[发明专利]一种网格编码调制码的译码方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术，尤其是指一种网格编码调制码的译码方法及装置。

背景技术

网格编码调制(TCM，Trellis Coded Modulation)技术是一种信号集空间编码技术，该技术能够在不降低频带利用率和功率利用率的基础上，将编码与调制相结合，利用信号集的冗余度来获取纠错能力。在TCM技术中，一般将两个编码信号点间距离的平方称为平方欧氏距离，简称欧氏距离；使用上述TCM技术进行编码后的信号序列称之为TCM码。发送端可使用上述TCM技术将所需发送的信号序列编码成TCM码，然后发送给接收端；接收端在接收到被编码后的TCM码后，需要对所接收到的TCM码进行解码，从而得到发送端所需发送的信号序列，这个过程称之为TCM码的译码过程。

在现有技术中，一般使用软判决维特比(Viterbi)译码方法来对TCM码进行译码，所述的Viterbi译码过程主要包括如下步骤：

1、根据子集译码结果计算分支度量。

在现有技术中，TCM技术中所使用的卷积码为(k+1，k，m)码，即每输入k个比特经编码后将产生(k+1)个编码后比特，移位寄存器的个数为m。因此，TCM码所对应的网格图中一共有2^m种状态，网格图中的每个节点分别处于上述2^m种状态中的一种状态，且每个节点都有2^k条分支进入，也有2^k条分支引出。而根据TCM技术中的集分割原理，TCM码的调制信号集可被分割成2^k+1个较小的子集，每个子集都对应着一组数目为(k+1)个的编码后比特；然后可根据上述分割后所得的子集对所接收到的接收信号进行子集内的译码操作，上述的过程称之为子集译码，而子集译码的结果则为针对于某一组(k+1)个的编码后比特的最小的平方欧氏距离，以及与其对应的未编码比特组。

图1所示为现有技术中子集译码的示意图。如图1所示，以使用八进制相移键控(8PSK)技术进行调制，且使用的卷积码为(2，1，2)码为例，此时k＝1且m＝2，因此采用8PSK技术调制后的TCM码的调制信号集C在星座图中有8个星座点，每个星座点表示一个三比特的信号矢量在星座图中的端点，其中，三个比特中的左起第一个比特称之为未编码比特，而后两位则称之为编码后比特。根据TCM技术中的集分割原理，调制信号集C可被分割成4个较小的子集：C₀、C₂、C₁和C₃，每个子集中有两个信号点。当接收端接收到一个信号时，可将上述接收信号用接收信号点“×”表示在上述星座图中，然后对上述接收信号进行子集译码，即在各子集中找出与该接收信号点的平方欧氏距离最小(即似然度最大)的星座点。子集译码后的结果如图1所示，每个子集中的网格点即为进行子集译码后得到的子集译码星座点，每个子集译码星座点所对应的2个编码后比特的值分别为11、01、00和10；与编码后比特相对应的未编码比特的值分别为0或1，用于指定各子集中的某一个星座点。

图2所示为现有技术中使用(2，1，2)卷积码的TCM码的网格图示意图。如图2所示，当TCM码所使用的卷积码为(2，1，2)码时，TCM码所对应的网格图中一共有4种状态：00、01、10和11，网格图中的每个节点分别处于上述4种状态中的一种状态，且每个节点都有2条分支进入，也有2条分支引出。因此，可根据进入节点的分支上的输出码字以及上述子集译码结果来计算该分支的分支度量。例如，当分支上的输出为00时，则该分支所对应的分支度量等于上述接收信号点与图1所示的子集C₁中的子集译码星座点(即网格点)的平方欧氏距离。

2、计算网格图中各节点的状态度量。

当使用(k+1，k，m)卷积码时，网格图中的各个节点都有2^k条分支引入，每条分支都对应网格图中的一个前级节点；可设当前节点的前级节点的状态度量为StateMetric_t-1(p_i)，其中i∈[0，2^k-1]，t-1表示第t-1级中的节点，当前节点属于第t级中的节点，设当前节点的状态度量为StateMetric_t(p)，其中，p＝0，1，...，2^m-1，则当前节点的状态度量的计算公式为：