专利汇可以提供兼容两代DVB-RCS的Turbo译码装置及方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种兼容两代DVB‑RCS的Turbo译码装置及方法,本发明装置包括包括十六个模 块 :速率匹配模块、两个交织模块、解交织模块、八个存储模块、数据选择模块、后向度量计算模块、外信息计算模块、 硬判决 模块。本发明方法的实现步骤:接收数据流;存储信息流;设置最大 迭代 次数;计算前半轮的后向度量值;计算前半轮的对数似然比信息和外信息;存储前半轮的外信息;计算后半轮的后向度量值;计算后半轮的对数似然比信息和外信息;存储后半轮的外信息;译码终止判决;硬判决。本发明完成了在一个译码装置中同时实现针对两代标准的Turbo译码,从而减少 硬件 资源消耗。,下面是兼容两代DVB-RCS的Turbo译码装置及方法专利的具体信息内容。
1.一种兼容两代DVB-RCS的Turbo译码装置,包括十六个模块:速率匹配模块、第一个交织模块1、第二个交织模块2、解交织模块、第一个存储模块RAM1、第二个存储模块RAM2、第三个存储模块RAM3、第四个存储模块RAM4、第五个存储模块RAM5、第六个存储模块RAM6、第七个存储模块RAM7、第八个存储模块RAM8、数据选择模块、后向度量计算模块、外信息计算模块、硬判决模块,其中:
所述的速率匹配模块,用于对接收的数据流进行补零操作,补零规则遵守数字视频广播回传信道系统DVB-RCS/RCS2标准;
所述的第一个交织模块1,用于对速率匹配模块输出的系统比特信息流Ar1和系统比特信息流Br1进行交织;
所述的第二个交织模块2,用于对每轮迭代前半轮中外信息计算模块输出的外信息进行交织;
所述的解交织模块,用于对每轮迭代后半轮中外信息计算模块输出的外信息和最后一轮迭代后半轮中外信息计算模块输出的对数似然比信息进行解交织;
所述的第一个存储模块RAM1,用于存储速率匹配模块输出的系统比特信息流Ar1和系统比特信息流Br1;
所述的第二个存储模块RAM2,用于存储率匹配模块输出的第一校验比特信息流Yr1和第二校验比特信息流Yr2;
所述的第三个存储模块RAM3,用于存储第一交织模块1输出的交织后的系统比特信息流Ar2和交织后的系统比特信息Br2;
所述的第四个存储模块RAM4,用于存储速率匹配模块输出的第一校验比特信息流Wr1和第二校验比特信息流Wr2;
所述的第五个存储模块RAM5,用于存储后向度量计算模块输出的后向度量值;
所述的第六个存储模块RAM6,用于存储每轮迭代前半轮中第二个交织模块2输出的先验信息;
所述的第七个存储模块RAM7,用于存储每轮迭代后半轮中解交织模块输出的先验信息;
所述的第八个存储模块RAM8,用于存储最后一轮迭代后半轮中解交织模块输出的解交织后的对数似然比信息;
所述的数据选择模块,用于读取第一个存储模块RAM1、第二个存储模块RAM2、第三个存储模块RAM3、第四个存储模块RAM4、第六个存储模块RAM6和第七个存储模块RAM7中的信息,并分别给后向计算模块和外信息计算模块提供输入数据;
所述的硬判决模块,用于读取第八个存储模块RAM8中的对数似然比信息,并进行硬判决。
2.一种兼容两代DVB-RCS的Turbo译码方法,包括如下步骤:
(1)接收数据流:
(1a)码率匹配模块接收并行的对数似然比数据流;
(1b)码率匹配模块按照数字视频广播回传信道系统DVB-RCS/RCS2标准的Turbo码打孔规则,对被打孔的位置进行补零并得到补零后的数据流F;
所述的数据流F的位宽为2L,长度为3N,其中,N表示数字视频广播回传信道系统DVB-RCS/RCS2标准规定的译码长度,L表示根据译码性能要求设定的数据流位宽,将数据流F的位置在1~N范围内的数据位L+1~2L位数据用来表示系统比特信息流Ar1,将数据流F的位置在1~N范围内数据位1~L位数据用来表示系统比特信息流Br1,将数据流F的位置在N+1~2N范围内数据位L+1~2L位数据用来表示第一校验比特信息流Yr1,将数据流F的位置在N+1~2N范围内数据位1~L位数据用来表示第二校验比特信息流Yr2,将数据流F的位置在2N+1~3N范围内数据位L+1~2L位数据用来表示第一校验比特信息流Wr1,将数据流F的位置在N+1~2N范围内的数据位1~L位数据用来表示第二校验比特信息流Wr2;
