[发明专利]一种双二进制咬尾Turbo码编码方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及移动通信领域，特别涉及双二进制咬尾Turbo编码装置和方法。

背景技术

在通信系统中，为了提高信息在无线信道中传输的可靠性，提高数据在信道上的抗干扰能力，需要采用相应的信道编码技术。在诸多信道编码技术中，Turbo码是目前公认的最好的前向纠错编码之一。Turbo码的纠错性能远比其它编码的纠错性能优越，而且译码迭代的次数越多，则译码纠错的性能越好，因此通常多被建议在可靠性要求很高的数据传输场合使用。例如，第三代移动通信就采用了8状态1/3码率的二进制Turbo码作为信道编码的标准。

通常应用的二进制Turbo编码是一种带有内部交织器的并行级联码，一般由两个结构相同的递归系统卷积码(RSC)分量码编码器并行级联而成。Turbo码内交织器在第二个分量码编码器之前将输入的二进制信息序列中的比特位置进行随机置换，当交织器充分大时，Turbo码就具有近似随机长码的特性。在WCDMA和TD-SCDMA中就使用了这样一种二进制Turbo码，结构如图1。输入的二进制信息序列X_k经过第一个分量码编码器生成一路校验序列Z_k。同时输入二进制信息序列X_k经过Turbo码内交织器交织后，由第二个分量码编码器生成另一路校验序列Z′_k。此时，如果不对编码比特打孔，Turbo编码的输出码率为1/3，输出端得到的编码比特序列为：x₁，z₁，z′₁，x₂，z₂，z′₂，…，x_K，z_K，z′_K，其中K为输入二进制信息序列长度。当所有信息比特序列编码完成后，需要从移位寄存器反馈中取出尾比特来执行格形运算终止。最先的3个尾比特用于终止第一个分量码编码器，最后的三个尾比特用于终止第二个分量码编码器。按以上操作可得到12个格形运算终止的发送比特，其比特顺序为：x_K+1，z_K+1，x_K+2，z_K+2，x_K+3，z_K+3，x′_K+1，z′_K+1，x′_K+2，z′_K+2，x′_K+3，z′_K+3，添加在编码比特序列之后，就完成了一次Turbo编码。

在二进制Turbo编码的基础上，又提出了非二进制Turbo编码的思想。非二进制Turbo码相比二进制Turbo码有以下优点：在低信噪比和高码率时，能够获得更好的性能；在迭代译码中有更好的收敛性能；对删余具有更低的灵敏度；同时对于相同长度的信息比特，具有更小的编译码时延，更大的吞吐量，及对“平底效应”的抑制；鲁棒性强(MAP算法和简化的MAP算法之间以及MAP算法和SOVA算法之间的差异将会变小)。其中作为非二进制Turbo编码的一员，双二进制咬尾Turbo编码除了具有上述优点外，还有不生成尾比特的特点，这样在编码相同长度的信息比特时，有更高的编码率，进一步提高了传输效率。因此在802.16标准中就采用了这样一种双二进制咬尾Turbo码作为信道编码标准之一。