專利名稱：級聯(lián)卷積碼譯碼器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使用糾錯技術(shù)的數(shù)字通信。
背景技術(shù)：
近來，有關(guān)數(shù)字通信(諸如互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)字蜂窩電話)的技術(shù)領(lǐng)域取得了快速的發(fā)展。在這種環(huán)境下，對于重要信息的高速度高質(zhì)量通信的基礎(chǔ)研究一直在加強(qiáng)地進(jìn)行著。在這些研究中，糾錯技術(shù)是采用不穩(wěn)定通信路徑(諸如數(shù)字移動通信)建立的高質(zhì)量通信的重要組成部分。
Turbo(渦輪)碼是值得注意的糾錯碼，它能夠用較少的能量實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的數(shù)據(jù)通信，因此近年來受到廣泛的注意。在數(shù)字移動通信領(lǐng)域中，這個技術(shù)十分有希望被采用為下一代標(biāo)準(zhǔn)。
另一方面，在CDMA(碼分多址)技術(shù)領(lǐng)域(它也被預(yù)期為下一代標(biāo)準(zhǔn))中，用于減小干擾的干擾抵銷技術(shù)顯著地引人注意，因?yàn)樗梢允瓜到y(tǒng)的容量取決于干擾量而受到限制。
TURBO編碼是1993年公布的新的編碼方案，它是由兩種(或兩種以上的)類型的系統(tǒng)性的卷積碼的組合構(gòu)成的(見C.Berrou等人的“Near Shannon Limit error-correcting codingTurbo Codes(接近香農(nóng)極限的糾錯編碼TURBO碼)”，Proceedings of ICF93；或“Near Optimum error-correcting codingTurbo Codes(接近最佳的糾錯編碼TURBO碼)”，IEEE Transactionson Communications，Vol.44，No.10，1996)。TURBO碼的譯碼過程的特征在于，通過對這兩種類型的系統(tǒng)性的卷積碼執(zhí)行接連地重復(fù)譯碼運(yùn)算而減少錯誤。這里，將概略地描述TURBO編碼器和譯碼器的結(jié)構(gòu)和它的譯碼方法。對于詳細(xì)的信息，可參考Isaka等人的“Fingerpost to ShannonLimit＂parallel concatenated(Turbo)coding＂，＂Turbo(iterative)coding＂and its surroundings(香農(nóng)極限指南＂并行級聯(lián)(Turbo)編碼＂，＂Turbo(迭代)編碼＂及其周圍環(huán)境)”；Technical ReportIT98-51 of The Institute of Electronics，Information andCommunication Engineers，J.Hagenauer“Iterative Decoding ofBinary Block and Convolutional Codes(二進(jìn)制塊和卷積碼的迭代譯碼)”，IEEE Transactions on Information Theory，Vol.42，No.2，1996，等等。


圖10上顯示用于TURBO碼的編碼器，以及圖11上顯示它的譯碼器的方框圖。兩種遞歸的系統(tǒng)卷積碼(RSCC)編碼器1和2并行地配備了一個插入在它們中間的交織器3。原先的信息比特序列X被重新排列成交織的流，并把它輸入到第二編碼器2。現(xiàn)在，假定遞歸的系統(tǒng)卷積碼編碼器的編碼率是1/2，從各個編碼器1和2得出的奇偶校驗(yàn)比特Y1和Y2被附加到原先的信息比特X，以便產(chǎn)生具有1/3的編碼率的TURBO碼。
通過圖11所示的譯碼器，譯碼器4首先執(zhí)行第一系統(tǒng)卷積碼的譯碼，然后，譯碼的結(jié)果在通過交織器5處理后，被加到譯碼器6，在其中執(zhí)行第二系統(tǒng)卷積碼的譯碼。這個結(jié)果通過去交織器7被進(jìn)一步處理，再被加到譯碼器4，在其中再次執(zhí)行第一系統(tǒng)卷積碼的譯碼。這種迭代譯碼漸進(jìn)地改進(jìn)譯碼的符號的可靠性以及減少錯誤。
在對TURBO編碼過程中實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)卷積碼進(jìn)行譯碼時，除了具有軟判決信息以外必須有譯碼的結(jié)果，以便把它使用于以后的譯碼步驟。相應(yīng)于RSCC1的譯碼器4接收一個信號(Lcy)(該信號是通過把接收信號按照與SNR(信號噪聲比)和外來的信息(或然率信息)成正比地加權(quán)而獲得的)，以及輸出具有或然率比值的對數(shù)和外來的信息Le(u)的譯碼結(jié)果，并把它傳送到后續(xù)的譯碼器。
有幾種可以提供軟判決結(jié)果的譯碼方法。這里，描述MAP。
MAP(最大后驗(yàn)概率)譯碼是這樣一種譯碼方法，它對于每個信息符號uk確定在接收信號序列y已經(jīng)給定的條件下能使P(uk)最大化的uk作為譯碼結(jié)果。為此，LLR(對數(shù)或然率比值L(uk))在以下的公式(1)中被確定(公式1)L(uk)=logP(uk=+1|y)P(uk=-1|y)=logΣ(sk-1,sk),uk=+1p(sk-1,sk,y)Σ(sk-1,sk),uk=-1p(sk-1,sk,y)]]>其中
p(sk-1，sk，y)＝p(sk-1，yj＜k)·p(sk，yk|sk-1)·p(yj＞k|sk)＝p(sk-1，yj＜k)·p(sk|sk-1)·p(sk，yk|sk-1，sk)·p(yj＞k|sk)＝αk-1(sk-1)·γk(sk-1，sk)·βk(sk).
αk-1(sk-1)＝P(sk-1，yj＜k)是在時間k-1時狀態(tài)為sk-1的概率，它是根據(jù)初始狀態(tài)遞歸地確定的。βk(sk)＝P(yj＞k|sk)是在時間k時狀態(tài)為sk的概率，它類似地是根據(jù)最后狀態(tài)確定的。γk(sk-1，sk)是從在時間k-1時的狀態(tài)sk-1到在時間k時的狀態(tài)sk的轉(zhuǎn)移概率，它被給出為以下的公式(2)(公式2)γk(sk-1，sk)＝P(sk|sk-1)·p(yk|sk-1，sk)以上的公式(2)可如下地由公式(3)進(jìn)行計(jì)算(公式3)γk(sk-1,sk)=exp[12uk(Le(uk)+Lcyks)+12Lcykpxkp]]]>αk(sk)和βk(sk)通過以下的公式(4)和(5)被遞歸地得出。(公式4)αk(sk)=Σsk-1γk(sk-1,sk)·αk-1(sk-1)]]>(公式5)βk-1(sk-1)=Σskγk(sk-1,sk)·βk(sk)]]>通過這些計(jì)算，或然率比值的對數(shù)L(uk)由以下的公式(6)被確定(公式6)L(uk)=log(Σs+αk-1(sk-1)·γk(sk-1,sk)·βk(sk)Σs-αk-1(sk-1)·γk(sk-1,sk)·βk(sk))]]>其中 表示在uk＝1時的和值，以及其中 表示在uk＝-1時的和值。
而且，要被發(fā)送到隨后的系統(tǒng)卷積碼編碼器的外來的或然率信息Le(uk)是通過從以上的或然率比值的對數(shù)L(uk)中減去加權(quán)的接收信號Lcyks和被輸入到這個譯碼器的外來的或然率信息Le(uk)而得到的。
這里，在上述的TURBO編碼器中，兩個系統(tǒng)卷積編碼器1和2與設(shè)置在它們中間的交織器3并行地使用，但兩個系統(tǒng)卷積編碼器1和2也可以如圖所示地串行地使用，構(gòu)成交織的代碼的串行級聯(lián)(SCCC)，它也用作為類似的糾錯碼。在圖12所示的結(jié)構(gòu)中，鑿孔P被插入在系統(tǒng)卷積碼編碼器1的下游一側(cè)的并行/串行變換器P/S與交織器3之間，以使得該比特序列部分變少，由此，改進(jìn)外部碼編碼器的編碼率。
在串行級聯(lián)卷積碼的譯碼處理過程中，軟輸入軟輸出譯碼器被使用來以與如圖13所示的TURBO碼被譯碼的方式相類似的方式接連地譯碼兩種類型的系統(tǒng)卷積碼，以便能夠通過使用先前的譯碼結(jié)果的或然率信息來進(jìn)行迭代譯碼而減小誤差。這里，作為外部代碼編碼器的系統(tǒng)卷積碼編碼器1(圖12)和作為內(nèi)部代碼編碼器的系統(tǒng)卷積碼編碼器2可被配置成其它的系統(tǒng)卷積碼編碼器。對于SCCC的細(xì)節(jié)，可以參考Sergio Benedetto等人的“Serial Concatenation of InterleavedCodesPerformance Analysis，Design，and Iterative Decoding(交織碼的串行級聯(lián)性能分析、設(shè)計(jì)、和迭代譯碼)”，IEEETransactions on Information Theory，Vo l.44，No.5，May 1998。
接著，將描述用于去除CDMA系統(tǒng)中其它站的干擾的干擾抵銷器。在用于去除CDMA系統(tǒng)中其它站的干擾的干擾抵銷器方面，已給出許多研究報告。例如，Y.C.Yoon等人的“A Spread-Spectrum MuliaccessSystem with Cochannel Interference Cancellation for MultipathFading Channels(帶有用于多徑衰落信道的同信道干擾抵銷的擴(kuò)頻多接入系統(tǒng))”，IEEE Journal on Selected Areas in Communications，vol.11，No.7，Sept.1993.
