CN116566403A - 一种北斗三号通信基带可变信息率的turbo译码方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于通信基带技术领域，特别涉及一种北斗三号通信基带可变信息率的turbo译码方法，所述turbo译码方法具体步骤如下；首先，读计数置初始值cnt=0，从cnt=0的地址中读出max_read和max_go的参数；读RAM地址初始值置为addr_rd_ram=0，码片信息X、A、B都置为0等；本发明译码方法主要由输入原始数据RAM缓存、信息位X获取器、校验位A获取器、校验位B获取器、读取跳转表ROM、加法器、Delta度量结果、RAM缓存共同协作从而实现turbo译码方法，即建立读取跳转表，再通过读取跳转表对输入原始数据RAM缓存的读地址进行读取和跳转，则可以实现不同信息速率下的Delta度量方法共用一套译码器资源的优点，大大降低了北斗三号通信基带的资源利用率、芯片面积以及功耗。
Description
技术领域
本发明属于通信基带技术领域，特别涉及一种北斗三号通信基带可变信息率的turbo译码方法。
背景技术
随着卫星通信产业的不断发展，卫星通信核心模组中的基带技术，已经成为产业的关键核心技术，北斗三号接收机基带算法作为北斗应用的核心，其实现方法、实现性能、资源利用率的大小成为了北斗三号应用的基础，优异的基带算法能够使整个北斗终端的体积、功耗、成本大幅度降低。
但是传统的北斗三号通信turbo编码采用8kbps、16kbps、24kbps三种不同的信息速率编码方式（图2所示的表格），其会由于信息速率编码方式不一，导致不同信息速率下，解调数据的主、副码分组方式不一样，从而导致不同信息速率下，需要三个不同的译码器才能实现对不同信息速率编码下的信道译码，从而提高了北斗三号通信基带的资源利用率、芯片面积以及功耗。
发明内容
（一）要解决的技术问题
为了克服上述传统北斗三号通信存在的问题，本发明提供一种北斗三号通信基带可变信息率的turbo译码方法，其采用建立读取跳转表ROM对输入原始数据RAM缓存的读地址进行读取和跳转，实现不同信息速率下的Delta度量方法且共用一套译码器资源实现，大大降低了北斗三号通信基带的资源利用率、芯片面积以及功耗。
（二）技术方案
本发明通过如下技术方案实现：本发明提出了一种北斗三号通信基带可变信息率的turbo译码方法，
所述turbo译码方法具体步骤如下：
（1）首先，读计数置初始值cnt=0，从cnt=0的地址中读出max_read和max_go的参数；读取RAM地址初始值置为addr_rd_ram=0，码片信息X、A、B都置为0；
（2）读取当前cnt值对应的La外信息，并将La外信息存储备份到La_ke中；
（3）判断读计数cnt是否小于max_read，是则执行步骤（4），否则跳转到步骤（16）；
（4）判断是否是主码，如果是则跳转到（5），否则跳转到步骤（8）；
（5）读计数cnt自加1，并从RAM中读1位解扩数据，并把RAM地址addr_rd_ram自加1；
（6）把读出来的解扩数据赋值给X；
（7）判断读计数cnt是否小于max_read，是则执行步骤（7），否则跳转到步骤（13）；
（8）判断是否为8K码率的奇数时钟，如果是则跳转步骤（13），否则跳转到步骤（9）；
（9）判断是否为8K码率、16K码率、24K码率的偶数时钟，如果是则跳转（10），否则跳转到步骤（16）；
（10） 读计数cnt自加1，并从RAM中读1位解扩数据，并把RAM地址addr_rd_ram自加1；
（11） 把读出来的解扩数据赋值给A；
（12） 判断读计数cnt是否小于max_read，是则执行步骤（13），否则跳转到步骤（16）；
（13） 读计数cnt自加1，并从RAM中读1位解扩数据，并把RAM地址addr_rd_ram自加1；
（14） 把读出来的解扩数据赋值给B；
（15） 计算当前的Delta度量值，Delta = X + A + B，Delta和La外信息输出用于信道译码；
（16） 判断RAM地址addr_rd_ram是否达到最大值，8k对应最大值905,16k对应最大值1809，24k对应最大值2713，是则结束，否则读取RAM地址addr_rd_ram加max_go值，跳转到步骤（2）继续循环；
（17）结束。
作为优选地，所述turbo译码方法在本循环结束以后，译码器用Delta+上一轮La外信息的值计算下一轮新的La外信息，并将下一轮新的La外信息经过主码交织或副码解交织重新计算La外信息，得到新的La外信息序列，所述步骤（15）中La外信息为新的La外信息序列，进行有限次的循环迭代后得到新的La外信息结果的符号位来判断信息位为0或1。
