信道解碼裝置和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及信道解碼裝置和方法，更具體地說，涉及能夠提高解碼效率的信道解 碼裝置和方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 低密度奇偶校驗碼化OWDensityParityQieckCode,LDPC)由Robe;rt G.Gallager博±于1963年提出的一類具有稀疏校驗矩陣的線性分組碼，不僅有逼近 化annon極限的良好性能，而且譯碼復(fù)雜度較低，結(jié)構(gòu)靈活，是近年信道編碼領(lǐng)域的研究 熱點，已在很多通信標(biāo)準(zhǔn)中得到應(yīng)用，特別是目前將其應(yīng)用于802.llad無線通信標(biāo)準(zhǔn)中。 LDPC碼的特點是時鐘頻率高達幾百兆，數(shù)據(jù)吞吐量大。
[0003] 802.llad信道解碼設(shè)計采用LDPC解碼，正因為上述頻率高數(shù)據(jù)吞吐量大的原因。 因此，在整體硬件實現(xiàn)結(jié)構(gòu)上為了保障整體設(shè)計更容易滿足要求，整體架構(gòu)設(shè)計通常采用 模塊之間直接傳遞的管道方式進行信道解碼。盡管該種方式比較簡潔，但還是存在W下不 足。
[0004] -是信道解碼端缺乏硬件協(xié)調(diào)調(diào)度，解碼輸入數(shù)據(jù)流固定，不能完整有效地利用 解碼器的動態(tài)性能；二是結(jié)構(gòu)單一，不能有效提供整體物理層信道狀況和及時的數(shù)據(jù)傳輸 應(yīng)對策略。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 鑒于W上情形，期望提供能夠提高解碼效率且能夠動態(tài)調(diào)整信道的數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)對 策略的信道解碼方法和裝置。
[0006] 根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種信道解碼裝置，包括：接收單元，用于接收編 碼數(shù)據(jù)包；解碼單元，用于接收來自所述接收單元的編碼數(shù)據(jù)包，通過多次迭代對編碼數(shù)據(jù) 包進行解碼，并在每次迭代后對解碼數(shù)據(jù)進行校驗；調(diào)度單元，用于從所述解碼單元接收校 驗結(jié)果，判斷本次迭代后的解碼數(shù)據(jù)是否通過校驗，并且當(dāng)判斷出解碼數(shù)據(jù)通過校驗時，控 制所述接收單元W向所述解碼單元發(fā)送下一數(shù)據(jù)包。
[0007] 根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了一種信道解碼方法，用于信息解碼裝置，包括 如下步驟：接收編碼數(shù)據(jù)包；通過多次迭代對編碼數(shù)據(jù)包進行解碼，并在每次迭代后對解 碼數(shù)據(jù)進行校驗；判斷本次迭代后的解碼數(shù)據(jù)是否通過校驗；當(dāng)判斷出解碼數(shù)據(jù)通過校驗 時，進行控制W對下一數(shù)據(jù)包進行解碼。
[0008] 由于在整體系統(tǒng)框圖上增加了調(diào)度單元，因此整體信道解碼系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上不再是單 純的管道模式。調(diào)度單元通過管理接收單元，根據(jù)LDPC動態(tài)解碼能力W及實際信道的環(huán)境 條件來動態(tài)地調(diào)整解碼周期。當(dāng)信道環(huán)境好時，LDPC需要迭代解碼的時間短，而信道環(huán)境 差時，LDPC需要迭代解碼的時間長。相比于傳統(tǒng)的管道傳輸模式相對固定的解碼周期，根 據(jù)本發(fā)明的信道解碼裝置和方法能夠提升整體的數(shù)據(jù)吞吐量。另外，整體系統(tǒng)框圖上增加 了調(diào)度單元，管理LDPC解碼狀態(tài)，并通過根據(jù)預(yù)設(shè)條件向上層通報誤碼情況，W便MAC層能 夠更早知道信道質(zhì)量情況。相比于無調(diào)度單元的傳統(tǒng)信道結(jié)構(gòu)，根據(jù)本發(fā)明實施例的信道 解碼裝置和方法可W提前采取數(shù)據(jù)傳輸?shù)膽?yīng)對策略，從而提升了整體信道的傳輸效率。
【附圖說明】
[0009] 圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的信道解碼裝置的配置的功能框圖；
[0010] 圖2是示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的信道解碼方法的過程的流程圖擬及
[0011] 圖3是示出了圖2中部分A的詳細(xì)過程的流程圖。
【具體實施方式】
