一種維特比譯碼方法及裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于編解碼領域，尤其設及一種維特比(Viterbi)譯碼方法及裝置
【背景技術】
[0002] 目前，CDMA2000、WCDMA 和 了0-5〔0魁、0￥1'-1'\(：\5、048、415(：、1508等標準相繼采用卷 積碼，作為其信道編碼標準。同時，LTE等第四代移動通信標準也建議采用卷積碼，作為其候 選信道編碼標準之一。
[0003] 卷積碼是由Elias等人在1955年首次提出的。稍后，Wozencraft提出了一種卷積碼 的有效譯碼算法一序列譯碼。1963年，梅西提出了一種有效性稍差，但比較容易實現(xiàn)的口限 譯碼算法。而后在1967年，Viterbi提出了一種最佳最大似然譯碼算法。
[0004] 卷積碼的Viterbi譯碼算法，W其優(yōu)異的性能，得到廣泛的應用。各種Viterbi譯碼 的專用硬件，大量的出現(xiàn)。同時，基于軟件譯碼的專用Viterbi譯碼單元"加比選"也成為各 類DSP處理器的重點模塊。然而，運些處理器，均采用串行的譯碼方法進行Viterbi譯碼，譯 碼速率較慢。如何在處理器上并行的實現(xiàn)高速的Viterbi譯碼的矢量譯碼指令，實現(xiàn)基于處 理器的軟件矢量Viterbi譯碼，仍然是一個亟待解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] (一)要解決的技術問題
[0006] 本發(fā)明的目的在于，提供一種低復雜度矢量化的維特比譯碼方法及裝置。
[0007] (二)技術方案
[000引本發(fā)明提供一種維特比譯碼方法，用于對卷積碼進行譯碼，方法包括：
[0009] Sl，對卷積碼的每條支路進行度量，得到支路度量矢量；
[0010] S2,對支路度量矢量進行前向度量，得到前向度量矢量最小值索引；
[0011] S3,對前向度量矢量最小值索引進行回溯，得到譯碼。
[0012] 本發(fā)明還提供一種維特比譯碼裝置，用于對卷積碼進行譯碼，包括：
[0013] 支路度量單元，用于對卷積碼的每條支路進行度量，得到支路度量矢量；
[0014] 前向度量單元，用于對支路度量矢量進行前向度量，得到前向度量矢量最小值索 引；
[001引反向回溯單元，用于對前向度量矢量最小值索引進行回溯，得至幡碼。
[0016] (;巧益效果
[0017] 采用本發(fā)明提供的維特比譯碼方法，能在處理器上并行執(zhí)行高速的維特比譯碼的 矢量譯碼指令，實現(xiàn)基于處理器的軟件矢量維特比譯碼，解決了現(xiàn)有處理器均采用串行的 譯碼方法的譯碼速率較慢問題。
【附圖說明】
[0018] 圖1是本發(fā)明實施例提供的維特比譯碼方法的流程圖。
[0019] 圖2是本發(fā)明實施例提供的維特比譯碼裝置的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0020] 本發(fā)明提供一種維特比譯碼方法及裝置，用于對卷積碼進行譯碼，方法首先對卷 積碼的每條支路進行度量，得到支路度量矢量，然后對支路度量矢量進行前向度量，得到前 向度量矢量最小值索引，最后對前向度量矢量最小值索引進行回溯，得到譯碼。本發(fā)明能在 處理器上并行執(zhí)行高速的維特比譯碼的矢量譯碼指令，實現(xiàn)基于處理器的軟件矢量維特比 譯碼，解決了現(xiàn)有處理器均采用串行的譯碼方法的譯碼速率較慢問題。
[0021] 根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式，維特比譯碼方法包括：
[0022] Sl，對卷積碼的每條支路進行度量，得到支路度量矢量；
[0023] S2,對支路度量矢量進行前向度量，得到前向度量矢量最小值索引；
[0024] S3,對前向度量矢量最小值索引進行回溯，得到譯碼。
[0025] 根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式，步驟Sl中，支路度量的表達式為：
[0026] 色知=caddsub(G,"，if，<。：)，
[0027] 其中，當啤等于加寸，caddsub(6?^,，\；f，皆)等于斬、'畔，否則，caddsub(色、8，巧\皆） 等于持乂 1'，G,、、為所述卷積碼第k個符號在編碼輸入為S時的支路度量矢量，是所述 卷積碼第k個符號的第i個輸入分量構成的矢量，是卷積碼的輸入為S時各個狀態(tài)編碼第 i個編碼輸出比特構成的整數(shù)。
[0028] 根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式，步驟S2中，前向度量的表達式為：
[0029] 戰(zhàn);府k] = idmin (舟k 麻W，孩的，是)，
[0030] 其中，舟k是第k個符號在編碼輸入為S時的支路度量矢量，舟k初始值為〇，dk是前 向度量最小值索引，idmin(網(wǎng),，兩^_1，馬，，4表示：
[00川確k取馬;和訴k-i+Gk，s之間的最小值，并且，當擁占<舟1^_1+0、,時，dk的值不變，否 貝lj，dk等于S。
[0032]根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式，步驟S3中，反向回溯的的表達式為：
[003；3] [bk-i，sk-i] =sback(Fs,dk，sk)，
[0034] 其中，bk-i為譯碼，F(xiàn)s是前向狀態(tài)矢量，恥=[/、；；')，乂。')，...，足;]，3視第1^個符號的 最小路徑的狀態(tài)，sback (Fs, dk，Sk)表示：
[0035] 在dk為S時，選擇Fs的第S個元素作為輸出，即4__1 =義'1，同時，bk-i等于dk的第Sk個 兀素。
[0036] 根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式，維特比譯碼裝置包括：
[0037] 支路度量單元，用于對所述卷積碼的每條支路進行度量，得到支路度量矢量；
[0038] 前向度量單元，用于對所述支路度量矢量進行前向度量，得到前向度量矢量最小 值索引；
[0039] 反向回溯單元，用于對所述前向度量矢量最小值索引進行回溯，得到譯碼。
[0040] 根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式，支路度量單元執(zhí)行支路度量的表達式為：
[0041] = caddsub(G,,,, ).
