[发明专利]完全并行turbo解码

说明书

检测电路执行turbo检测处理，以从接收到的信号恢复数据码元帧，所述帧的所述数据码元在传输期间已经受具有所述接收到的信号中的所述帧的所述数据码元依赖于可以表示为具有多个格栅级的格栅的一个或多个超前数据码元的效果的马尔科夫过程作用。所述检测电路包括多个处理元件，所述处理元件中的每一个与根据所述马尔科夫过程表示所述帧的所述数据码元的依赖性的所述格栅级之一关联，所述处理元件中的每一个被配置为：接收与关联于所述格栅级的一个或多个数据码元对应的一个或多个软判决值，并且所述处理元件中的一个或多个中的每一个被配置为：在一个时钟周期中，接收表示先验前向状态度量先验后向状态度量的定点数据以及表示对于所述格栅级正检测用于所述一个或多个数据码元的先验软判决值的定点数据。对于所述turbo检测处理的多个时钟周期中的每一个，所述检测电路被配置为：对于表示所述格栅级的所述处理元件中的每一个，处理用于对于与所述处理元件关联的所述格栅级正检测所述一个或多个数据码元的所述先验信息，并且提供与所述一个或多个数据码元对应的所述外在软判决值，以用于所述turbo检测处理的下一时钟周期。

技术领域

本发明涉及用于执行turbo检测处理以从接收到的信号恢复数据码元帧的检测电路，所述帧的所述数据码元在传输期间已经受具有所述接收到的信号中的所述帧的所述数据码元依赖于可以表示为具有多个格栅级的格栅的一个或多个超前数据码元的效果的马尔科夫过程作用。在一些示例中，检测电路形成接收机的部分，并且与另一检测电路协调而进行操作，以执行turbo检测处理。

本公开实施例可以因此提供被配置为使用turbo解码器恢复数据码元帧的接收机以及用于对受turbo编码的数据进行解码的方法。在一个示例中，数据码元是比特。

背景技术

过去二十多年，无线通信已经为受益于迭代解码算法的信道码所革命。例如，长期演进(LTE)[1]和WiMAX[2]蜂窝电话标准采用turbo码[3]，其包括两个卷积码的串接。传统上，对于这些卷积码在已编码比特上所施加的马尔科夫链的迭代解码，采用对数Bahl-Cocke-Jelinek-Raviv(Log-BCJR)算法[4]。同时，用于无线局域网(WLAN)的WiFi标准[5]已经采取低密度奇偶校验(LDPC)码[6]，其可以在最小求和算法[7]的基础上进行操作。归因于它们的强大纠错能力，这些复杂的信道码已经促进按紧密接近无线信道的容量的传输吞吐量的可靠通信。然而，如果要求实时操作，则可实现的传输吞吐量受限于迭代解码算法的处理吞吐量。此外，迭代解码算法的处理时延对端到端时延施加限制。这是特别相关的，因为可能期待多吉比特传输吞吐量和超低端到端时延成为对于下一代无线通信标准[8]的目标。因此，需要具有改进的处理吞吐量以及更低的处理时延的迭代解码算法。归因于最小求和算法的固有并行性，其可以按完全并行方式进行操作，促进具有高达16.2G比特/秒的处理吞吐量的LDPC解码器[9]。通过对比，现有技术turbo解码器[10]的处理吞吐量受限为2.15G比特/秒。这可以归因于Log-BCJR算法的前向递归和后向递归的数据依赖性所施加的Log-BCJR算法的固有串行属性[4]。更具体地说，典型地两个卷积编码器中的每一个所生成的受turbo编码的比特必须串行地受处理，在作为实际集成电路实现方式中的时钟周期的大量相继时间段上扩展。此外，Log-BCJR算法典型地交替以用于两个卷积码，直到已经执行足够数量的解码迭代。因此，需要成千的时间段以完成现有技术turbo解码器的迭代解码处理。

相应地，提供具有更少数据依赖性并且使得能够进行完全并行处理的对Log-BCJR解码器的替选方案再次提出技术问题。

发明内容