一種解碼輸入信號的turbo解碼器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及turbo解碼領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 長途光纖通信系統(tǒng)可用于實現(xiàn)遠距離的高數(shù)據(jù)吞吐量，且不用在光域中再生信 號。
[0003] 在光纖通信系統(tǒng)中，偏振復(fù)用、正交幅度調(diào)制和相干檢測有望成為下一代大容量 光傳輸系統(tǒng)的很有前景的組合，因為其允許在各種可用自由度下進行信息編碼。
[0004] 在光纖通信系統(tǒng)中，輸出誤碼率(bit error ratejER)的規(guī)范要求通常較為苛 亥IJ。在一些應(yīng)用中，要求BER值低于10-15。這可能成為設(shè)計糾錯編碼和糾錯解碼器時的一大 挑戰(zhàn)。高效糾錯解碼器可能性能較低，而高性能解碼器可能誤碼平層較高和/或誤碼糾錯能 力不足。
[0005] 使用軟判決解碼的turbo解碼器提供了一種很有前景的解碼方案，此軟判決解碼 在2011年EC0C 2011 期間由F.Yu、N.Stojanovic、F.N.Hauske、D.Chang、Z.Xiao、G.Bauch、 D.Pflueger、C.Xie、Y.Zhao、L. 31]1、￥丄;[、1^丄;[、乂.乂11和(>).乂;[01^發(fā)表的《用于相干光接收機 中DQPSK調(diào)制的軟判決LDPC Turbo解碼》中已有論述。
[0006] 盡管turbo解碼器具有很好的解碼性能，可能仍存在進一步提高糾錯性能的需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的在于提供一種提升糾錯性能的高效turbo解碼器。
[0008] 該目的是通過獨立權(quán)利要求的特征來實現(xiàn)的。結(jié)合從屬權(quán)利要求、說明書和附圖 會使具體實施形式更易于理解。
[0009] 本發(fā)明基于以下發(fā)現(xiàn):限制turbo解碼器的解碼器交換的信息能提高糾錯性能。 [0010]為詳細(xì)描述本發(fā)明，會使用以下術(shù)語、縮寫和符號：
[0011] MAP:Maximum A Posteriori Probability最大后驗概率
[0012] LDPL:Low Density Parity Check低密度奇偶校驗
[0013] FEC:Forward Error Correction前向糾錯
[0014] LLR:Log_Likelihood Ratio對數(shù)似然比
[0015] APP:A Posteriori Probability后驗概率
[0016] BCJR:Bahl-Cocke-Je 1 inek-Raviv Bahl-Cocke-Je 1 inek-Raviv算法
[0017] S0VA:Soft Output Viterbi Algorithm軟輸出維特比算法
[0018] ADC:Analogue/Digital Converter模/數(shù)轉(zhuǎn)換器
[0019] AGC:Automatic Gain Control 自動增益控制
[0020] FIR:Finite Impulse Response有限脈沖響應(yīng) [0021 ] CD:Chromatic Dispersion色度色散
[0022] VC0:Voltage Controlled Oscillator壓控振蕩器
[0023] QPSK:Quaternary Phase Shift Keying正交相移鍵控
[0024] DP-QPSK:Dual Polarization Quaternary Phase Shift Keying雙極化正交相移 鍵控
[0025] FFT:Fast Fourier Transform快速傅里葉變換
[0026] IFFT: Inverse Fast Fourier Transform快速傅立葉反變換
[0027] DSP:Digital Signal Processing數(shù)字信號處理
[0028] 0FE:0ptical Front End光前端
[0029] BER:Bit Error Rate誤碼率