[00創(chuàng)其中，當皆等于0時，caddsub(色野，皆)等于％+巧，否則，caddsub(色峽，幫，xf) 等于乂i>，G|,、為所述卷積碼第k個符號在編碼輸入為S時的支路度量矢量，巧>是所述 卷積碼第k個符號的第i個輸入分量構成的矢量，xf是卷積碼的輸入為S時各個狀態(tài)編碼第 i個編碼輸出比特構成的整數(shù)。
[0043] 根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式，前向度量單元執(zhí)行前向度量的表達式為：
[0044] [dk,MJ = Wmin…Gk，、，'s.)，
[0045] 其中，擁k是第k個符號在編碼輸入為S時的支路度量矢量，化k初始值為〇，dk是前 向度量最小值索引，idniin;心 1|、,1\、_|，〇|、，、，.、')表示：
[0046] 舟k取抽k和My+石、、之間的最小值，并且，當成<舟,_1+〇、,時，dk的值不變，否 貝lj，dk等于S。
[0047] 根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式，反向回溯單元執(zhí)行反向回溯的的表達式為：
[004引[bk-i,sk-i] =sback(Fs,dk,sk)，
[0049] 其中，bk-i為譯碼，F(xiàn)s是前向狀態(tài)矢量，肪= k.：：Uf，…，乂;：]>sk是第k個符號的 最小路徑的狀態(tài)，sback (Fs, dk，Sk)表示：
[0050] 在dk為S時，選擇Fs的第S個元素作為輸出，即同時，bk-1等于dk的第Sk個 兀素。
[0051] 根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式，本發(fā)明還提供指令集，用于進行矢量處理，通過執(zhí)行 相應的指令，W實現(xiàn)支路度量過程、前向度量過程和反向回溯過程，其中，指令集包括:矢量 定向加減指令(caddsub)，矢量含索引最小值指令（idmin)，矢量狀態(tài)回溯指令(sback)，交 織指令(intlv)，循環(huán)指令(loop)和矢量賦值指令(mov)。
[00對具體地，矢量定向加減指令，根據(jù)矢量1 = [0。，巧，…，.聲J和矢量_1]:, 實現(xiàn) caddsub(A, B,d) ==: [。。，L'l,Cp J，其中 ci = (di==0) ?ai+bi: ai-bi，即整數(shù)d為定向整 數(shù)，其第i比特為0,則Cl為曰1和bi的和，否則的Cl為曰1和bi的差。
[0版3]具體地，矢量含索引最小值指令idmin,根據(jù)矢量1 = [(,,,，巧...?，邱_,]和矢量 ;良=[々,，毎，...，去4]，實現(xiàn)[人，5.、]=伽1川(人，.8,(:,8|!)，其中34和3[3為狀態(tài)矢量4和6的索引， 它的第i位34,1=(曰1化+。0?34,:1:3[3,:1，即當矢量1的第1個變量曰1小于矢量6:的第1個變量131 和矢量C的第i個變量Cl時，SA,1保持不變，否則更新為SB的第i位SB,1;矢量A的第i個變量曰1 為 ai 和 bi+ci 的最小值，即 ai= (ai<bi+Ci)?ai:bi+Ci。
[0054] 具體地，狀態(tài)回溯指令，執(zhí)行[bk-i，sk-i] = sback(Fs , dk，Sk)，其根據(jù)其狀態(tài) 恥=[/;.、1，乂、1，...，/、二1]，在選擇位比特dk為S時，選擇Fs的第S個元素作為輸出，即 'Vi = /sf>，同時輸出dk的第Sk個元素。
[0055]具體地，交織指令，執(zhí)行B = Intlv (A,s)，其根據(jù)其狀態(tài)S = Iiso ,SI, ...，Ss, ...， 85-1]，將矢量又=.〇'。，01.,.....馬-1..義織為矢量8 =權。.,〇9，'.'':，功&.，.'.'，'