[发明专利]维特比解码实现方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及通讯领域，特别涉及一种维特比解码实现方法及装置。

背景技术

在无线传输中，由于信道比较恶劣，接收到的数据包含大量误码。所以传输信号必须进行编码及纠错。信道编码正是为了抗击传输过程中各种各样的噪声和干扰，通过人为增加冗余信息，使得系统具有自动纠正差错的能力，从而保证数字传输的可靠性。随着无线数字通信技术的发展和各种高速率、突发性强的业务的出现，人们也对纠错编码技术提出了愈来愈高的要求。

最初纠错码主要集中在以代数理论为基础的线性分组码，随后出现了汉明码、RS码、循环码等，然而效果解决实际问题均有限。五十年代出现的卷积码在编码过程中引入了寄存器，增加了码元之间的相关性，从而在相同复杂度下获得比分组码更高的编码增益。卷积编码有三种格栅终止策略：

直接截尾法(如Direct truncation)，不提供任何关于格栅最终状态到信息给解码器。

零尾法(如Zero turmination)，尾比特0被加到信息比特后面，然后进行编码，这样保证格栅回到特定状态0。

咬尾法(tail biting)中有一种特殊到形式即零尾法，然而其相比零尾法不同的地方是不需要添加尾比特。咬尾法即一个码块在编码之前将卷积码编码器的初始状态设为该码块的最后若干比特，对于循环卷积码，在编码过程结束后编码器又重新回到初始状态，所以解码格栅可以被看成一个圈，在圆的任何位置解码都可以被初始化，也因此其对应的解码可以看成是循环转圈形式。

对于卷积编码所对应的解码算法很多，但其中最有效、最实用的解码算法为最大似然解码，即维特比解码算法。为了提高卷积码的码率，现在LTE等高速系统中都采用咬尾卷积解码器，相比零尾法卷积解码器，需要更多的存储空间，计算复杂度也更大。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种维特比解码实现方法及装置，旨在节省计算的存储空间，提高解码的工作效率。

本发明提供了一种维特比解码实现方法，包括以下步骤：

计算接收码字与参考码字的分支路径度量值；

根据状态转移图，将对应状态的度量值与分支路径度量值并行累加计算，并将最大的累加值作为下一状态的新的度量值，记录所有的幸存路径选择结果，直到待解码数据结束；

根据所述幸存路径选择结果，从最终状态开始回溯，获得解码。

优选地，上述计算接收码字与参考码字的分支路径度量值之前还包括：

采用交叉存储的方法存储外部输入的待解码数据；并根据外部的解码指令读取待解码的数据。

优选地，上述根据状态转移图，将对应状态的度量值与分支路径度量值并行累加计算，并将最大的累加值作为下一状态的新的度量值，记录所有的幸存路径选择结果，直到待解码数据结束的步骤具体包括：

根据状态转移图，多路全并行累加计算对应状态的度量值与分支路径度量值，获得累加值；

根据加比选法则，选择最大的累加值作为下一状态的新的度量值，并保存所有的幸存路径选择结果；

当所述累加次数小于预置累加次数，则返回执行下一次累加计算；当所述累加次数大于或等于预置累加次数，则结束累加流程。

优选地，上述根据状态转移图，多路全并行累加计算对应状态的度量值与分支路径度量值，获得累加值之后还包括：

当0状态对应的累加度量值有效位的最高位为1时，将所有获得的累加值有效位的次高位减1，获得新的累加值并作为本次累加计算的结果。

优选地，上述根据幸存路径选择结果，从最终状态开始回溯，获得解码的步骤中，回溯深度采用两倍的编码长度。

本发明还提供了一种维特比解码实现装置，包括：

分支路径度量模块，用于计算接收码字与参考码字的分支路径度量值；

加比选模块，用于根据状态转移图，将对应状态的度量值与分支路径度量值并行累加计算，获得累加值，并将最大的累加值作为下一状态的新的度量值，记录所有的幸存路径选择结果，直到待解码数据结束；

回溯模块，用于根据所述幸存路径选择结果，从最终状态开始回溯，获得解码。

优选地，上述实现装置还包括：

输入数据存储模块，用于采用交叉存储的方式存储外部输入的待解码数据；并根据外部的解码指令读取待解码的数据。

优选地，上述加比选模块具体包括：

累加计算单元，用于根据状态转移图，多路全并行累加计算对应状态的度量值与分支路径度量值，获得累加值；