(1c)码率匹配模块输出数据流F;
(2)存储信息流:
(2a)第一个存储模块RAM1,存储数据流F中的系统比特信息流Ar1和系统比特信息流Br1;
(2b)第二个存储模块RAM2,存储数据流F中的第一校验比特信息流Yr1和第二校验比特信息流Yr2;
(2c)第四个存储模块RAM4,存储数据流F中的第一校验比特信息流Wr1和数据流F中的第二校验比特信息流Wr2;
(2d)第一个交织模块1,按照交织规则,对数据流F中的系统比特信息流Ar1和系统比特信息流Br1进行交织,得到交织后的系统比特信息流Ar2和交织后的系统比特信息流Br2,第三个存储模块RAM3存储交织后的系统比特信息流Ar2和交织后的系统比特信息流Br2;
所述的交织规则是指,数字视频广播回传信道系统DVB-RCS/RCS2标准规定的交织规则;
(3)设置最大迭代次数;
设置最大迭代次数为[1~8],最大迭代次数是根据译码性能要求和译码吞吐率设定的,最大迭代次数越大,译码性能越好,译码吞吐率越小;
(4)计算前半轮的后向度量值:
(4a)数据选择模块,分别从第一个存储模块RAM1中读取系统比特信息流Ar1和系统比特信息流Br1、从第二个存储模块RAM2中读取第一校验比特信息流Yr1、从第三个存储模块RAM3中读取第一校验比特信息流Wr1,从第七个存储模块RAM7中读取先验信息Le1,并将先验信息Le1初始值设置为0;
(4b)利用读取的信息,后向度量计算模块,按照后向度量计算规则,计算后向度量值,并将后向度量值存储到第五个存储器RAM5中;
所述的后向度量计算规则如下:
第一步,利用下式,计算分支度量:
其中, 表示k时刻第j个分支度量;k表示译码时刻,k依次取值N、N-1、……、1;j表示k时刻分支度量序号,j∈{1,2,...,16};Auk表示k时刻编码器第一路输入的比特对应的常数,输入为0对应常数-1,输入为1对应常数1;Ark1表示k时刻系统比特信息流Ar1的数据;Buk表示k时刻编码器第二路输入的比特对应的常数,输入为0对应常数-1,输入为1对应常数1;
Brk1表示k时刻系统比特信息流Br1的数据;Yuk表示编码器k时刻第一路输出的校验位对应的常数,输出为0对应常数-1,输出为1对应常数1;Yrk1表示k时刻第一校验比特信息流Yr1的数据;Wuk表示编码器k时刻第二路输出的校验位对应的常数,输出为0对应常数-1,输出为1对应常数1;Wrk1表示k时刻第一校验比特信息流Wr1的数据;Lek1表示k时刻先验信息Le1的数据;
第二步,进行第一次迭代,当译码方法针对第一代数字视频广播回传信道系统DVB-RCS标准的Turbo码工作时,设置递推计算初始值 当译码方法针对第
二代数字视频广播回传信道系统DVB-RCS2标准的Turbo码工作时,设置递推计算初始值进行非第一次迭代,设置递推计算初始值 其中
为上轮迭代前半轮N时刻后向度量值
第三步,利用下式,计算后向度量:
其中, 表示k-1时刻状态s的后向度量,k表示译码时刻,k依次取值N、N-1、……、
1;s表示k时刻编码器状态,s∈(0,1,...,15); 表示k时刻状态s的后向度量; 表示k时刻第j个分支度量,j表示k时刻分支度量序号,j∈(1,2,...,16);
(5)计算前半轮的对数似然比信息和外信息:
外信息计算模块利用数据选择模块读取的数据,按照外信息计算规则,分别计算对数似然比信息和外信息,并分别输出对数似然比信息和外信息;
所述外信息计算规则如下:
第一步,进行第一次迭代,当译码方法针对第一代数字视频广播回传信道系统DVB-RCS标准的Turbo码工作时设置递推计算初始值 当译码方法针对第二
代数字视频广播回传信道系统DVB-RCS2标准的Turbo码工作时,设置递推计算初始值进行非第一次迭代,设置递推计算初始值 其中
为上轮迭代前半轮N时刻后向度量值