作为优选地，所述步骤（2）cnt是当前在计算第N位bit的码元信息，N为自然数，La外信息是当前码元计算出来的信息，La_ke是当前码元计算用的历史La值的备份。
作为优选地，所述步骤（12）Delta度量值的计算是由加法器计算；所述码片信息X、A、B的获取由信息位X获取器、校验位A获取器、校验位B获取器获取。
作为优选地，所述max_read为从解外交织后的数据连续读几个码元，标志为主码时对应为主码个数，标志为副码对应为副码个数；所述max_go为读完一轮地址跳转个数，标志为主码时对应为主码个数，标志为副码对应为副码个数。
作为优先地，所述max_read、max_go的来源是在步骤（1）开始前已建立的跳转表ROM进行读取跳转，所述跳转表ROM是根据不同的turbo编码信息速率、主副码标志、卷尾标志、时钟参数所对应的主、副码元信息个数建立的；所述turbo编码信息速率分别为8kbps、16kbps、24kbps。
作为优先地，读取跳转表ROM输出信息分成两个字段，第一个字段表征读取码元个数，占2bit，第二个字段表征跳过码元个数，占2bit，共计4bit信息；
其中，bit0~bit6为跳转表ROM查询地址，读取跳转表ROM表查询输出共4bit，分别为2bit的max_read和2bit的max_go。
作为优先地，跳转表ROM对应的bit0~bit6位读地址，且其分别由2bit信息码率rate、1bit主副码标志Vice、1bit卷尾标志tail和3bit时钟节拍标志Bit_low_cnt组成。
turbo码，又称并行级联卷积码（PCCC，Parallel Concatenated ConvolutionalCodes）,此种编码方法将常用的卷积码和随机交织器巧妙的结合起来，采用并行级联的结构，实现了随机编码的思想。
（三）有益效果
本发明相对于现有技术，具有以下有益效果：
本发明译码方法主要由输入原始数据RAM缓存、信息位X获取器、校验位A获取器、校验位B获取器、读取跳转表ROM、加法器、Delta度量结果、RAM缓存共同协作从而实现turbo译码方法，即根据不同的turbo编码信息速率、主副码标志、卷尾标志、时钟参数所对应的主、副码元信息个数，建立读取跳转表，再通过读取跳转表对输入原始数据RAM缓存的读地址进行读取和跳转，则可以实现不同信息速率下的Delta度量方法共用一套译码器资源的优点，大大降低了北斗三号通信基带的资源利用率、芯片面积以及功耗；且通过读取跳转表ROM输出信息对输入原始数据RAM缓存读地址进行自增操作，实现北斗三号通信基带中8Kbps、16Kbps和24Kbps三种不同信息速率码元在turbo译码时主、副码的分离。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明的译码方法实现流程图。
图2为本发明的北斗三号通信基带中8Kbps、16Kbps和24Kbps三种不同信息速率的turbo组织表格示意图。
图3为本发明跳转表ROM表格示意图。
具体实施方式
本技术方案中：
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参照图1所示，本发明提出了一种北斗三号通信基带可变信息率的turbo译码方法，
所述turbo译码方法具体步骤如下：
（1）首先，读计数置初始值cnt=0，从cnt=0的地址中读出max_read和max_go的参数；读取RAM地址初始值置为addr_rd_ram=0，码片信息X、A、B都置为0；
（2）读取当前cnt值对应的La外信息，并将La外信息存储备份到La_ke中；
（3）判断读计数cnt是否小于max_read，是则执行步骤（4），否则跳转到步骤（16）；
（4）判断是否是主码，如果是则跳转到（5），否则跳转到步骤（8）；
（5）读计数cnt自加1，并从RAM中读1位解扩数据，并把RAM地址addr_rd_ram自加1；
（6）把读出来的解扩数据赋值给X；
（7）判断读计数cnt是否小于max_read，是则执行步骤（7），否则跳转到步骤（13）；
（8）判断是否为8K码率的奇数时钟，如果是则跳转步骤（13），否则跳转到步骤（9）；
（9）判断是否为8K码率、16K码率、24K码率的偶数时钟，如果是则跳转（10），否则跳转到步骤（16）；
（10）读计数cnt自加1，并从RAM中读1位解扩数据，并把RAM地址addr_rd_ram自加1；
（11）把读出来的解扩数据赋值给A；
