无线通信系统——FFT与信道译码VLSI设计 课件 第6章 卷积码并行列表译码算法与硬件结构设计.pptx

第6章卷积码并行列表译码算法与硬件结构设计;

6.1卷积码并行列表译码方法;

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6.1.1非咬尾卷积码的列表译码

为了在路径回溯阶段并行输出多条信息序列，并行列表译码在前向递推过程中需要保留到达每网格每一级每个状态的L条最优路径，这里L为列表长度。用表示连结网格第n-1级状态sk与第n级状态s的分支度量，其中；定义表示连结初始状态与网格第n级状态s的第l+1条最优路径的路径度量。在非咬尾卷积码对应的网格中，初始状态确定为0状态，因此路径度量在网格第级初始化为：

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完成初始化操作后，对于路径度量在前向递推过程中按照如下方式进行计算：

其中表示第n级网格状态s的M个前序状态索引，

表示到达每个状态的L条路径的路径次序。当l0时，参数k,j进一步满足;

在(6.3)中，作为状态序号，表示到达网格第n级状态s的第l+1条最优路径在网格第n-1级经过s的前序状态，而作为路径次序序号，对应于路径在该前序状态的路径次序。上述前向递推过程可以用图示的方式进行描述，如图6.2(a)所示。定义2u×L维矩阵Kn和Rn，它们分别为网格第级的状态索引矩阵和路径次序矩阵，用于存储前向递推过程中计算得到的参数：;

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6.1.2咬尾卷积码的列表译码

咬尾卷积码只满足网格起始状态与结束状态相同，但具体的起始或终止状态是未知的。因此在咬尾卷积码网格中，连结未知初始状态与终止状态的最优路径需要从2u个子网格包含的所有路径中选出。根据这一定义，对咬尾卷积码执行列表长度为L的列表译码，首先应当有哪些信誉好的足球投注网站出每个子网格中的条最优路径，然后再从所得的全部2uL条候选路径中选出最优的L条，并输出其对应的信息序列。为了降低译码复杂度，单次与多次状态估计方案通过给出初始状态的一个或一组估计值来使译码操作只涉及到少数子网格，以此来减小信息序列的有哪些信誉好的足球投注网站空间。;

这样一来，咬尾卷积码列表译码器可以在非咬尾卷积码列表译码器的基础上通过添加初始状态估计单元来实现。用表示未知初始状态的第l=1个最优估计，这里的“第l+1个最优”表示以为初始l状态的咬尾路径是全部2u条咬尾路径中的第l+1条最优路径。进一步令表示在以s为初始状态的子网格中通过列表译码确定的L条最优路径，用表示咬尾卷积码网格中的第l+1条全局最优路径，则;

6.2基于路径标识的非咬尾卷积码并行列表译码算法;

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路径次序序列能够用于揭示卷积码网格中非最大似然路径之间的关系。具体而言，利用路径次序序列，可以将非最大似然路径pl与前l条路径p0,...,pl-1中的一条相关联。这样在得到前l条路径之后，不必回溯整个网格即可确定pl，有利于降低列表译码器并行路径回溯的复杂度。下面的定理对两条路径之间的关系进行了描述：;

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图6.3对定理6.2描述的路径间关联性进行了更为具体的说明。对于路径pl?同样能得到与之相对应的路径次序序列

。特别地当l?时，定理6.1表明存在参数n?*使得pl?在网格的第n?*级出现首个非零路径次序。注意到路径pl的非零路径次序出现于网格的第n*级，我们有

这是由于pl?满足，根据定理6.1对于均有。上面的分析使我们能够通过少量参数来唯一确定每一条非最大似然路径，这些参数构成了该条路径的路径标识。;

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6.2.1基于路径标识的前向递推运算

对于网格第n级的状态，如果将其看作网格的终止状态，那么定理6.2也可以用来描述到达s的L条最优路径之间的关联性。具体而言，对于到达s的第l+1条最优路径，当l1时定义与之相对应的路径标识为，其中

??表示与第l+1条最优路径相关联的路径在状态s的路径次序；

??表示第l+1条最优路径的路径次序变为非零时所在的网格级数；

??表示第l+1条最优路径在网格第级所经历状态的前序状态索引。

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6.2.2基于路径标识的路径回溯;

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6.2.3基于网格循环性的咬尾卷积码初始状态估计器

在前面我们提到，列表长度为L的咬尾卷积码