當(dāng)k個用戶通過碼分多址共用同一個頻率時，接收信號由以下的公式(7)表示。
(公式7)r(t)=n(t)+Σk=1Ksk(t-τk)]]>在這種情形下，對于試圖接收s1(t)的用戶，其它信號sk(t)(k≠1)是惡化通信質(zhì)量的干擾信號。為了處理這種情形，如以下的公式(8)所示，s1(t)的接收機(jī)同時解調(diào)信號sk(t)(k≠1)，以便產(chǎn)生復(fù)制信號rsk(t)，以及從接收信號中減去它們，由此從信號中去除干擾分量。
(公式8)r(t)-Σk=2Krsk(t-τk)=s1(t-τ1)+n(t)+E(t)]]>這里，由于復(fù)制信號不總是正確的，如果是這樣的話，會發(fā)生某些錯誤(項(xiàng)e(t))。這個錯誤將由解調(diào)數(shù)據(jù)的判決錯誤和或τk的估值錯誤產(chǎn)生。由于使用根據(jù)經(jīng)受干擾抵銷的信號而判斷的數(shù)據(jù)可以改進(jìn)復(fù)制信號的精確性，可以預(yù)期，多次抵銷將能夠逐步減小想要的信號的錯誤比值。這個方案被稱為相減型多級抵銷器。
在傳統(tǒng)的方案中，糾錯碼的譯碼處理過程和干擾抵銷被分開地執(zhí)行。所以，如果干擾抵銷不完美，這將被認(rèn)為噪聲不可能被去除，從而使得糾錯能力惡化。
而且，由于當(dāng)使用糾錯碼(諸如卷積碼)時需要復(fù)雜的譯碼，可以認(rèn)為很難把多級干擾抵銷與譯碼處理過程相組合。
為了解決上述的問題，提出本發(fā)明，所以，本發(fā)明的一個目的是提供一種并行或串行級聯(lián)卷積碼譯碼器，它能夠以簡單的配置同時執(zhí)行糾錯碼的譯碼和干擾抵銷。

發(fā)明內(nèi)容
揭示為了達(dá)到以上目的，本發(fā)明具有以下的配置。
本發(fā)明的第一方面在于接收設(shè)備中的級聯(lián)卷積碼譯碼器，它接收編碼信號的發(fā)送信號，每個所述編碼信號是通過對信息信號進(jìn)行卷積編碼而被產(chǎn)生的，所述卷積編碼要使用具有用于卷積地編碼的第一卷積編碼器和第二卷積編碼器的級聯(lián)卷積編碼器，這些卷積編碼器與被插入在它們中間用于根據(jù)預(yù)定的法則重新排列輸入數(shù)據(jù)的交織器并行地或串行地連接，該級聯(lián)卷積碼譯碼器包括多個譯碼和編碼部分，每個具有(i)用于實(shí)施軟判決譯碼處理的軟判決譯碼部分，它通過使用由先前的軟判決譯碼處理產(chǎn)生的、用于譯碼的或然率信息來譯碼接收信號，以及輸出譯碼的信號和用于對所述譯碼的信號進(jìn)行譯碼的或然率信息，(ii)級聯(lián)卷積編碼部分，用于使出現(xiàn)在軟判決譯碼部分處的譯碼的信號經(jīng)受與級聯(lián)卷積編碼器的處理過程相同的卷積編碼處理，以便產(chǎn)生發(fā)送的編碼信號的復(fù)制品，以及(iii)發(fā)送信號復(fù)制部分，用于從在級聯(lián)卷積編碼部分處產(chǎn)生的編碼信號的復(fù)制品產(chǎn)生發(fā)送信號的復(fù)制品；以及干擾抵銷器，用于從接收信號中去除干擾信號，該干擾信號是由發(fā)送信號復(fù)制部分根據(jù)來自不希望接收其發(fā)送信號的發(fā)射站的發(fā)送信號的復(fù)制品被確定的，其中從干擾抵銷器輸出的接收信號在軟判決譯碼部分受到軟判決譯碼處理，以便提取信息信號。
本發(fā)明的第二方面在于接收設(shè)備中的級聯(lián)卷積碼譯碼器，該接收設(shè)備接收帶有奇偶校驗(yàn)信號的編碼信號的發(fā)送信號，每個編碼信號是通過對信息信號進(jìn)行卷積編碼而被產(chǎn)生的，所述卷積編碼要使用具有用于卷積地編碼的第一卷積編碼器和第二卷積編碼器的級聯(lián)卷積編碼器，該級聯(lián)卷積編碼器與被插入在它們中間用于根據(jù)預(yù)定的法則重新排列輸入數(shù)據(jù)的交織器并行地或串行地連接，該級聯(lián)卷積碼譯碼器包括多個譯碼和編碼部分，每個具有(i)用于實(shí)施軟判決譯碼處理的軟判決譯碼部分，它通過使用由先前的軟判決譯碼處理產(chǎn)生的用于譯碼的或然率信息來譯碼接收信號，以及輸出譯碼的信號、用于對所述譯碼的信號進(jìn)行譯碼的或然率信息、和所述譯碼信號和奇偶校驗(yàn)信號的碼序列或然率信息，(ii)級聯(lián)卷積編碼部分，用于使在軟判決譯碼部分處確定的信息信號經(jīng)受與級聯(lián)卷積編碼器的處理過程相同的卷積編碼處理，以便產(chǎn)生發(fā)送的編碼信號的復(fù)制品，(iii)發(fā)送信號復(fù)制部分，用于從在級聯(lián)卷積編碼部分處產(chǎn)生的發(fā)送編碼信號的復(fù)制品中產(chǎn)生發(fā)送信號的復(fù)制品；以及(iv)加權(quán)部分，用于通過使用碼序列或然率信息來加權(quán)編碼信號的復(fù)制品或發(fā)送信號的復(fù)制品；以及干擾抵銷器，用于從接收信號中去除干擾信號，該干擾信號是由加權(quán)部分根據(jù)來自不希望接收其發(fā)送信號的發(fā)射站的發(fā)送信號的復(fù)制品而確定的，其中從干擾抵銷器輸出的接收信號在軟判決譯碼部分受到軟判決譯碼處理，以便提取信息信號。
本發(fā)明的第三方面在于由第一或第二方面規(guī)定的級聯(lián)卷積碼譯碼器，其中從干擾抵銷器到譯碼和編碼部分的處理序列可以重復(fù)進(jìn)行預(yù)定的次數(shù)。
本發(fā)明的第四方面在于由第一到第三方面的任一項(xiàng)規(guī)定的級聯(lián)卷積碼譯碼器，該軟判決譯碼部分在軟判決譯碼處理重復(fù)預(yù)定的次數(shù)后確定信息信號。
本發(fā)明的第五方面在于由第一方面規(guī)定的級聯(lián)卷積碼譯碼器，其中接收信號是包括來自多個發(fā)射站的發(fā)送信號的擴(kuò)頻信號，提供了一個去擴(kuò)頻部分，以用于通過使用每個發(fā)射站的擴(kuò)頻碼來對接收信號進(jìn)行去擴(kuò)頻，軟判決譯碼部分接收由去擴(kuò)頻部分去擴(kuò)頻的信號作為輸入信號，以及發(fā)送信號復(fù)制部分具有用于擴(kuò)頻發(fā)送信號的復(fù)制品的擴(kuò)頻部分。
