em=0的一部分格子。在圖3A和圖3B中僅僅表示了在本例中對公式(7)的求和有作用的那些格子的路徑。另外,在圖3A和圖3B中都加入了度量Af(Sμ-1),λ(Sμ-1,Sμ)和Ab(Sμ)。
因?yàn)樗@得的最優(yōu)軟判定值可以作為可靠性信息在上述程序的協(xié)助下用于信道解碼,在Wolfgang Koch和Alfred Baier的“Optimum andSub-optimum Detection of Coded Data Disturbed by Time-VaryingIntersymbol Interference”1990 IEEE中將這種算法稱為“最優(yōu)軟判定均衡算法”(OSDE)。
然而,因?yàn)檫@種算法需要很大的存儲空間和強(qiáng)大的計(jì)算能力,需要有一種簡單的算法,它一方面應(yīng)該明顯地降低復(fù)雜性,另一方面仍然要提供盡可能精確的可靠性信息。
關(guān)于這一點(diǎn),Wolfgang Koch和Alfred Baier在“Optimum andSub-optimum Detection of Coded Data Disturbed by Time-VaryingIntersymbol Interference”1990 IEEE中首先是建議要簡化公式(7)的指數(shù)運(yùn)算。公式(7)中包含-ln(e-x+e-y)形式的表達(dá)式,然而這一表達(dá)式滿足以下的關(guān)系-ln(e-x+e-y)=min(x,y)-ln(1+e-|y-x|)(9)如果x<<y和x>>y,在忽略誤差之后,-ln(e-x+e-y)近似的表達(dá)式就是最小值min(x,y)。如果省略從反方向通過格子圖并且將公式(7)中對所有狀態(tài)Sμ的度量Ab(Sμ)都設(shè)置為0,還可以進(jìn)一步簡化。
這樣,按照公式(8)在時(shí)間μ為時(shí)間μ-L計(jì)算的可靠性信息就被簡化成了q(eμ-L)=minSμleμ-L=1(Λf(Sμ-1)+λ(Sμ-1′Sμ))-minSμleμ-L=0(Λf(Sμ-1)+λ(Sμ-l′Sμ))]]>(10)
這樣,與傳統(tǒng)的Viterbi算法的基本區(qū)別僅僅在于只需要從一組2L個(gè)度量中選擇兩個(gè)最小值來計(jì)算軟判定值q(eμ-L)。因此,在WolfgangKoch和Alfred Baier的“Optimum and Sub-optimum Detection of CodedData Disturbed by Time-Varying Intersymbol Interference”1990 IEEE中將這種算法稱為“軟判定Viterbi均衡器”(SDVE)。
如果用采用L’<L的縮減數(shù)量的格子狀態(tài)數(shù)2L’的SDVE算法代替有2L個(gè)狀態(tài)的SDVE算法,還可以實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的簡化。這樣就能從用于計(jì)算匹配濾波器度量的上述公式(2)獲得以下的表達(dá)式λ′(Sμ-1′Sμ)=-Re{eμ(yμ-Σl=1L′eμ-1ρ1-Σl=L′+1Le′μ-1ρ1)}÷σ2----(11)]]>象上文所述的算法一樣,對于l=1...L’的位eμ-1可以代表狀態(tài)Sμ-1的狀態(tài)位。另外,匹配濾波器度量的計(jì)算仍然取決于沒有直接包括在基于格子的均衡中的第二組用于l=L’+1...L的位e’μ-1;而這些位是判定反饋位。