第二步,利用下式,计算前向度量:
其中, 表示k时刻状态s的前向度量,k表示译码时刻,k依次取值1、2、……、N;s表示k时刻编码器状态,s∈(0,1,...,15); 表示k-1时刻状态s的前向度量; 表示k时刻第j个分支度量,j表示k时刻分支度量序号,j∈{1,2,...,16};
第三步,利用下式,计算对数似然比信息:
其中,Lak′表示k时刻对数似然比信息,k表示译码时刻,k依次取值1、2、……、N;s和s'是标准DVB-RCS/RCS2中规定的Turbo编码器对应的Trellis图上的状态节点;Auk表示k时刻编码器第一路输入的比特对应的常数,输入为0对应常数-1,输入为1对应常数1;Buk表示k时刻编码器第二路输入的比特对应的常数,输入为0对应常数-1,输入为1对应常数1;
表示k-1时刻状态s的前向度量; 表示k时刻第j个分支度量,j表示k时刻分支度量序号,j∈{1,2,...,16}; 表示k时刻状态s的后向度量;
第四步,利用下式,计算外信息:
Lek′(-1,1)=0.75×(Lak′(-1,1)-Brk1-Lek(-1,1))
Lek′(1,-1)=0.75×(Lak′(1,-1)-Ark1-Lek(1,-1))
Lek′(1,1)=0.75×(Lak′(1,1)-Ark1-Brk1-Lek(1,1))
其中,Lek′(-1,1)表示k时刻对应译码码字为(0,1)的外信息,k依次取值1、2、……、N;
Lak′(-1,1)表示k时刻对应译码码字为(0,1)的对数似然比信息;Brk1表示k时刻系统比特信息流Br1的数据;Lek(-1,1)表示k时刻对应译码码字为(0,1)的先验信息;Lek′(1,-1)表示k时刻对应译码码字为(1,0)的外信息;Lak′(1,-1)表示k时刻对应译码码字为(1,0)的对数似然比信息;Ark1表示k时刻系统比特信息流Ar1的数据;Lek(1,-1)表示k时刻对应译码码字为(1,0)的先验信息;Lek′(1,1)表示k时刻对应译码码字为(1,1)的外信息;Lek(1,1)表示k时刻对应译码码字为(1,1)的先验信息;
(6)交织并存储前半轮的外信息:
按照交织规则,第二个交织模块2,对外信息计算模块输出的外信息进行交织,将交织结果存储到第六个存储模块RAM6中;
所述的交织规则是指,数字视频广播回传信道系统DVB-RCS/RCS2标准规定的交织规则;
(7)计算后半轮的后向度量值:
(7a)数据选择模块,分别从第三个存储模块RAM3中读取交织后系统比特信息流Ar2和交织后系统比特信息流Br2、从第二个存储模块RAM2中读取第二校验比特信息流Yr2、从第三个存储模块RAM3中读取第二校验比特信息流Wr2,从第六个存储模块RAM6中读取先验信息Le2;
(7b)后向度量计算模块利用读取的信息,按照后向度量计算规则,计算后向度量值,并将后向度量值存储到第五个存储器RAM5中;
所述的后向度量计算规则如下:
第一步,利用下式,计算分支度量:
其中, 表示k时刻第j个分支度量;k表示译码时刻,k依次取值N、N-1、……、1;j表示k时刻分支度量序号,j∈{1,2,...,16};Auk表示k时刻编码器第一路输入的比特对应的常数,输入为0对应常数-1,输入为1对应常数1;Ark2表示k时刻交织后的系统比特信息流Ar2的数据;Buk表示k时刻编码器第二路输入的比特对应的常数,输入为0对应常数-1,输入为1对应常数1;Brk2表示k时刻交织后的系统比特信息流Br2的数据;Yuk表示编码器k时刻第一路输出的校验位对应的常数,输出为0对应常数-1,输出为1对应常数1;Yrk2表示k时刻第二校验比特信息流Yr2的数据;Wuk表示编码器k时刻第二路输出的校验位对应的常数,输出为
0对应常数-1,输出为1对应常数1;Wrk2表示k时刻第二校验比特信息流Wr2的数据;Lek2表示k时刻第二校验比特信息流Le2的数据;
第二步,进行第一次迭代,当译码方法针对第一代数字视频广播回传信道系统DVB-RCS标准的Turbo码工作时,设置递推计算初始值 当译码方法针对第二