[0030] DE:Differential Encoder差分編碼器 [0031 ] DD:Differential Decoder差分解碼器
[0032] M0D:Modulator 調(diào)制器
[0033] NCG:Net Coding Gain凈編碼增益
[0034] CPE:Continuous Phase Encoder連續(xù)相位編碼器
[0035] CPR:Compact Position Report緊湊位置報告
[0036] SDE: Standard Deviation Estimation標(biāo)準(zhǔn)偏差估計
[0037] TD: Time Domain時域
[0038] FD:Frequency Domain頻域
[0039] 根據(jù)第一方面，本發(fā)明涉及一種解碼輸入信號的turbo解碼器，包括第一解碼器、 第二解碼器、設(shè)置在所述第一解碼器和所述第二解碼器之間的第一限制器，以及設(shè)置在所 述第二解碼器和所述第一解碼器之間的第二限制器。因此，可實現(xiàn)高效turbo解碼器。
[0040] 所述turbo解碼器可用于解碼使用前向糾錯(forward error correction，F(xiàn)EC)碼 編碼的輸入信號。
[0041] 所述輸入信號可為取樣和量化通信信號。所述輸入信號可來源于光纖通信信號。
[0042] 所述第一解碼器可用于針對所述取樣和量化通信信號的每個比特或符號，以對數(shù) 似然比（log-likelihood ratio，LLR)的形式輸出信息。所述第一解碼器還可用于輸出代表 對數(shù)域中后驗概率(a posteriori probability，APP)的信息。
[0043] 所述第二解碼器可用于從所述第一解碼器的輸出信息中，生成針對所述第一解碼 器的外部信息。所述第二解碼器還可用于輸出代表對數(shù)域中APP的信息。
[0044] 所述第一限制器可用于限制所述第一解碼器確定的所述APP值。
[0045] 所述第二限制器可用于限制所述第二解碼器確定的所述外部信息。
[0046] 根據(jù)第一方面，在第一種可能的實現(xiàn)方式中，所述第一解碼器是最大后驗概率 (maximum a posteriori probability，MAP)解碼器。因此，可使用高效解碼器。
[0047] 所述MAP解碼器可基于最大后驗概率估計?？稍谒鯩AP解碼器中使用BCJR方案、 最大-星方案，或S0VA方案。
[0048] 根據(jù)第一方面或第一方面的第一種實現(xiàn)方式，在第一方面的第二種可能的實現(xiàn)方 式中，所述第二解碼器是LDPC解碼器。因此，可使用高效糾錯方案。
[0049] 所述LDPC解碼器可用于解碼使用低密度奇偶校驗(LDPC)碼編碼的信號。
[0050] 根據(jù)第一方面或第一方面的第一或第二種實現(xiàn)方式，在第三種可能的實現(xiàn)方式 中，所述turbo解碼器還包括設(shè)置在所述第二限制器和所述第一解碼器之間的求和裝置，所 述求和裝置用于合計所述第二限制器的輸出信息。因此，可提供包括針對所述第一解碼器 的外部信息的信號。
[0051] 所述求和裝置可用于通過合計所述第二限制器的輸出信息信號，提供包括針對所 述第一解碼器的外部信息的信號。
[0052] 根據(jù)第一方面的第三種實現(xiàn)方式，在第四種可能的實現(xiàn)方式中，所述turbo解碼器 還包括加法器，用于將所述第一限制器和所述求和裝置的輸出信號相加。因此，可提供解碼 判決的信號。
[0053]所述解碼判決可以是硬判決。
[0054]根據(jù)第一方面的第四種實現(xiàn)方式，在第五種可能的實現(xiàn)方式中，所述turbo解碼器 還包括判決器，用于基于所述相加信號進行硬判決。因此，可提供解碼信號。
[0055] 根據(jù)第一方面或第一方面任一前述的實現(xiàn)方式，在第六種可能的實現(xiàn)方式中，所 述turbo解碼器還包括設(shè)置在所述第一解碼器和所述第一限制器之間的減法裝置，所述減 法裝置用于從所述第一解碼器的輸出中減去所述第二解碼器的限制信息。因此，可為所述 第二解碼器提供輸入信號。
[0056] 根據(jù)第一方面或第一方面任一前述的實現(xiàn)方式，在第七種可能的實現(xiàn)方式中，所 述第二限制器用于向第二解碼器傳輸輸