專利名稱：適合硬件實(shí)現(xiàn)的利用信道狀態(tài)信息輔助軟判決譯碼的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信技術(shù)中正交頻分復(fù)用(OFDM)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是指一種用于正交頻分復(fù)用通信系統(tǒng)中利用信道狀態(tài)信息(Channel State Information，CSI)輔助軟判決譯
碼，提高信道解碼器譯碼可靠性的方法。
背景技術(shù)：
；正交頻分復(fù)用技術(shù)屬于多載波調(diào)制，將高速數(shù)據(jù)流通過(guò)串并轉(zhuǎn)換，使得每個(gè)子 載波上的數(shù)據(jù)符號(hào)持續(xù)長(zhǎng)度相對(duì)增加，從而有效地減小無(wú)線信道多徑時(shí)延擴(kuò)展所產(chǎn)生的 時(shí)間彌散性帶來(lái)的符號(hào)間干擾，減小了接收機(jī)內(nèi)均衡的復(fù)雜度。同時(shí)它將指配的信道分 成許多相互正交且重疊的子信道，與常規(guī)的頻分復(fù)用系統(tǒng)相比，正交頻分復(fù)用系統(tǒng)可以 最大限度地利用頻譜資源。在每個(gè)子信道上進(jìn)行窄帶調(diào)制和傳輸，信號(hào)帶寬小于信道的 相關(guān)帶寬，將信道的頻率選擇性衰落轉(zhuǎn)化為平坦衰落。正是由于上述優(yōu)點(diǎn)，正交頻分復(fù)用已作為一種高效的數(shù)字傳輸方式被人們廣泛 的應(yīng)用于數(shù)字音頻廣播(DAB)、數(shù)字視頻廣播(DVB)以及各種現(xiàn)代通信協(xié)議中。圖1是典型的OFDM基帶系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。在發(fā)射端，信道編碼器將輸入的 二進(jìn)制數(shù)據(jù)分成若干編碼塊進(jìn)行前向糾錯(cuò)(Forward error correction，F(xiàn)EC)信道編碼， 編碼后的二進(jìn)制數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)交織器，再通過(guò)調(diào)制就將二進(jìn)制的數(shù)據(jù)映射到對(duì)應(yīng)的星座圖 上。調(diào)制方式可以采用雙相移相鍵控(Binary phase shift keying，BPSK)、四相移相鍵控 (quadrature phase shift keying, QPSK)禾口正交巾畐度調(diào)制(quadrature amplitude modulation, QAM)等。調(diào)制后得到的載波數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)串并轉(zhuǎn)換后進(jìn)行N點(diǎn)離散傅里葉逆變換(inverse discrete Fourier transform, IDFT)。在接收端，離散傅里葉變換器將時(shí)域的OFDM信號(hào)轉(zhuǎn)換為頻域信號(hào)。由于無(wú)線 信道h(t)和噪聲v(t)的影響，接收到的頻域信號(hào)已經(jīng)與發(fā)送的頻域信號(hào)有很大差異。因 此接收到的頻域信號(hào)需要利用信道估計(jì)出的信道信息進(jìn)行均衡，以得到發(fā)送端的頻域信 號(hào)。再將均衡后的信號(hào)送入解調(diào)、解交織器、信道解碼器，從而恢復(fù)出發(fā)送端傳輸?shù)亩?進(jìn)制數(shù)據(jù)信息。信號(hào)在接收端經(jīng)過(guò)信道均衡之后，得到的是星座點(diǎn)的估計(jì)值，要把這些估計(jì)值 變?yōu)榭梢赃M(jìn)行譯碼的比特信息，還需要對(duì)星座點(diǎn)進(jìn)行解映射，另外，由于軟判決譯碼比 硬判決譯碼的性能有很大提高，所以要利用信道估計(jì)的結(jié)果進(jìn)行信道狀態(tài)信息的提取。在軟判決譯碼系統(tǒng)中，軟比特信息的提取方式對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的性能很重要。軟比 特信息體現(xiàn)了信道狀態(tài)信息CSI。CSI反映了該子載波上傳送數(shù)據(jù)的可靠度，與該子載波 的瞬時(shí)信噪比(Signal to Noise Ratio，SNR)成正比。當(dāng)數(shù)據(jù)調(diào)制到多載波上時(shí)，不同的 載波將會(huì)有不同的信噪比，在較高信噪比子載波上傳送的數(shù)據(jù)比在低信噪比子載波傳送 的數(shù)據(jù)更可靠。因此，需要提出一種利用CSI輔助軟判決譯碼器的接收方法，以提高軟判決譯 碼的譯碼正確率，同時(shí)該方法需要考慮減少占用硬件資源和硬件實(shí)現(xiàn)的可行性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供計(jì)算方法簡(jiǎn)單且便于硬件實(shí)現(xiàn)的一種適合硬件實(shí)現(xiàn)的利用信 道狀態(tài)信息輔助軟判決譯碼的方法。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是一種適合硬件實(shí)現(xiàn)的利用信道狀態(tài)信息輔助軟判決譯碼的方法，包括如下步 驟a.利用導(dǎo)頻信號(hào)的信道估計(jì)或者盲信道估計(jì)，獲得CFR的估計(jì)值