[0012] 下面將參照附圖對本發(fā)明的各個優(yōu)選的實施方式進行描述。提供W下參照附圖的 描述，W幫助對由權(quán)利要求及其等價物所限定的本發(fā)明的示例實施方式的理解。其包括幫 助理解的各種具體細(xì)節(jié)，但它們只能被看作是示例性的。因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到， 可對該里描述的實施方式進行各種改變和修改，而不脫離本發(fā)明的范圍和精神。而且，為了 使說明書更加清楚簡潔，將省略對本領(lǐng)域熟知功能和構(gòu)造的詳細(xì)描述。
[0013] 首先，將參照圖1描述根據(jù)本發(fā)明實施例的信道解碼裝置的具體配置。如圖1所 示，信道解碼裝置100包括接收單元101、解碼單元102和調(diào)度單元103。
[0014] 接收單元101接收編碼數(shù)據(jù)包。例如，接收單元可W是解映射單元，用于接收編 碼數(shù)據(jù)包，并對其進行解映射。在一般的通信系統(tǒng)中，編碼數(shù)據(jù)流并不是直接送入信道的， 之前需要根據(jù)信道的特點選擇合適的調(diào)制方式對編碼數(shù)據(jù)進行調(diào)制，W盡量減小信道失真 對傳輸信號的影響。例如，發(fā)送端碼率為1/2的編碼器每接收化it數(shù)據(jù)就輸出化it的 編碼數(shù)據(jù)，然后按照不同的調(diào)制方式的星座圖把編碼比特流（BitStream)映射成符號流 (SymbolStream)。在接收端，解碼單元一次接收化it數(shù)據(jù)輸出bit解碼數(shù)據(jù)，該就要求必 須按照星座圖從每個接收到的符號中將各個比特的信息提取出來，該個過程也就是解映射 (De-mappingX
[0015] 當(dāng)然，也可W省略解映射單元，而把解碼單元設(shè)計成一次接收一個符號，然后一次 輸出多個解碼數(shù)據(jù)，但該就要求為不同的調(diào)制方式分別設(shè)計一個不同結(jié)構(gòu)的解碼器，顯然 增加了不必要的資源消耗。
[0016] 解碼單元102從所述接收單元接收待解碼的數(shù)據(jù)包，通過多次迭代對數(shù)據(jù)包進行 解碼，并在每次迭代后對解碼數(shù)據(jù)進行校驗。例如，解碼單元102所進行的解碼是LDPC解 碼。具體來說，LDPC碼可W用奇偶校驗矩陣H來表示，其中H是通過一定的構(gòu)造方法巧口， 比特填充算法)來構(gòu)造的非常系數(shù)的校驗陣。正是該種稀疏行，我們才能實現(xiàn)低復(fù)雜度的編 譯碼。在介紹LDPC解碼過程之前，我們首先描述LDPC編碼過程。
[0017]LDPC碼的編碼過程可歸納為下列4個步驟：
[0018] (1)LDPC碼的校驗矩陣構(gòu)造；低密度矩陣的構(gòu)造有幾種方法，該里介紹一種簡單 的半隨機低密度碼矩陣構(gòu)造方法。首先，生成一個全0矩陣，然后隨機地往每列插入j個！ (該時生成的還只是一個非正則的低密度碼矩陣）;接下來，調(diào)整行重（即，每行中1的數(shù)目）， 使行重盡量保持一致，并調(diào)整列中1的位置，使得相鄰兩列1的位置在行不重疊；最后消除 矩陣中的短循環(huán)。
[0019] (2)通過高斯-喬丹變換，把H矩陣變換為系統(tǒng)形式，H=[pT，It]，其中It是M階的 單位陣。
[0020] (3)得到該H矩陣對應(yīng)的生成矩陣，G=[l2,門，其中l(wèi)2是N-M階的單位陣。
[0021] (4)用信息比特去乘生成矩陣G，就得到了編碼后的碼字，=広如]。
[002引LDPC碼的解碼相對于編碼來說要更簡單，主要包括四個步驟：對數(shù)似然度的初始 化、傳遞對數(shù)似然度、計算對數(shù)似然度及判決。LDPC碼的解碼算法有很多，該里描述最小和 算法。
[0023] 解碼的具體步驟如下：
[0024] 步驟1 ;對數(shù)似然度初始化；
[00巧]步驟2 ;從信息比特傳遞對數(shù)似然度到校驗比特；
[0026] 步驟3;計算對數(shù)似然值；
[0027] 步驟4 ;對似然值判決，得到譯碼結(jié)果合。
[0028] 如果Wy=0，或者循環(huán)次數(shù)超過某個設(shè)定的值（即，迭代次數(shù)的最大值）就停止循 環(huán)，否則跳轉(zhuǎn)到步驟2。
[0029] 調(diào)度單元103從所述解碼單元102接收校驗結(jié)果，判斷本次迭代后的解碼數(shù)據(jù)是 否通過校驗，例如= 0是否成立，并且當(dāng)判斷出解碼數(shù)據(jù)通過校驗時，控制所述解碼單 元W對下一數(shù)據(jù)包進行解碼。
[0030] 在根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的解碼裝置中，各模塊之間直接管道傳輸且不包含調(diào)度單元，即， 解碼單元通過多次迭代對數(shù)據(jù)包進行解碼，并在每次迭代后對解碼數(shù)據(jù)進行校驗。由于沒 有調(diào)度單元，因此如果校驗通過，也只能等待，直至該數(shù)據(jù)包所對應(yīng)的解碼周期結(jié)束為止， 然后再對下一段待解碼的數(shù)據(jù)包進行如上所述的處理。該種配置的解碼裝置的解碼周期是 固定的，