（12）判断读计数cnt是否小于max_read，是则执行步骤（13），否则跳转到步骤（16）；
（13）读计数cnt自加1，并从RAM中读1位解扩数据，并把RAM地址addr_rd_ram自加1；
（14）把读出来的解扩数据赋值给B；
（15）计算当前的Delta度量值，Delta = X + A + B，Delta和La外信息输出用于信道译码；
（16）判断RAM地址addr_rd_ram是否达到最大值，8k对应最大值905,16k对应最大值1809，24k对应最大值2713，是则结束，否则读取RAM地址addr_rd_ram加max_go值，跳转到步骤（2）继续循环；
（17）结束。
其中，所述turbo译码方法在本循环结束以后，译码器用Delta+上一轮La外信息的值计算下一轮新的La外信息，并将下一轮新的La外信息经过主码交织或副码解交织重新计算La外信息，得到新的La外信息序列，所述步骤（15）中La外信息为新的La外信息序列，进行有限次的循环迭代后得到新的La外信息结果的符号位来判断信息位为0或1。
其中，所述步骤（2）cnt是当前在计算第N位bit的码元信息，N为自然数，La外信息是当前码元计算出来的信息，La_ke是当前码元计算用的历史La值的备份。
其中，所述步骤（15）Delta度量值的计算是由加法器计算；所述码片信息X、A、B的获取由信息位X获取器、校验位A获取器、校验位B获取器获取。
其中，所述max_read为从解外交织后的数据连续读几个码元，标志为主码时对应为主码个数，标志为副码对应为副码个数；所述max_go为读完一轮地址跳转个数，标志为主码时对应为主码个数，标志为副码对应为副码个数。
其中，参照图2所示，所述max_read、max_go的来源是在步骤（1）开始前已建立的跳转表ROM进行读取跳转，所述跳转表ROM是根据不同的turbo编码信息速率、主副码标志、卷尾标志、时钟参数所对应的主、副码元信息个数建立的；所述turbo编码信息速率分别为8kbps、16kbps、24kbp。
其中，读取跳转表ROM输出信息分成两个字段，第一个字段表征读取码元个数，占2bit，第二个字段表征跳过码元个数，占2bit，共计4bit信息；
其中，bit0~bit6为跳转表ROM查询地址，读取跳转表ROM表查询输出共4bit，分别为2bit的max_read和2bit的max_go。
其中，跳转表ROM对应的bit0~bit6位读地址，且其分别由2bit信息码率rate、1bit主副码标志Vice、1bit卷尾标志tail和3bit时钟节拍标志Bit_low_cnt组成；通过增加部分ROM存储资源，使得读取跳转表ROM的读地址组织更加方便，节约率逻辑资源。
turbo码，又称并行级联卷积码（PCCC，Parallel Concatenated ConvolutionalCodes）,此种编码方法将常用的卷积码和随机交织器巧妙的结合起来，采用并行级联的结构，实现了随机编码的思想。
图3中，addr为bit0~bit6的二进制转10进制计算结果，data为ROM中存储的数据，data = max_read * 4 + max_go；同时把addr作为地址，data作为数据存储在ROM中，通过地址索引查表的方式实现不同地址获取其对应的参数。
本发明与传统的3种turbo速率采用3个不同译码器的Delta计算单元相比，本发明通过建立跳转表，并通过上述译码方法的流程和方法，实现了3种不同turbo速率采用一个Delta计算单元的效果；大大降低了北斗三号通信基带的资源利用率、芯片面积以及功耗。
本发明译码方法主要由输入原始数据RAM缓存、信息位X获取器、校验位A获取器、校验位B获取器、读取跳转表ROM、加法器、Delta度量结果、RAM缓存共同协作从而实现turbo译码方法，即根据不同的turbo编码信息速率、主副码标志、卷尾标志、时钟参数所对应的主、副码元信息个数，建立读取跳转表，再通过读取跳转表对输入原始数据RAM缓存的读地址进行读取和跳转，则可以实现不同信息速率下的Delta度量方法共用一套译码器资源的优点，大大降低了北斗三号通信基带的资源利用率、芯片面积以及功耗；且通过读取跳转表ROM输出信息对输入原始数据RAM缓存读地址进行自增操作，实现北斗三号通信基带中8Kbps、16Kbps和24Kbps三种不同信息速率码元在turbo译码时主、副码的分离。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种北斗三号通信基带可变信息率的turbo译码方法，其特征在于：所述turbo译码方法具体步骤如下：
