[发明专利]解码数据信号的方法

说明书

本发明涉及一种解码数据信号的方法，该数据信号通过无线电信道发送且是借助于高速编码(turbo code)的防差错码。

在通讯系统中，例如移动无线电系统中，发送的信号(例如语言信号)是以信道编码单元的源编码器为条件的。信道编码单元使要发送的信号适合发送信道的性能。在这种情况下，一种有效的防差错码特别是通过引入冗余码到发送的信号中而获得。

将二进制，平行-串联的递归卷积码设计为所谓的“高速编码”，高速编码建立防差错码的强大格式，特别是在大型数据块的发送情况中。

为了解码高速编码，在接收器中使用高速编码器。高速编码器包括两个单独的卷积解码器，这两个解码器以反馈的形式互相连接。

在卷积解码器的情况下区别符号估计量-利用逐字运算-和顺序估计量来操作。MAP符号估计量具有符号估计量的特殊形式。这就是使用所谓的MAP(最大后验)算法来操作。MAP符号估计量具有能满足你的尽可能低的误码率的优点。

具有两个递归连接的MAP符号估计量的高速编码器在书中已经公开，它代表最接近的现有技术，该书作者是P.Jung，Stuttgart，B.G.Teubner，题目为“Ahalyse und Entwurfdigitaler Mobilfunkesysteme”(“数字化移动无线电系统的分析和设计”)，1997年，343-368页，特别是在附图E.2中。高速编码交织器设置在两个MAP符号估计量之间。

在高速按组编码解码的情况下，解码的数据符号根据比特的有限数字N的输入序列来估计。N由块的大小来表示。

为了计算解码的数据值，在每个MAP符号估计量中使用递归方法。该递归方法包括一向前的递归和一向后的递归。两个递归都在整个块的长度(即从块的第一个比特到块的最后一个比特或从块的最后一个比特到块的第一个比特)上进行。

这将导致需要缓冲结果数据，该结果数据是从MAP符号估计量的递归中获得。因此MAP符号估计量需要一存储器，它的大小足够能存储根据至少一个数据块的向前和向后递归的结果数据。

因此，在MAP符号估计量中具有大型存储要求的需要(特别是在解码大型数据块的情况下，在这种情况中高速解码具有特殊优点)。

因为在移动电台中所需存储器的大小是费用因素的基本组成部分，这是不利的。

本发明的目的是提供一种解码数据信号的方法，该信号是借助于高速编码的防差错码，该方法需要尽可能少的存储空间，也就是说可以实现高速解码器的成本效益。

使用权利要求1的特征来达到本发明的目的。

因此，根据本发明的方法，预先在分组模式中实现的向前递归运算和/或预先在分组模式中实现的向后递归运算由多个在逐段中实现的向前和向后递归运算来代替(根据所评价的数据块)。计算所针对的MAP符号估计量的具体解码数据值的入口是需要通过数据块合适选择的子区间的向前和/或向后递归来代替固定分组的递归。

在所针对的MAP符号估计量中，这基本上减少了要缓冲的结果数据的数量，即允许有较多成本效益的硬件结构。

特别地，限定递归区间范围的最佳规定是因为每个向前递归的子区间指定为向后递归的子区间，该子区间包括向前递归的子区间，并且数据块的第n个输出值的计算仅仅是根据在包括第n个数据值的子区间上的向前递归，和在给定的子区间上的向后递归。

向前递归的子区间的长度最好是在10-30之间，特别是20。

为了降低信号处理的费用，根据本发明的方法可有利地同计算符号估计量输出值的计算方法相结合，该方法是基于次优MAP算法。次优MAP算法是降低费用的MAP算法形式(与MAP算法对比)，它不可能提供输出值的任何最大误码率，但是具有较少的计算步骤，这是公认的。所述的结合(逐段递归，次优MAP算法)产生高速解码的方法，在所需的存储空间和计算费用之间折中，这在实际应用中确实是有利的。

本发明进一步的改进限定在从属权利要求中。

附图1示意性地图解了具有发送器和接收器的移动无线电系统的空中界面；

附图2示出了生成高速编码的高速编码器(turbo coder)的框图；

附图3示出了在附图2中的RSC卷积编码器的框图；

附图4示出了在附图1中的高速解码器的框图；

附图5示意性地图解说明了根据本发明在计算高速解码器符号估计量的可靠性信息的情况下的逐段向前和向后递归；和

附图6示意性地图解说明了执行计算对数后验概率的计算步骤。