代数字视频广播回传信道系统DVB-RCS2标准的Turbo码工作时,设置递推计算初始值进行非第一次迭代,设置递推计算初始值 其中
为上轮迭代前半轮N时刻后向度量值
第三步,利用下式,计算后向度量:
其中, 表示k-1时刻状态s的后向度量,k表示译码时刻,k依次取值N、N-1、……、
1;s表示k时刻编码器状态,s∈(0,1,...,15); 表示k时刻状态s的后向度量; 表示k时刻第j个分支度量,j表示k时刻分支度量序号,j∈(1,2,...,16);
(8)计算后半轮的对数似然比信息和外信息:
外信息计算模块利用数据选择模块读取的信息,按照外信息计算规则,分别计算对数似然比信息和外信息,并分别输出对数似然比信息和外信息;
所述的外信息计算规则如下:
第一步,进行第一次迭代,当译码方法针对第一代数字视频广播回传信道系统DVB-RCS标准的Turbo码工作时设置递推计算初始值 当译码方法针对第二
代数字视频广播回传信道系统DVB-RCS2标准的Turbo码工作时,设置递推计算初始值进行非第一次迭代,设置递推计算初始值 其中
为上轮迭代前半轮N时刻后向度量值
第二步,利用下式,计算前向度量:
其中, 表示k时刻状态s的前向度量,k表示译码时刻,k依次取值1、2、……、N;s表示k时刻编码器状态,s∈(0,1,...,15); 表示k-1时刻状态s的前向度量; 表示k时刻第j个分支度量,j表示k时刻分支度量序号,j∈{1,2,...,16};
第三步,利用下式,计算对数似然比信息:
其中,Lak′表示k时刻对数似然比信息,k表示译码时刻,k依次取值1、2、……、N;s和s'是标准DVB-RCS/RCS2中规定的Turbo编码器对应的Trellis图上的状态节点;Auk表示k时刻编码器第一路输入的比特对应的常数,输入为0对应常数-1,输入为1对应常数1;Buk表示k时刻编码器第二路输入的比特对应的常数,输入为0对应常数-1,输入为1对应常数1;
表示k-1时刻状态s的前向度量; 表示k时刻第j个分支度量,j表示k时刻分支度量序号,j∈{1,2,...,16}; 表示k时刻状态s的后向度量;
第四步,利用下式,计算外信息:
Lek′(-1,1)=0.75×(Lak′(-1,1)-Brk2-Lek(-1,1))
Lek′(1,-1)=0.75×(Lak′(1,-1)-Ark2-Lek(1,-1))
Lek′(1,1)=0.75×(Lak′(1,1)-Ark2-Brk2-Lek(1,1))
其中,Lek′(-1,1)表示k时刻对应译码码字为(0,1)的外信息,k依次取值1、2、……、N;
Lak′(-1,1)表示k时刻对应译码码字为(0,1)的对数似然比信息;Brk2表示k时刻交织后的系统比特信息流Br2的数据;Lek(-1,1)表示k时刻对应译码码字为(0,1)的先验信息;Lek′(1,-
1)表示k时刻对应译码码字为(1,0)的外信息;Lak′(1,-1)表示k时刻对应译码码字为(1,0)的对数似然比信息;Ark2表示k时刻交织后的系统比特信息流Ar2的数据;Lek(1,-1)表示k时刻对应译码码字为(1,0)的先验信息;Lek′(1,1)表示k时刻对应译码码字为(1,1)的外信息;Lek(1,1)表示k时刻对应译码码字为(1,1)的先验信息;
(9)解交织并存储后半轮的外信息:
按照解交织规则,解交织模块对外信息计算模块输出的外信息进行解交织,将解交织结果存储到第七个存储模块RAM7中;
(10)判断迭代次数是否达到最大迭代次数,若是,则执行步骤(11),否则,执行步骤(4);
(11)解交织对数似然比信息并硬判决:
(11a)按照解交织规则,解交织模块对外信息计算模块输出的对数似然比信息解交织,并将解交织结果存储到第八个存储模块RAM8中;
所述的解交织规则是指,数字视频广播回传信道系统DVB-RCS/RCS2标准规定的解交织规则;
(11b)硬判决模块读取第八个存储模块RAM8中的对数似然比信息,并进行硬判决,译码结束。
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