本發(fā)明的第六方面在于由第二方面規(guī)定的級聯(lián)卷積碼譯碼器，其中接收信號是包括來自多個發(fā)射站的發(fā)送信號的擴(kuò)頻信號，提供了一個用于通過使用每個發(fā)射站的擴(kuò)頻碼來對接收信號進(jìn)行去擴(kuò)頻的去擴(kuò)頻部分，軟判決譯碼部分接收由去擴(kuò)頻部分去擴(kuò)頻的信號作為輸入信號，以及發(fā)送信號復(fù)制部分具有用于擴(kuò)頻由加權(quán)部分加權(quán)的發(fā)送信號的復(fù)制品的擴(kuò)頻部分。
本發(fā)明的第七方面在于由第一或第二方面規(guī)定的級聯(lián)卷積碼譯碼器，其中接收信號是基于擴(kuò)頻碼的擴(kuò)頻信號，干擾抵銷器用來按照擴(kuò)頻碼之間的互相關(guān)對屬于在發(fā)送信號復(fù)制部分處產(chǎn)生的發(fā)送信號的復(fù)制品之一的不希望接收的發(fā)送信號的復(fù)制品的干擾信號進(jìn)行加權(quán)，以及在去擴(kuò)頻后以符號為單位實(shí)施干擾抵銷。
本發(fā)明的第八方面在于由第一方面規(guī)定的級聯(lián)卷積碼譯碼器，其中軟判決譯碼部分包括第一軟判決譯碼器，用于根據(jù)接收信號實(shí)施相應(yīng)于第一卷積編碼器的軟判決譯碼以及輸出第一或然率信息；交織器部分，用于與交織器相應(yīng)地重新排列接收信號和第一或然率信息以及輸出重新排列的接收信號和重新排列的第一或然率信息；第二軟判決譯碼器，用于根據(jù)接收信號、重新排列的第一或然率信息、和重新排列的接收信號實(shí)施相應(yīng)于第二卷積編碼器的軟判決譯碼以及輸出第二譯碼信息和第二或然率信息；去交織器部分，用于與交織器相應(yīng)地重新排列第二譯碼信息和第二或然率信息以及輸出重新排列的第二譯碼信息和用于譯碼的或然率信息；以及譯碼判斷部分，用于判斷重新排列的第二譯碼信息和輸出譯碼的信息信號。
本發(fā)明的第九方面在于由第二方面規(guī)定的級聯(lián)卷積碼譯碼器，其中軟判決譯碼部分包括第一軟判決譯碼器，用于根據(jù)接收信號實(shí)施相應(yīng)于第一卷積編碼器的軟判決譯碼以及輸出第一或然率信息和作為第一奇偶校驗(yàn)信號的第一奇偶校驗(yàn)或然率信息；交織器部分，用于與交織器相應(yīng)地重新排列接收信號和第一或然率信息以及輸出重新排列的接收信號和重新排列的第一或然率信息；第二軟判決譯碼器，用于根據(jù)接收信號、重新排列的第一或然率信息、和重新排列的接收信號實(shí)施相應(yīng)于第二卷積編碼器的軟判決譯碼以及輸出第二譯碼信息、第二或然率信息、和作為第二奇偶校驗(yàn)信號的第二奇偶校驗(yàn)或然率信息；去交織器部分，用于與交織器相應(yīng)地重新排列第二譯碼信息和第二或然率信息以及輸出重新排列的第二譯碼信號和用于譯碼的或然率信息；以及譯碼判斷部分，用于判斷重新排列的第二譯碼信息和輸出譯碼的信息信號；以及或然率信息綜合器，用于根據(jù)重新排列的第二譯碼信息、第一奇偶校驗(yàn)或然率信息、和第二奇偶校驗(yàn)或然率信息輸出碼序列或然率信息。
按照本發(fā)明的第一方面，接收機(jī)接收多個編碼信號的發(fā)送信號，其每個由卷積編碼的信息信號組成，以及從多個發(fā)射站被發(fā)送。在被提供用于來自不同的發(fā)射站的每個接收信號的多個譯碼和編碼部分的系列的每一個中，產(chǎn)生對于來自不同的發(fā)射站的每個接收信號的信息信號和發(fā)送信號的復(fù)制品，以便通過抵銷來自不希望接收其發(fā)送信號的發(fā)射站的接收信號而再次獲得想要的信息信號。
為了產(chǎn)生發(fā)送信號的復(fù)制品，首先，軟判決譯碼部分實(shí)施軟判決譯碼處理，這個譯碼處理過程包括使用由先前的軟判決譯碼處理產(chǎn)生的或然率信息來譯碼接收信號、和輸出譯碼的信號和譯碼信號的或然率信息。
接著，級聯(lián)卷積編碼部分使譯碼的信號受到與級聯(lián)卷積編碼器相同的卷積編碼處理，以便產(chǎn)生發(fā)送的編碼信號的復(fù)制品。
而且，發(fā)送信號復(fù)制部分從在級聯(lián)卷積編碼部分處產(chǎn)生的每個編碼信號復(fù)制品產(chǎn)生來自每個發(fā)射站的發(fā)送信號的復(fù)制品。
最后，干擾抵銷器從接收信號中去除干擾信號，它是根據(jù)來自不希望接收其發(fā)送信號的發(fā)射站的發(fā)送信號的復(fù)制品而被確定的。然后，從其中抵銷了干擾信號的接收信號在軟判決譯碼部分處受到軟判決譯碼處理，因此，使得有可能提取信息信號。
按照本發(fā)明的第二方面，除了第一方面以外，軟判決譯碼部分用來輸出奇偶校驗(yàn)信號的或然率信息，并且加權(quán)部分被提供來根據(jù)奇偶校驗(yàn)信號的或然率信息對編碼信號的復(fù)制品或發(fā)送信號的復(fù)制品進(jìn)行加權(quán)，由此產(chǎn)生高精度譯碼結(jié)果。
按照本發(fā)明的第三方面，由于允許從干擾抵銷器到譯碼與編碼部分的處理序列重復(fù)預(yù)定的次數(shù)，有可能通過增加重復(fù)次數(shù)得出高精度譯碼結(jié)果。
按照本發(fā)明的第四方面，由于允許從干擾抵銷器到譯碼與編碼部分的處理序列重復(fù)預(yù)定的次數(shù)，以便提高發(fā)送信號的復(fù)制品的精度，因此可以提高干擾抵銷器中干擾抵銷的效率，從而使得有可能得出高精度譯碼結(jié)果。
按照本發(fā)明的第五或第六方面，接收信號是包括來自多個發(fā)射站的發(fā)送信號的擴(kuò)頻信號，提供了用于通過使用每個發(fā)射站的擴(kuò)頻碼來對接收信號進(jìn)行去擴(kuò)頻的去擴(kuò)頻部分，軟判決譯碼部分接收由去擴(kuò)頻部分進(jìn)行去擴(kuò)頻的信號作為輸入信號，以及發(fā)送信號復(fù)制部分具有一個用于擴(kuò)頻發(fā)送信號的復(fù)制品擴(kuò)頻部分。這種配置改進(jìn)對抗干擾和對抗多徑特性等的能力。
按照本發(fā)明的第七方面，接收信號是基于擴(kuò)頻碼的擴(kuò)頻信號，干擾抵銷器按照在擴(kuò)頻碼之間的互相關(guān)，對屬于發(fā)送信號復(fù)制部分處產(chǎn)生的發(fā)送信號的復(fù)制品之一的不希望被接收的發(fā)送信號的復(fù)制品的干擾信號進(jìn)行加權(quán)，以及在去擴(kuò)頻后以符號為單位實(shí)施干擾抵銷。這種配置干擾抵銷器中干擾抵銷的效率，使得有可能得出高精度譯碼結(jié)果。
按照本發(fā)明的第八和第九方面，有可能輸出譯碼的信息信號、或然率信息、和作為奇偶校驗(yàn)信號的或然率信息。