（1）首先，读计数置初始值cnt=0，从cnt=0的地址中读出max_read和max_go的参数；读RAM地址初始值置为addr_rd_ram=0，码片信息X、A、B都置为0；
（2）读取当前cnt值对应的La外信息，并将La外信息存储备份到La_ke中；
（3）判断读计数cnt是否小于max_read，是则执行步骤（4），否则跳转到步骤（16）；
（4）判断是否是主码，如果是则跳转到（5），否则跳转到步骤（8）；
（5）读计数cnt自加1，并从RAM中读1位解扩数据，并把RAM地址addr_rd_ram自加1；
（6）把读出来的解扩数据赋值给X；
（7）判断读计数cnt是否小于max_read，是则执行步骤（7），否则跳转到步骤（13）；
（8）判断是否为8K码率的奇数时钟，如果是则跳转步骤（13），否则跳转到步骤（9）；
（9）判断是否为8K码率、16K码率、24K码率的偶数时钟，如果是则跳转（10），否则跳转到步骤（16）；
（10）读计数cnt自加1，并从RAM中读1位解扩数据，并把RAM地址addr_rd_ram自加1；
（11）把读出来的解扩数据赋值给A；
（12）判断读计数cnt是否小于max_read，是则执行步骤（13），否则跳转到步骤（16）；
（13） 读计数cnt自加1，并从RAM中读1位解扩数据，并把RAM地址addr_rd_ram自加1；
（14）把读出来的解扩数据赋值给B；
（15）计算当前的Delta度量值，Delta = X + A + B，Delta和La外信息输出用于信道译码；
（16）判断RAM地址addr_rd_ram是否达到最大值，8k对应最大值905,16k对应最大值1809，24k对应最大值2713，是则结束，否则读RAM地址addr_rd_ram加max_go值，跳转到步骤（2）继续循环；
（17）结束。
2.根据权利要求1所述的一种北斗三号通信基带可变信息率的turbo译码方法，其特征在于：所述turbo译码方法在本循环结束以后，译码器用Delta+上一轮La外信息的值计算下一轮新的La外信息，并将下一轮新的La外信息经过主码交织或副码解交织重新计算La外信息，得到新的La外信息序列，所述步骤（15）中La外信息为新的La外信息序列，进行有限次的循环迭代后得到新的La外信息结果的符号位来判断信息位为0或1。
3.根据权利要求1所述的一种北斗三号通信基带可变信息率的turbo译码方法，其特征在于：所述步骤（2）cnt是当前在计算第N位bit的码元信息，N为自然数，La外信息是当前码元计算出来的信息，La_ke是当前码元计算用的历史La值的备份。
4.根据权利要求1所述的一种北斗三号通信基带可变信息率的turbo译码方法，其特征在于：所述步骤（15）Delta度量值的计算是由加法器计算；所述码片信息X、A、B的获取由信息位X获取器、校验位A获取器、校验位B获取器获取。
5.根据权利要求1所述的一种北斗三号通信基带可变信息率的turbo译码方法，其特征在于：所述max_read为从解外交织后的数据连续读几个码元，标志为主码时对应为主码个数，标志为副码对应为副码个数；所述max_go为读完一轮地址跳转个数，标志为主码时对应为主码个数，标志为副码对应为副码个数。
6.根据权利要求5所述的一种北斗三号通信基带可变信息率的turbo译码方法，其特征在于：所述max_read、max_go的来源是在步骤（1）开始前已建立的跳转表ROM进行读取跳转，所述跳转表ROM是根据不同的turbo编码信息速率、主副码标志、卷尾标志、时钟参数所对应的主、副码元信息个数建立的；所述turbo编码信息速率分别为8kbps、16kbps、24kbps。
7.根据权利要求6所述的一种北斗三号通信基带可变信息率的turbo译码方法，其特征在于：读取跳转表ROM输出信息分成两个字段，第一个字段表征读取码元个数，占2bit，第二个字段表征跳过码元个数，占2bit，共计4bit信息；
其中，bit0~bit6为跳转表ROM查询地址，读取跳转表ROM表查询输出共4bit，分别为2bit的max_read和2bit的max_go。
8.根据权利要求5所述的一种北斗三号通信基带可变信息率的turbo译码方法，其特征在于：跳转表ROM对应的bit0~bit6位读地址，且其分别由2bit信息码率rate、1bit主副码标志Vice、1bit卷尾标志tail和3bit时钟节拍标志Bit_low_cnt组成。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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