盡管Wolfgang Koch和Alfred Baier在“Optimum and Sub-optimumDetection of Coded Data Disturbed by Time-Varying IntersymbolInterference”1990 IEEE中建議參照這一組判定反饋位針對2L’個(gè)狀態(tài)的格子(與上文所述相比)利用所謂的“殘存”路徑來確定用于l=L’+1...L的位e’μ-1,本發(fā)明卻建議不要使用任何狀態(tài)相關(guān)的位,而是要采用預(yù)先確定的位,也就是事先已經(jīng)了是‘0’或是‘1’值的符號,這種符號對所有2L’個(gè)狀態(tài)都具有相同的值。
只要正常地按照每個(gè)時(shí)間μ根據(jù)最佳零路徑和最佳一路徑對時(shí)間μ-L’上的符號確定可靠性信息項(xiàng)目,就能夠獲得用于l=L’+1...L的這些判定反饋位e’μ-1。借助于硬判定利用一個(gè)固定的判定閾值將這一可靠性信息轉(zhuǎn)換成數(shù)值為0或1的一位,并且用做以后的L-L’時(shí)間的判定反饋位。這樣,所有2L’個(gè)狀態(tài)的位e’μ-L’-1…e’μ-L就是常數(shù),因此,按照公式(10)計(jì)算匹配濾波器度量所需的存儲空間和計(jì)算量就減少了。為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明不需要修改上述的公式。
如果將公式(11)的表達(dá)式插入公式(10),就能用上述公式(10)模擬計(jì)算出軟判定可靠性信息q(eμ-L’)q(eμ-L′)=minSμleμ-L′=1(Λf(Sμ-1)+λ′(Sμ-1′Sμ))-minSμleμ-L′=0(Λf(Sμ-1)+′(Sμ-1′Sμ))]]>(12)這樣就能用縮減數(shù)量的2L’個(gè)不同狀態(tài)為時(shí)間μ-L’計(jì)算出在每個(gè)時(shí)間μ上的可靠性信息項(xiàng)目。這樣,本發(fā)明就能用縮減的狀態(tài)數(shù)量實(shí)現(xiàn)SDVE算法的一種次優(yōu)方案。
權(quán)利要求
1.在無線電接收機(jī)中為信道解碼產(chǎn)生可靠性信息的一種方法,可靠性信息(q)規(guī)定了無線電接收機(jī)(7)通過無線電信道(6)接收到的數(shù)據(jù)符號(z)是基于第一還是第二發(fā)送值的概率,對時(shí)間μ-L的可靠性信息(q)是在對每個(gè)接收的數(shù)據(jù)符號(z)的任意時(shí)間μ確定的,利用具有2L’個(gè)狀態(tài)的狀態(tài)模型來確定,最大可能性的第一路徑包含在時(shí)間μ-L’的第一值,而最大可能性的第二路徑包含在時(shí)間μ-L’的第二值,對第一路徑和第二路徑彼此間的關(guān)系執(zhí)行度量計(jì)算,以及第一路徑和第二路徑的度量計(jì)算是根據(jù)出現(xiàn)在時(shí)間μ...μ-L’的狀態(tài)模型的第一組符號和出現(xiàn)在時(shí)間μ-L’-1...μ-L的狀態(tài)模型的第二組符號來計(jì)算的,并且L至少相當(dāng)于無線電信道(6)的信道脈沖響應(yīng)的長度,其中的L>L’,其特征為為了確定符號在時(shí)間μ-L’的可靠性信息(q),采用在時(shí)間μ-L’之前已經(jīng)判定的并且對狀態(tài)模型的所有狀態(tài)都相同的符號值作為第二組的符號。
2.如權(quán)利要求1所述的方法,其特征為為時(shí)間μ確定的可靠性信息(q)被轉(zhuǎn)換成用于時(shí)間μ-L’的對應(yīng)的二進(jìn)制符號,并且在后續(xù)的L-L’時(shí)間段被用做第二組的符號。
3.如權(quán)利要求2所述的方法,其特征為利用對時(shí)間μ-L’的硬判定將在時(shí)間μ確定的可靠性信息(q)轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的二進(jìn)制符號。