按照本發(fā)明，通過在TURBO碼的譯碼處理中加上抵銷干擾分量的操作，有可能帶來特性上重大的改進(jìn)，以使得糾錯碼的譯碼處理過程與干擾抵銷處理過程可以同時進(jìn)行，而同時遏制處理量的增加。
附圖簡述圖1是顯示按照本發(fā)明的第一實(shí)施例的TURBO編碼器的方框圖；圖2是顯示按照本發(fā)明的第一實(shí)施例的TURBO譯碼處理過程的第一和第二級的方框圖；圖3是顯示按照本發(fā)明的第一實(shí)施例的TURBO譯碼器的方框圖；圖4是顯示按照本發(fā)明的第二實(shí)施例的TURBO譯碼處理過程的第一和第二級的方框圖；圖5是顯示按照本發(fā)明的第三實(shí)施例的TURBO譯碼處理過程的第一和第二級的方框圖；圖6是顯示按照本發(fā)明的第三實(shí)施例的TURBO編碼器的方框圖；圖7是顯示在按照本發(fā)明的第三實(shí)施例的出錯率特性圖；圖8是顯示按照本發(fā)明的第四實(shí)施例的TURBO譯碼處理過程的第一和第二級的方框圖；圖9是顯示按照本發(fā)明的第五實(shí)施例的TURBO譯碼處理過程的第一和第二級的方框圖；圖10是顯示傳統(tǒng)的TURBO編碼器的方框圖；圖11是顯示傳統(tǒng)的TURBO譯碼器的方框圖；圖12是顯示傳統(tǒng)的SCCC編碼器的方框圖；以及圖13是顯示傳統(tǒng)的SCCC譯碼器的方框圖。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的最佳方式通過注意到以下的事實(shí)來設(shè)計(jì)
具體實(shí)施例方式迭代地譯碼并行或串行級聯(lián)卷積碼(諸如TURBO碼、SCCC等等)，輸出在譯碼處理過程中提供的譯碼結(jié)果和或然率信息，以及有效地使用這些結(jié)果以使得有可能實(shí)施干擾抵銷，而不會顯著增加用于譯碼的運(yùn)算量。
也就是說，通過并行地和逐塊地譯碼互相干擾的多個TURBO碼和SCCC等、執(zhí)行迭代譯碼、利用作為TURBO碼和SCCC等的過渡譯碼結(jié)果而得出的譯碼的數(shù)據(jù)和或然率信息來譯碼其它的塊，使得能夠同時進(jìn)行干擾抵銷以及TURBO碼和SCCC等的迭代譯碼。
現(xiàn)在參照圖1到3，詳細(xì)地描述本發(fā)明的第一實(shí)施例。
圖1是顯示一個并行級聯(lián)卷積編碼器(PCCCTURBO編碼器)的方框圖，其中系統(tǒng)(遞歸)卷積(RSC)編碼器10和11被安排成與插入在它們之間的交織器12并行地連接。
交織器12重新排列輸入數(shù)據(jù)序列X，以便產(chǎn)生數(shù)據(jù)序列XI，它是由以不同的次序排列起來的相同單元的組合。通過RSC編碼器10遞歸卷積輸入數(shù)據(jù)序列X而得到的數(shù)據(jù)序列(奇偶校驗(yàn)數(shù)據(jù))被假定為Y1，而通過編碼器11遞歸卷積被交織器12重新排列的數(shù)據(jù)序列XI而得到的數(shù)據(jù)序列(奇偶校驗(yàn)數(shù)據(jù))被假定為Y2。
換句話說，第一奇偶校驗(yàn)碼序列Y1和第二奇偶校驗(yàn)碼序列Y2都是從輸入數(shù)據(jù)序列X產(chǎn)生的，所以編碼器產(chǎn)生并行的輸出(X，Y1，Y2)。
在發(fā)送時，輸入數(shù)據(jù)序列X、第一碼序列Y1和第二碼序列Y2被傳送到并行/串行變換器P/S，處理的結(jié)果通過擴(kuò)頻器13被頻譜擴(kuò)散，從而使信號作為擴(kuò)頻碼序列(X′，Y1′，Y2′)被發(fā)送出。
圖2顯示由來自多個發(fā)射站的發(fā)送信號組成的接收信號r(t)的TURBO譯碼器的基本結(jié)構(gòu)。這里，為了描述方便起見，給出的圖顯示三個用戶在同一個頻率上進(jìn)行碼分多址接入。在圖2上，一個譯碼周期被稱為一級，圖上顯示屬于迭代譯碼之列的第一級ST1和第二級ST2。這里，因?yàn)閷τ诿總€用戶并行地實(shí)施同一個方案的譯碼，下面將描述對于一個用戶的TURBO碼譯碼器。
如圖2所示，TURBO譯碼處理過程的初始級或第一級ST1，包括去擴(kuò)頻器15、TURBO碼譯碼器16、TURBO碼重新編碼器17和重新擴(kuò)頻器18，所有的裝置都安排成串聯(lián)。
去擴(kuò)頻器15通過使用各個擴(kuò)頻碼對輸入的接入信號序列(X′，Y1′，Y2′)進(jìn)行去擴(kuò)頻。在這個處理過程中，某些干擾分量可能仍留在每個信號中，這取決于互相關(guān)的強(qiáng)度。去擴(kuò)頻的接收信號序列(X，Y1.Y2)被傳送到并行/串行變換器P/S(見圖3)，以及被分開地提供給TURBO碼譯碼器16。
在TURBO碼譯碼器16中，首先執(zhí)行單個譯碼處理周期。這個譯碼運(yùn)行是與傳統(tǒng)的TURBO碼譯碼處理過程相同的，以及將參照圖3所示的方框圖來描述。
TURBO編碼器16通常包括軟判決譯碼器20和23、交織器21和22、去交織器24以及譯碼判斷部分25。
軟判決譯碼器20和23是軟判決譯碼部分，它們根據(jù)軟判決輸入產(chǎn)生軟判決輸出。例如，它們是用于實(shí)施MAP譯碼、SOVA(軟輸出維特比算法)譯碼等、通過使用來自前一級的或然率信息進(jìn)行譯碼、并輸出帶有或然率信息的譯碼結(jié)果和譯碼結(jié)果的或然率信息的譯碼器。
交織器21和22實(shí)施與在編碼器一側(cè)使用的交織器12的相同的運(yùn)行，以及可以作為共享的交織器之一的單個交織器部分來提供。
去交織器24是一個重新排列裝置，用于從已被交織器重新排列的數(shù)據(jù)序列恢復(fù)原先的數(shù)據(jù)序列。這也可以用以上的交織器21和22來成形。然而，在交織器21和22使用于這個目的的情形下，需要一個未被顯示的開關(guān)等作為用于切換輸入數(shù)據(jù)的切換裝置。
譯碼判斷部分25是一個用于在糾錯后產(chǎn)生數(shù)據(jù)的裝置，它從具有或然率的譯碼的符號中去除或然率，以及確定信息是1還是0。
這樣配置的并行級聯(lián)卷積碼(TURBO碼)譯碼器16接收該接收信號序列(X，Y1，Y2)和由先前的信號譯碼處理過程確定的或然率信息E。在它們之中，接收信號序列(X，Y1)和或然率信息E被整體地輸入到軟判決譯碼器20，在其中實(shí)施軟判決輸出的第一糾錯處理。通過這個操作，實(shí)施相應(yīng)于在系統(tǒng)卷積編碼器10(圖1)中的系統(tǒng)卷積編碼的糾錯處理，作為結(jié)果，可以產(chǎn)生出對于每個信號的新的或然率信息E1。