Λ=[4Λ,··-,Vif ；
b.計(jì)算對(duì)應(yīng)每一子載波k的CFR估計(jì)值的幅值g|2，k = 0，1...，N-I,取同一編
碼塊內(nèi)子載波對(duì)應(yīng)的CFR幅值g|2，k = 0，1...，N-I的均值作為歸一化因子α，每一個(gè)
子載波k的CFR估計(jì)值的幅值除以所在編碼塊的歸一化因子α得到CSI;c.子載波通過(guò)解映射得到的對(duì)數(shù)似然比(Log-Likelihood Ratios)乘以其對(duì)應(yīng)的
CSI,得到帶有信道可靠性信息的對(duì)數(shù)似然比；d.帶有信道可靠性信息的對(duì)數(shù)似然比送入到軟判決譯碼器，進(jìn)而得到發(fā)送端發(fā) 送的的信息比特。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)現(xiàn)有技術(shù)中采用同一數(shù)據(jù)傳輸塊的CFR幅值均值作為歸一化因子，實(shí)現(xiàn)時(shí)需要 存儲(chǔ)大量載波所對(duì)應(yīng)的信道幅值，硬件實(shí)現(xiàn)時(shí)需要較大存儲(chǔ)器件，本發(fā)明利用CSI輔助 軟判決譯碼器，同時(shí)考慮到硬件的可實(shí)現(xiàn)性和節(jié)約硬件資源，利用同一編碼塊內(nèi)的CFR 幅值均值作為歸一化因子，不但提高了軟判決譯碼器的譯碼正確性，同時(shí)也節(jié)省硬件開(kāi) 銷，便于硬件實(shí)現(xiàn)。例如，Wimax系統(tǒng)中一個(gè)數(shù)據(jù)傳輸塊中最多可能有240個(gè)編碼塊， 最少可能有1個(gè)編碼塊。利用同一編碼塊內(nèi)的CFR幅值均值作為歸一化因子，由于軟判決譯碼器每次譯 碼的單元為一個(gè)編碼塊，相比于采用同一數(shù)據(jù)塊的CFR幅值均值作為歸一化因子，更能 夠代表載波傳輸?shù)目煽砍潭龋岣哕浥袥Q譯碼器的譯碼正確性。


圖1是OFDM基帶系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；圖2是本發(fā)明利用CSI輔助軟判決譯碼的接收裝置的結(jié)構(gòu)框圖；圖3是16-QAM對(duì)應(yīng)的星座具體實(shí)施例方式以下部分結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明利用CSI輔助軟判決譯碼器的接收方法和裝置的實(shí) 施進(jìn)行描述，更進(jìn)一步闡明本發(fā)明的目的、具體結(jié)構(gòu)特征和優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明原理本發(fā)明利用反映信道可靠性的CSI對(duì)解映射后得到的LLR值進(jìn)行 修正，使得新得到的LLR值中攜帶有當(dāng)前子載波所處信道信息，同時(shí)考慮到硬件實(shí)現(xiàn)開(kāi) 銷，利用同一編碼塊內(nèi)的CFR幅值的均值作為歸一化因子。
圖2是本發(fā)明利用CSI輔助軟判決譯碼器的接收裝置的結(jié)構(gòu)框圖。該接收裝置 包括信道估計(jì)器，其利用導(dǎo)頻信號(hào)或者訓(xùn)練信號(hào)進(jìn)行信道估計(jì)獲得整個(gè)時(shí)頻資源上所有 子載波的CFR估計(jì)值力。信道估計(jì)器可以采用LS估計(jì)，也可以采用MMSE估計(jì)。信道狀態(tài)加權(quán)因子計(jì)算單元計(jì)算每一子載波上的CFR估計(jì)值的幅值，取同編 碼塊CFR幅值的均值作為歸一化因子α，如式⑴
權(quán)利要求
1. 一種適合硬件實(shí)現(xiàn)的利用信道狀態(tài)信息輔助軟判決譯碼的方法，其特征在于其 包括如下步驟a.利用導(dǎo)頻信號(hào)的信道估計(jì)或者盲信道估計(jì)，獲得CFR的估計(jì)值
全文摘要
本發(fā)明涉及一種適合硬件實(shí)現(xiàn)的利用信道狀態(tài)信息輔助軟判決譯碼的方法，首先獲得CFR的估計(jì)值然后計(jì)算該CFR估計(jì)值的幅值，取同一編碼塊內(nèi)子載波對(duì)應(yīng)的CFR幅值的均值作為歸一化因子，用該幅值除以所在編碼塊的歸一化因子得到CSI；子載波通過(guò)解映射得到的對(duì)數(shù)似然比乘以其對(duì)應(yīng)的CSI，得到帶有信道可靠性信息的對(duì)數(shù)似然比；送入到軟判決譯碼器，進(jìn)而得到發(fā)送端發(fā)送的的信息比特。本發(fā)明利用CSI輔助軟判決譯碼器，利用同一編碼塊內(nèi)的CFR幅值均值作為歸一化因子，不但提高了軟判決譯碼器的譯碼正確性，同時(shí)也節(jié)省硬件開(kāi)銷，便于硬件實(shí)現(xiàn)。
文檔編號(hào)H04L1/00GK102013955SQ20101055245
公開(kāi)日2011年4月13日 申請(qǐng)日期2010年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月24日
發(fā)明者李仁男, 李宏, 李永, 王飛鳴, 韓彬 申請(qǐng)人:信源通科技(西安)有限公司