4.如前述權(quán)利要求之一的方法,其特征為狀態(tài)模型是用一種格子表示法來體現(xiàn)的。
5.如前述權(quán)利要求之一的方法,其特征為在度量中采用匹配濾波器度量。
6.如權(quán)利要求5的方法,其特征為在時(shí)間μ的狀態(tài)模型中用于從狀態(tài)Sμ-1到狀態(tài)Sμ的過渡的度量λ’是按照以下公式計(jì)算的λ′(Sμ-1,Sμ)=-Re{eμ(yμ-Σl=1L′eμ-1ρ1-Σ1=L′+1Le′μ-1ρ1)}÷σ2]]>其中的eμ代表在時(shí)間μ的第一組符號,eμ’代表在時(shí)間μ的第二組符號,yμ代表在時(shí)間μ使用的匹配濾波器的輸出符號,σ2代表無線電信道(6)噪聲功率密度的變化,而ρ1代表無線電信道(6)的信道脈沖響應(yīng)的自動校正函數(shù)的1-th值。
7.如前述權(quán)利要求之一的方法,其特征為該方法被用在移動無線通信系統(tǒng)的移動無線電接收機(jī)(7)中。
8.如權(quán)利要求7的方法,其特征為該方法被用在GSM移動無線電接收機(jī)(7)中。
9.一種無線電接收機(jī),其特征為包括一個(gè)均衡器(8),用于均衡通過無線電信道(6)接收的無線電信號,并且為下游的信道解碼器(10)產(chǎn)生可靠性信息(q),可靠性信息(q)規(guī)定了接收到的數(shù)據(jù)符號(z)是基于第一還是第二發(fā)送值的概率,均衡器(8)被設(shè)計(jì)成這樣的方式,對任意時(shí)間μ上每個(gè)接收的數(shù)據(jù)符號(z)要確定用于時(shí)間μ-L的可靠性信息(q),利用具有2L’個(gè)狀態(tài)的狀態(tài)模型來確定,最大可能性的第一路徑包含在時(shí)間μ-L’的第一值,而最大可能性的第二路徑包含在時(shí)間μ-L’的第二值,對第一路徑和第二路徑彼此間的關(guān)系執(zhí)行度量計(jì)算,并且均衡器(8)被設(shè)計(jì)成這樣的方式,第一路徑和第二路徑的度量計(jì)算是根據(jù)出現(xiàn)在時(shí)間μ...μ-L’的狀態(tài)模型的第一組符號和出現(xiàn)在時(shí)間μ-L’-1...μ-L的狀態(tài)模型的第二組符號來計(jì)算的,并且L至少相當(dāng)于無線電信道(6)的信道脈沖響應(yīng)的長度,其中的L>L’,其特征為均衡器(8)被設(shè)計(jì)成這樣的方式,為了確定符號在時(shí)間μ-L’的可靠性信息(q),采用在時(shí)間μ-L’之前已經(jīng)判定的并且對狀態(tài)模型的所有狀態(tài)都相同的符號值作為第二組的符號。
10.如權(quán)利要求9的無線電接收機(jī),其特征為均衡器(8)被用來執(zhí)行權(quán)利要求1-8之一所述的方法。
全文摘要
一種為無線接收機(jī)中的信道解碼產(chǎn)生可靠性信息的方法和相應(yīng)的接收機(jī)。無線電接收機(jī)包括的均衡器(8)產(chǎn)生可靠性信息(q),可靠性信息(q)規(guī)定了接收到的數(shù)據(jù)符號(z)是基于一種特定發(fā)送值的概率。利用一種特殊的度量來計(jì)算格子狀態(tài)過渡,同時(shí)計(jì)算基于格子的符號和判定反饋符號,為每一個(gè)接收的符號確定其可靠性信息(q)。采用的判定反饋符號是利用硬判定手段預(yù)先判定的一種獨(dú)立狀態(tài)符號。
文檔編號H03M13/41GK1367972SQ00807591
公開日2002年9月4日 申請日期2000年7月27日 優(yōu)先權(quán)日1999年7月29日
發(fā)明者瑞爾夫·哈德曼, 彼得·波宏 申請人:因菲尼奧恩技術(shù)股份公司