由于重新排列的數(shù)據(jù)是由交織器12在由系統(tǒng)卷積編碼器11(如圖1所示)執(zhí)行的系統(tǒng)卷積之前實(shí)施的，相應(yīng)于輸入數(shù)據(jù)X和或然率信息E1的交織器22和21進(jìn)行數(shù)據(jù)重新排列，以便分別產(chǎn)生新的數(shù)據(jù)序列X1和E′。然后，通過使用這個或然率信息，軟判決譯碼器23執(zhí)行與或然率信息E′相組合的接收信號序列(X1，Y2)的軟判決軟輸出糾錯處理。通過這個運(yùn)行，實(shí)施相應(yīng)于在系統(tǒng)卷積編碼器11中的編碼的糾錯處理，作為結(jié)果，可以產(chǎn)生出帶有或然率信息的譯碼結(jié)果LX和或然率信息E2。
由于輸入到軟判決譯碼器23的數(shù)據(jù)序列X1和E1′已被交織器22和21重新排列，或然率信息E2的數(shù)據(jù)應(yīng)當(dāng)被去交織器24a重新排列，以便產(chǎn)生或然率信息E2′。這個或然率信息E2′再次作為用于軟判決軟輸出糾錯處理的或然率信息E(E2′)而被使用，該軟判決軟輸出糾錯處理將在下一級由軟判決譯碼器20執(zhí)行。
從去交織器24a輸出的、帶有重新排列后的或然率的譯碼結(jié)果XL′被提供給譯碼判斷部分25，在其中去除它的或然率信息，以便產(chǎn)生糾錯的數(shù)據(jù)X2。
這里，如圖2所示，在第一級提取的和在第二級被輸入到相關(guān)的譯碼器16的、相應(yīng)于第二和第三用戶的或然率信息段分別用E2′b和E2′c表示。同樣地，在第二級從相關(guān)的譯碼器16提取的和在未示出的第三級被輸入到相關(guān)的譯碼器16的或然率信息碼片分別用E、Eb和Ec表示。
作為以上的一個譯碼周期的譯碼結(jié)果得到的數(shù)據(jù)序列X2(圖3)被輸入到編碼器(TURBO編碼器)17，用于產(chǎn)生如圖2所示的發(fā)送信號的復(fù)制信號，這樣，它再次被編碼為TURBO碼，后者在重新擴(kuò)頻器18中由擴(kuò)頻碼再次進(jìn)行擴(kuò)頻，從而產(chǎn)生發(fā)送信號的復(fù)制信號RX1。用戶2和3的復(fù)制信號分別表示為RX2和RX3。
為了產(chǎn)生從其它基站發(fā)出的、來自其它用戶的信號的復(fù)制品，并行地提供了從去擴(kuò)頻器15到重新擴(kuò)頻器18的三個方塊系列，以供各個用戶去構(gòu)成第一級ST1。
第二級ST2是通過第一級ST1的迭代處理實(shí)施的。也就是，接收信號r(t)被傳送通過延時電路(延時)14，以使得第二級的處理過程以相對于第一級具有一個預(yù)定的時間滯后的延時被實(shí)施。在第二級ST2中，除了第一級的結(jié)構(gòu)以外，在去擴(kuò)頻器15之前提供一個相減器26，用于從接收信號的輸入數(shù)據(jù)序列X′中減去其它用戶(第二和第三用戶)的復(fù)制信號RX。在第一級ST1中，要被減去的其它用戶的復(fù)制信號RX是零，所以它們未被畫出。
在第二級ST2，首先在相減器26中，從先前的級ST1得出的、用于其它用戶(第二和第三用戶)的復(fù)制信號(RX2+RX3)被從接收信號r(t)中減去(干擾分量抵銷)，以便產(chǎn)生新的接收序列(輸入數(shù)據(jù)序列X2′、第一碼序列Y1′、第二碼序列Y2′)。這里，干擾分量的抵銷可以通過減去干擾分量的復(fù)制品(RX2+RX3)而被正確地實(shí)施，該干擾分量的復(fù)制品是通過考慮通信路徑的增益的影響、相位旋轉(zhuǎn)和其它因素(諸如從接收信號擴(kuò)頻的信號的帶寬)而從復(fù)制信號產(chǎn)生的。
以上的接收序列(X2′，Y1′，Y2′)由去擴(kuò)頻器15進(jìn)行去擴(kuò)頻，以及被提供到TURBO譯碼器16。在這時，在第一級ST1處產(chǎn)生的第一用戶或然率信息E2′被用作為外來的信息。
在TURBO譯碼器16之后的和向下的處理包括與第一級ST1相同的處理17和18，在其中產(chǎn)生復(fù)制信號RX12。
因此，通過以通常對于TURBO碼的迭代譯碼方式重復(fù)進(jìn)行類似于在第二級ST2中實(shí)施數(shù)據(jù)譯碼和復(fù)制信號產(chǎn)生的方式的處理，有可能通過簡單的結(jié)構(gòu)抵銷干擾分量以及譯碼作為糾錯碼的TURBO碼。也就是，本實(shí)施例的TURBO碼譯碼器的特征在于提供以下功能產(chǎn)生來自干擾站的復(fù)制信號RX和從接收信號中減去它們，從而使得與傳統(tǒng)的TURBO譯碼器相比，譯碼的復(fù)雜性并沒有增加(雖然為了得到改進(jìn)的特性，重復(fù)次數(shù)應(yīng)當(dāng)增加)。而且，當(dāng)TURBO譯碼處理用簡單的硬判決處理代替時，這導(dǎo)致與傳統(tǒng)的相減型多級干擾抵銷器類似的結(jié)構(gòu)，因此，使得簡單的結(jié)構(gòu)能夠同時執(zhí)行干擾分量抵銷和作為糾錯碼的TURBO碼的譯碼(第二實(shí)施例)。
接著，參照圖4詳細(xì)地描述本發(fā)明的第二實(shí)施例。這里，與以上的實(shí)施例相同的部件分配以相同的參考數(shù)字，以及將省略關(guān)于它們的說明。
在以上的第一實(shí)施例中，在每一級ST的譯碼器16處的TURBO譯碼處理對于每一級執(zhí)行一次，然后，運(yùn)行進(jìn)到以后一級ST。在這種情形下，當(dāng)產(chǎn)生復(fù)制信號RX時，如果譯碼數(shù)據(jù)包括許多錯誤，復(fù)制信號生成的精度可能變得較低，因而可能導(dǎo)致錯誤增加。為了避免這一點(diǎn)，在本實(shí)施例中，通過在每級的TURBO譯碼處理時執(zhí)行預(yù)定數(shù)目的反饋環(huán)而減少譯碼數(shù)據(jù)的錯誤，以便提高在產(chǎn)生復(fù)制信號時的精度。
圖4是顯示本發(fā)明的處理方案的方框圖。與圖2所示的第一實(shí)施例的差別在于，在第一級ST1產(chǎn)生復(fù)制信號RX之前，在每個譯碼器16對于譯碼TURBO碼重復(fù)進(jìn)行多次循環(huán)。更具體地，通過使用來自去交織器24(圖3)的或然率信息E2′作為加到第一級ST1的輸入或然率信息E而執(zhí)行迭代TURBO譯碼處理。在通過以上的處理減少譯碼數(shù)據(jù)錯誤以后，產(chǎn)生復(fù)制信號RX，隨后是第二級ST2處的干擾抵銷處理。
