[发明专利]无线通信系统中归一化到信道解码器的输入度量的方法和装置

说明书

技术领域

本发明一般涉及无线通信系统。更具体地，本发明涉及用于归一化到信道解码器的输入度量(metric)的方法和装置。 

背景技术

码分多址2000(CDMA 2000)、宽带CDMA(WCDMA)和电气和电子工程师协会(IEEE)802.16系统执行正交相移键控(QPSK)、8PSK、16正交幅度调制(16-QAM)、64正交幅度调制(64-QAM)等调制方式。此外，这些系统结合诸如turbo代码之类的信道代码来执行自适应调制和编码(AMC)。该系统获得适合于信道状况的最佳传输速率。接收级根据各种调制方式利用解映射器(demapper)计算每比特的对数似然比(LLR)，并获取到信道解码器的输入度量。该信道解码器接收并解码该度量。 

图1示出了在传统无线通信系统中的收发器的结构。 

参照图1，在发射器100之内的信道编码器110中编码要发送的二进制数据i(n)。信道编码器110产生一系列二进制代码符号c(n)。映射器120产生所产生的代码符号的几个代码符号的块，执行到信号星座上的一个点的映射，并变换为复数值的调制符号x(n)。调制符号x(n)施加于调制器130上。调制器130根据调制符号x(n)产生在码分多址(CDMA)或正交频分复用(OFDM)方案中的时间连续波，并将所产生的波通过信道140发送到接收器150。 

在接收器150中，解调器/信道估算器160对接收到的信号执行基带解调和信道估算处理。可以根据各种技术来实现该解调器。例如，该解调器可以是与CDMA瑞克接收器或快速傅立叶逆变换(IFFT)处理器和信道估算器一起实现的OFDM解调器。在基带解调之后，得到信道估算c(n)和接收到的通过QAM或PSK调制的符号y(n)。 

解映射器170使用接收到的符号y(n)和信道估算c(n)来计算构成信道代码的码字的比特的度量。与在解映射器170中计算的度量值对应的序列Λ(n) 被输入到信道解码器180中，并被解码成原始发送的二进制数据。当信道解码器180完成解码操作时，接收器150在物理层中完成基本操作。此时，信道解码器180可以使用对于卷积码的维特比解码器、对于turbo码的软输出维特比算法(SOVA)迭代解码器、对数最大后验概率(MAP)迭代解码器以及最大对数MAP迭代解码器等。 

在实现如上所述工作的传统无线通信系统时，当按照传统方式执行浮点运算时，输入到解码器的度量的动态范围不受限制。然而，当实现用于执行定点运算的硬件时，根据动态范围，其受到量化噪声、限幅噪声等等的影响。因此，通信系统的每一步都应当通过执行适合于度量表示法的归一化操作来确保最佳性能同时具有最少硬件。但是，由于传统方法不考虑在解映射器中计算的度量的归一化，因此存在一个问题：高编码速率和高阶调制的性能低于传统编码速率和调制的性能。 

发明内容

因而，本发明的特定示范性实施例解决现有技术中存在的上述和其它问题。本发明的示范性方面提供了一种无线通信系统中在信道解码时利用少量比特的对数似然比(LLR)能够获得最佳性能的方法和装置。 

此外，本发明的示范性实施例提供了一种在无线通信系统中通过归一化用作信道解码器的输入的度量利用少量比特能够改进解码性能的方法和装置。 

此外，本发明的示范性实施例提供了一种在无线通信系统中根据调制阶次和当前状态的噪声电平能够适当归一化用作信道解码器的输入的度量的方法和装置。 

此外，本发明的示范性实施例提供了一种在无线通信系统中当缺少用作信道解码器的输入的关于噪声变量(noise variance)的信息时可以使用关于调制阶次、信道编码速率和信道编码帧长度的信息来执行适当的归一化的方法和装置。 

根据本发明的一个示范性方面，提供了一种在无线通信系统中归一化输入到信道解码器的软度量的装置。在示范性实施中，该装置包括：解映射器，用于使用接收到的调制符号(R_k)的同相分量(X_k)和正交分量(Y_k)、信道衰落系数(g_k)和由接收到的调制符号的调制阶次定义的常数值(c)来 产生软度量；以及归一化器，用于接收该软度量，通过将该软度量乘以该常数值与噪声变量值的比值来计算归一化的对数似然比(LLR)，将该归一化的LLR变换到期望的范围和期望的比特数，并输出信道解码器的输入LLR。