當(dāng)然，在每級ST處TURBO碼譯碼處理的迭代次數(shù)可以任意地設(shè)置。例如，有可能改變環(huán)路的數(shù)目，以使得在第一級ST1處有六個環(huán)路和在第二級ST2只有一個環(huán)路等等。
因此，以上的處理使得能夠通過減少譯碼數(shù)據(jù)X2的錯誤(圖3)從而當(dāng)產(chǎn)生復(fù)制信號RXn時增強(qiáng)復(fù)制信號RXn的精度，因而可以有效地實(shí)施干擾抵銷。
(第三實(shí)施例)接著，將參照圖5和6詳細(xì)地描述本發(fā)明的第三實(shí)施例。這里，與以上的實(shí)施例相同的結(jié)構(gòu)被分配以相同的參考數(shù)字，以及將省略關(guān)于它們的說明。
圖5是顯示本實(shí)施例的系統(tǒng)配置的方框圖。與第一實(shí)施例的配置的差別在于譯碼器16b輸出奇偶校驗(yàn)數(shù)據(jù)Y1和Y2的或然率值LY1和LY2(圖6)，以及在每個TURBO編碼器17的下游提供加權(quán)部分27(圖5) 。
加權(quán)部分27是一個被設(shè)置在TURBO編碼器17的下游的裝置，它根據(jù)從在譯碼器16b處的TURBO碼譯碼處理得到的或然率信息LLR(圖6)估值復(fù)制信號的精度，以及對于復(fù)制信號執(zhí)行加權(quán)處理。由加權(quán)部分27加權(quán)的糾錯數(shù)據(jù)X2由重新擴(kuò)頻器18進(jìn)行擴(kuò)頻，以便產(chǎn)生加權(quán)的復(fù)制信號URX。
類似于以上的實(shí)施例，在對于不同的用戶的第一級ST1處產(chǎn)生的加權(quán)的復(fù)制信號URX1到URX3被合適地提供到下一級或第二級的每個用戶的相減部分26，以便實(shí)施對其它用戶的加權(quán)的復(fù)制信號的和值的相減。
為了能夠輸出奇偶校驗(yàn)數(shù)據(jù)Y1和Y2的或然率數(shù)值，除了上述的譯碼器16的配置以外，譯碼器16b具有如圖6所示的或然率信息綜合器28。作為它的輸入，或然率信息綜合器28接收由軟判決譯碼器20確定的具有或然率信息的奇偶校驗(yàn)符號LY1、由軟判決譯碼器23確定的具有或然率信息的奇偶校驗(yàn)符號LY2、和從去交織器24b輸出的具有或然率信息的譯碼符號LX′，以及把譯碼符號和奇偶校驗(yàn)符號的或然率信息作為碼序列的或然率信息整體地輸出到加權(quán)部分27(圖5)。
奇偶校驗(yàn)符號Y1和Y2的或然率數(shù)值(圖6)類似于上述的信息符號的或然率數(shù)值，可以通過以上的公式(6)而被得到(假設(shè)信息符號uk是奇偶校驗(yàn)符號)。
加權(quán)的復(fù)制信號由下式(9)給出(公式9)Ik＝tanh(L(x)))·δ(sign(x)，x′)，其中x用uk代替。δ(a，b)是一個函數(shù)，它只在a＝b時等于1，否則等于0。x′表示通過重新編碼得到的符號。Sign(x)是一個函數(shù)，當(dāng)x是正時它等于1，以及當(dāng)x是負(fù)時它等于-1。也就是，當(dāng)重新編碼的符號的正負(fù)號與從或然率信息LLR得到的符號的正負(fù)號一致時加權(quán)因子被設(shè)置為或然率信息的tanh，否則被設(shè)置為0。
圖7顯示本實(shí)施例的差錯比特性。TURBO碼具有等于3的約束長度和等于1000的塊長度。迭代譯碼次數(shù)假設(shè)是18。用于信息調(diào)制和擴(kuò)頻調(diào)制的調(diào)制按BPSK(二進(jìn)制移相鍵控)來實(shí)施。擴(kuò)頻比是4，至于擴(kuò)頻碼，具有等于(218-1)的周期的最大長度序列根據(jù)幀長度被截?cái)?。假設(shè)通信路徑是靜態(tài)的以及想要的站和干擾站給出相同的接收信號電平。
圖7比較地顯示在以上的條件下用戶數(shù)目從1改變到5的情形的特性。單個用戶情形沒有干擾，因此被假設(shè)為給出理想的特性。相反，當(dāng)用戶數(shù)目增加時，由于干擾，而出現(xiàn)特性惡化。然而，帶有本實(shí)施例的干擾抵銷(IC)功能的譯碼運(yùn)行的結(jié)果能顯著地改進(jìn)特性。
正如這里所述，每個碼塊與其它碼塊并行地或串行地經(jīng)受包括以下各個步驟的處理通過按照干擾與接收信號的想要的分量的比值來加權(quán)前述的糾錯信號X2(圖6)以便產(chǎn)生發(fā)送信號的復(fù)制品，使用或然率信息，以及從接收信號中減去復(fù)制品(去除干擾分量)。這個循環(huán)在多個級上重復(fù)進(jìn)行，由此完成譯碼處理，從而有可能得到高精度譯碼結(jié)果。
(第四實(shí)施例)接著，將參照圖8所示的顯示本實(shí)施例的系統(tǒng)配置的方框圖，以便詳細(xì)地描述本發(fā)明的第四實(shí)施例。這里，與以上的實(shí)施例相同的部件被分配以相同的參考數(shù)字，以及將省略關(guān)于它們的說明。
在第一到第三實(shí)施例中的每一級，接收擴(kuò)頻接收信號r(t)，而在以前的級中對于各個用戶而產(chǎn)生的擴(kuò)頻復(fù)制信號RX被減去。在本實(shí)施例中，接收信號序列r1(X′，Y1′，Y2′)在第一級ST1中被反擴(kuò)頻，以及它們作為輸入信號被提供到第二級ST2和向下傳送。
所以，對于第二級及其下游沒有提供如上面的去擴(kuò)頻器15。由于加到第二級及其下游的輸入信號不是擴(kuò)頻信號，在每一級產(chǎn)生的發(fā)送信號的復(fù)制信號不需要被擴(kuò)頻，所以不提供重新擴(kuò)頻器18(圖2)。
因此，在第二級ST2或其下游的相減器26處，其它的非擴(kuò)頻的復(fù)制信號的和值從去擴(kuò)頻的接收信號序列(X，Y1，Y2)中被減去，在這種情形下，每個復(fù)制信號與一個處在相關(guān)的擴(kuò)頻碼之間的互相關(guān)值(θi、j)相乘(進(jìn)行加權(quán))，以便執(zhí)行減法。具體地，對于第一用戶的接收，從去擴(kuò)頻的接收信號序列X中減去與互相關(guān)值(θ1，2)相乘后的第二用戶復(fù)制信號URX2以及與互相關(guān)值(θ1，3)相乘后的第三用戶復(fù)制信號URX3。
因此，通過減法器26的干擾抵銷是通過在考慮通信路徑的增益、相位旋轉(zhuǎn)和擴(kuò)頻碼之間的互相關(guān)值的影響的情況下進(jìn)行加權(quán)以及進(jìn)一步根據(jù)所得到的或然率信息進(jìn)行加權(quán)和在去擴(kuò)頻后按符號為單位減去該結(jié)果而實(shí)施的。
在這種情形下，也可以得到等價于以上實(shí)施例的高度精確的譯碼結(jié)果。
(第五實(shí)施例)接著參照圖9，詳細(xì)地描述本發(fā)明的第五實(shí)施例。圖9是顯示本實(shí)施例的系統(tǒng)配置的方框圖，其中是發(fā)射站通過使用互相正交的多個擴(kuò)頻碼實(shí)施信息序列的多碼傳輸時的電路結(jié)構(gòu)。這里，與以上的實(shí)施例相同的部件被分配以相同的參考數(shù)字，所以將省略關(guān)于它們的說明。
本實(shí)施例與第三實(shí)施例的結(jié)構(gòu)的差別在于，為了處理使用互相正交的多個擴(kuò)頻碼的多碼傳輸，并行地提供一對去擴(kuò)頻器15，而延時電路29被放置在一個去擴(kuò)頻器15之前，以及在該對去擴(kuò)頻器15的下游一側(cè)提供用于實(shí)施RAKE合成的MRC電路30。
而且，提供了用于相加同一級的復(fù)制信號(恢復(fù)的符號)的加法器31，以及在第二級及其下游處，在每個去擴(kuò)頻器15之前提供有用于減去加法器31中的復(fù)制信號RX的和值的減法器26。
多個電波或發(fā)送信號經(jīng)受取決于通信路徑的不同延時，以及一起被接收機(jī)接收。在使用正交擴(kuò)頻碼的多碼傳輸時，在沒有延時的信號之間不出現(xiàn)干擾，但在其間具有延時的那些信號將互相干擾。
在第一級ST1，受到在碼分多址(CDMA)系統(tǒng)中引起的其它站的干擾的接收信號通過每個去擴(kuò)頻器15根據(jù)相關(guān)的擴(kuò)頻碼被反擴(kuò)頻，并且其結(jié)果將進(jìn)行RAKE綜合。然后，信號通過TURBO編碼而被譯碼(一次)。譯碼的信息序列再次由TURBO編碼器17進(jìn)行TURBO編碼，最終得出的信號由加權(quán)部分27使用或然率信息LLR(圖6)以與第三實(shí)施例的相同的方式被加權(quán)，這是由重新擴(kuò)頻器18進(jìn)行的重新擴(kuò)頻。這樣得到的重新擴(kuò)頻信號被加法器31合成，從而產(chǎn)生發(fā)送信號的復(fù)制信號RX。
在第二級ST2，在減法器26中在延時的電波的一個定時上從接收信號中減去發(fā)送信號的復(fù)制信號RX，以便提取領(lǐng)先的電波分量，然后由去擴(kuò)頻器15對它進(jìn)行反擴(kuò)頻。同樣地，領(lǐng)先的波被去除，以便提取延時的波，然后由去擴(kuò)頻器15對它進(jìn)行反擴(kuò)頻。這樣得到的去擴(kuò)頻的接收信號在MRC電路30中進(jìn)行最大比值組合，由此相應(yīng)于各個擴(kuò)頻碼的信號分量可被提取。由此以及隨后，在譯碼器16后的譯碼處理通過使用先前級的或然率信息E2′，以與第三實(shí)施例相同的方式重復(fù)地進(jìn)行。
雖然本實(shí)施例的以上的說明給出在使用TURBO碼的情況下干擾分量的去除和糾錯碼的譯碼，但也有可能得到與在使用串行級聯(lián)卷積碼編碼(SCCC)的情形下相同的效果。對于SCCC碼，作為外部碼編碼器的系統(tǒng)卷積編碼器10和作為內(nèi)部碼編碼器的系統(tǒng)卷積編碼器11與一個被插入在它們中間的交織器串行地進(jìn)行設(shè)置。在譯碼處理時，軟判決軟輸出以與TURBO譯碼器譯碼TURBO碼相同的方式重復(fù)地實(shí)施。因此，把SCCC譯碼應(yīng)用到以上的TURBO碼編碼器16和16b，使得有可能用簡單的結(jié)構(gòu)以與以上實(shí)施例相同的方式同時執(zhí)行干擾分量的抵銷和作為糾錯碼的SCCC譯碼。
正如以上所述，按照本發(fā)明，通過在TURBO碼的譯碼處理中附加上抵銷干擾分量的操作，有可能帶來特性上重大的改進(jìn)，使得糾錯碼的譯碼與干擾抵銷可以同時進(jìn)行，而同時遏制處理量的增加。
工業(yè)可應(yīng)用性本發(fā)明的級聯(lián)卷積碼譯碼器在數(shù)字通信領(lǐng)域中可被用作能夠進(jìn)行高速度高質(zhì)量通信的譯碼器，以及可適合于應(yīng)用到用于互聯(lián)網(wǎng)和數(shù)字蜂窩電話通信的糾錯裝置。
權(quán)利要求
1.在接收設(shè)備中的級聯(lián)卷積碼譯碼器，該接收設(shè)備接收編碼信號的發(fā)送信號，每個編碼信號是通過對信息信號進(jìn)行卷積編碼而被產(chǎn)生的，所述卷積編碼要使用具有用于卷積地編碼的第一卷積編碼器和第二卷積編碼器的級聯(lián)卷積編碼器，這些卷積編碼器與被插入在它們中間用于根據(jù)預(yù)定的法則重新排列輸入數(shù)據(jù)的交織器并行地或串行地連接，該級聯(lián)卷積碼譯碼器包括多個譯碼和編碼部分，每個具有(i)用于實(shí)施軟判決譯碼處理的軟判決譯碼部分，它通過使用由先前的軟判決譯碼處理產(chǎn)生的、用于譯碼的或然率信息來譯碼接收信號，以及輸出譯碼的信號和用于對所述譯碼的信號進(jìn)行譯碼的或然率信息，(ii)級聯(lián)卷積編碼部分，用于使出現(xiàn)在軟判決譯碼部分處的譯碼的信號經(jīng)受與級聯(lián)卷積編碼器的處理過程相同的卷積編碼處理，以便產(chǎn)生發(fā)送的編碼信號的復(fù)制品，以及(iii)發(fā)送信號復(fù)制部分，用于從在級聯(lián)卷積編碼部分處產(chǎn)生的編碼信號的復(fù)制品產(chǎn)生發(fā)送信號的復(fù)制品；和干擾抵銷器，用于從接收信號中去除干擾信號，該干擾信號是由發(fā)送信號復(fù)制部分根據(jù)來自不希望接收其發(fā)送信號的發(fā)射站的發(fā)送信號的復(fù)制品被確定的，其中從干擾抵銷器輸出的接收信號在軟判決譯碼部分受到軟判決譯碼處理，以便提取信息信號。
2.在接收設(shè)備中的級聯(lián)卷積碼譯碼器，該接收設(shè)備接收帶有奇偶校驗(yàn)信號的編碼信號的發(fā)送信號，每個編碼信號是通過對信息信號進(jìn)行卷積編碼而被產(chǎn)生的，所述卷積編碼要使用具有用于卷積地編碼的第一卷積編碼器和第二卷積編碼器的級聯(lián)卷積編碼器，這些卷積編碼器與被插入在它們中間用于根據(jù)預(yù)定的法則重新排列輸入數(shù)據(jù)的交織器并行地或串行地連接，該級聯(lián)卷積碼譯碼器包括多個譯碼和編碼部分，每個具有(i)用于實(shí)施軟判決譯碼處理的軟判決譯碼部分，它通過使用由先前的軟判決譯碼處理產(chǎn)生的用于譯碼的或然率信息來譯碼接收信號，以及輸出譯碼的信號、用于對所述譯碼的信號進(jìn)行譯碼的或然率信息、和譯碼信號和奇偶校驗(yàn)信號的碼序列或然率信息，(ii)級聯(lián)卷積編碼部分，用于使在軟判決譯碼部分處確定的信息信號經(jīng)受與級聯(lián)卷積編碼器的處理過程相同的卷積編碼處理，以便產(chǎn)生發(fā)送的編碼信號的復(fù)制品，(iii)發(fā)送信號復(fù)制部分，用于從在級聯(lián)卷積編碼部分處產(chǎn)生的發(fā)送編碼信號的復(fù)制品中產(chǎn)生發(fā)送信號的復(fù)制品；以及(iv)加權(quán)部分，用于通過使用碼序列或然率信息來加權(quán)編碼信號的復(fù)制品或發(fā)送信號的復(fù)制品；和干擾抵銷器，用于從接收信號中去除干擾信號，該干擾信號是由加權(quán)部分根據(jù)來自不希望接收其發(fā)送信號的發(fā)射站的發(fā)送信號的復(fù)制品而確定的，其中從干擾抵銷器輸出的接收信號在軟判決譯碼部分受到軟判決譯碼處理，以便提取信息信號。
3.按照權(quán)利要求1或2的級聯(lián)卷積碼譯碼器，其中從干擾抵銷器到譯碼和編碼部分的處理序列可以重復(fù)進(jìn)行預(yù)定的次數(shù)。
4.按照權(quán)利要求1或2的級聯(lián)卷積碼譯碼器，其中軟判決譯碼部分在軟判決譯碼處理重復(fù)預(yù)定的次數(shù)后確定信息信號。
5.按照權(quán)利要求3的級聯(lián)卷積碼譯碼器，其中軟判決譯碼部分在軟判決譯碼處理重復(fù)預(yù)定的次數(shù)后確定信息信號。
6.按照權(quán)利要求1的級聯(lián)卷積碼譯碼器，其中接收信號是包括來自多個發(fā)射站的發(fā)送信號的擴(kuò)頻信號，提供了一個用于通過使用每個發(fā)射站的擴(kuò)頻碼來對接收信號進(jìn)行去擴(kuò)頻的去擴(kuò)頻部分，軟判決譯碼部分接收由去擴(kuò)頻部分去擴(kuò)頻的信號作為輸入信號，以及發(fā)送信號復(fù)制部分具有一個用于擴(kuò)頻發(fā)送信號的復(fù)制品的擴(kuò)頻部分。
7.按照權(quán)利要求1的級聯(lián)卷積碼譯碼器，其中接收信號是包括來自多個發(fā)射站的發(fā)送信號的擴(kuò)頻信號，提供了一個用于通過使用每個發(fā)射站的擴(kuò)頻碼來對接收信號進(jìn)行去擴(kuò)頻的去擴(kuò)頻部分，軟判決譯碼部分接收由去擴(kuò)頻部分去擴(kuò)頻的信號作為輸入信號，以及發(fā)送信號復(fù)制部分具有用于擴(kuò)頻由加權(quán)部分加權(quán)的發(fā)送信號的復(fù)制品的擴(kuò)頻部分。
8.按照權(quán)利要求1或2的級聯(lián)卷積碼譯碼器，其中接收信號是基于擴(kuò)頻碼的擴(kuò)頻信號，干擾抵銷器用來按照擴(kuò)頻碼之間的互相關(guān)對屬于在發(fā)送信號復(fù)制部分處產(chǎn)生的發(fā)送信號的復(fù)制品之一的不希望接收的發(fā)送信號的復(fù)制品的干擾信號進(jìn)行加權(quán)，以及在去擴(kuò)頻后以符號為單位實(shí)施干擾抵銷。
9.按照權(quán)利要求1的級聯(lián)卷積碼譯碼器，其中軟判決譯碼部分包括第一軟判決譯碼器，用于根據(jù)接收信號實(shí)施相應(yīng)于第一卷積編碼器的軟判決譯碼以及輸出第一或然率信息；交織器部分，用于與交織器相應(yīng)地重新排列接收信號和第一或然率信息以及輸出重新排列的接收信號和重新排列的第一或然率信息；第二軟判決譯碼器，用于根據(jù)接收信號、重新排列的第一或然率信息、和重新排列的接收信號實(shí)施相應(yīng)于第二卷積編碼器的軟判決譯碼以及輸出第二或然率信息；去交織器部分，用于與交織器相應(yīng)地重新排列第二譯碼信息和第二或然率信息以及輸出重新排列的第二接收信號和用于譯碼的或然率信息；以及譯碼判斷部分，用于判斷重新排列的第二譯碼信息和輸出譯碼的信息信號。
10.按照權(quán)利要求2的級聯(lián)卷積碼譯碼器，其中軟判決譯碼部分包括第一軟判決譯碼器，用于根據(jù)接收信號實(shí)施相應(yīng)于第一卷積編碼器的軟判決譯碼以及輸出第一或然率信息和作為第一奇偶校驗(yàn)信號的第一奇偶校驗(yàn)或然率信息；交織器部分，用于與交織器相應(yīng)地重新排列接收信號和第一或然率信息以及輸出重新排列的接收信號和重新排列的第一或然率信息；第二軟判決譯碼器，用于根據(jù)接收信號、重新排列的第一或然率信息、和重新排列的接收信號實(shí)施相應(yīng)于第二卷積編碼器的軟判決譯碼以及輸出第二譯碼信息、第二或然率信息和作為第二奇偶校驗(yàn)信號的第二奇偶校驗(yàn)或然率信息；去交織器部分，用于與交織器相應(yīng)地重新排列第二譯碼信息和第二或然率信息以及輸出重新排列的第二接收信號和用于譯碼的或然率信息；譯碼判斷部分，用于判斷重新排列的第二譯碼信息和輸出譯碼的信息信號；以及或然率信息綜合器，用于根據(jù)重新排列的第二譯碼信息、第一奇偶校驗(yàn)或然率信息、和第二奇偶校驗(yàn)或然率信息輸出碼序列或然率信息。
全文摘要
如果在重復(fù)譯碼期間TURBO(渦輪)碼或SCCC的重復(fù)譯碼的中間結(jié)果的輸出和或然率信息的輸出被有效地使用，則可以消除干擾而不用太多地增加譯碼計(jì)算量。對相互干擾的TURBO碼和SCCC塊的譯碼被并行地實(shí)行，以及進(jìn)行另一個塊的譯碼，以便反映作為TURBO碼或SCCC的譯碼的中間結(jié)果而產(chǎn)生的譯碼數(shù)據(jù)和或然率信息，由此實(shí)行重復(fù)譯碼。
文檔編號H03M13/45GK1409897SQ00816894
公開日2003年4月9日 申請日期2000年12月7日 優(yōu)先權(quán)日1999年12月7日
發(fā)明者福政英伸 申請人:夏普公司