一种Turbo码的译码方法、装置、设备及存储介质

本发明涉及通信领域，特别涉及一种turbo码的译码方法、装置、设备及计算机可读存储介质。

背景技术：

1、信道编码是现代数字通信中的关键技术之一，广泛应用于地面移动通信、卫星通信及其它通信系统中。turbo(涡轮)码是一种性能出色的信道编码方式，在地面移动通信以及卫星通信等领域得到了广泛应用。

2、现有turbo译码存在明显的误码平层，即，当信噪比高于一定门限范围时，误码率不再随信噪比的增加而降低。这一问题影响了turbo码的译码性能，限制了turbo码应用场景。尽管存在一些降低误码平层的方法，但通常需要对标准的译码算法进行修改，这会导致turbo译码功耗和时间成本的提高。另一些针对误码平层的方法在turbo码的基础上增加bch(bose-ray-hocquenghem)码等外码构建级联码，这同样增加了额外的信息比特开销，降低了信息传输效率。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种turbo码的译码方法、装置、设备及计算机可读存储介质，应用于通信领域，该方法通过将现有map迭代译码与列表译码方法相结合，通过循环冗余校验和比特翻转辅助译码，结合欧式距离作进一步校验，避免了现有技术中通过改变现有编码标准和译码方法结构实现降低误码平层而导致的译码功耗高，时间成本大的问题。

2、为解决上述技术问题，本发明提供一种turbo码的译码方法，包括：

3、基于最大后验概率译码算法进行接收序列的迭代译码得到携带有循环冗余校验码的信息比特序列；

4、判断所述信息比特序列是否通过第一循环冗余校验；若是，将所述信息比特序列作为目标译码比特输出；若否，将所述信息比特序列经过比特翻转算法处理构建待选码字列表；

5、依次对所述待选码字列表中的码字进行第二循环冗余校验，将通过所述第二循环冗余校验的所述码字进行重新编码得到重编序列；

6、确定所述重编序列与所述接收序列之间的欧式距离，将所述欧式距离小于门限值的所述码字作为所述目标译码比特输出。

7、可选的，所述将所述信息比特序列经过比特翻转算法处理构建待选码字列表，包括：

8、基于分量译码器的外部信息确定所述信息比特序列中每个信息比特的可靠度；

9、基于预设规则将所述待翻转比特按照所述可靠度从低到高的次序翻转得到翻转序列；

10、将所述翻转序列按照翻转次序进行排列得到所述待选码字列表。

11、可选的，所述基于预设规则将所述待翻转比特按照所述可靠度从低到高的次序翻转得到翻转序列，包括：

12、设置翻转位数为1，基于所述翻转位数将所述待翻转比特按照所述可靠度从低到高的次序依次翻转得到所述翻转序列；

13、将所述翻转位数加1并继续执行所述基于所述翻转位数将所述待翻转比特按照所述可靠度从低到高的次序依次翻转得到所述翻转序列的步骤，直至所述翻转位数为所述预设数量。

14、可选的，所述基于分量译码器的外部信息确定所述信息比特序列中每个信息比特的可靠度，包括：

15、确定所述信息比特在第一分量译码器中对应输出的第一外部信息及在第二分量译码器中对应输出的第二外部信息；

16、将每个所述信息比特的所述第一外部信息及所述第二外部信息输入可靠度函数得到每个所述信息比特的所述可靠度，所述可靠度函数的表达式为：

17、δe(i)＝[le,1(i)+le,2(i)]2；

18、其中，δe(i)为第i个所述信息比特的所述可靠度，le,1(i)为第i个所述信息比特的所述第一外部信息，le,2(i)为第i个所述信息比特的所述第二外部信息。

19、可选的，所述将所述欧式距离小于门限值的所述码字作为所述目标译码比特输出，包括：

20、确定所述接收序列的信噪比；

21、基于所述信噪比确定所述门限值；

22、将所述欧式距离通过所述门限值的所述码字作为所述目标译码比特输出。

23、可选的，还包括：

24、当未得到输出的所述目标译码比特时，继续执行一次译码步骤，直至达到所述最大后验概率译码的最大迭代次数，或输出所述目标译码比特。

25、可选的，所述循环校验码通过生成多项式产生。

26、为解决上述技术问题，本发明提供一种turbo码的译码装置，包括：

27、第一模块，用于基于最大后验概率译码算法进行接收序列的迭代译码得到携带有循环冗余校验码的信息比特序列；

28、第二模块，用于判断所述信息比特序列是否通过第一循环冗余校验；若是，将所述信息比特序列作为目标译码比特输出；若否，将所述信息比特序列经过比特翻转算法处理构建待选码字列表；

29、第三模块，用于依次对所述待选码字列表中的码字进行第二循环冗余校验，将通过所述第二循环冗余校验的所述码字进行重新编码得到重编序列；

30、第四模块，用于确定所述重编序列与所述接收序列之间的欧式距离，将所述欧式距离小于门限值的所述码字作为所述目标译码比特输出。

31、为解决上述技术问题，本发明提供一种turbo码的译码设备，包括：

32、存储器，用于储存计算机程序；

33、处理器，用于执行所述计算机程序时实现上述所述turbo码的译码方法。

34、为解决上述技术问题，本发明提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令被处理器执行时，实现上述所述turbo码的译码方法。

35、可见，本发明方法利用利用现有的最大后验概率迭代译码，与列表译码相结合，能够在不改变现有编码标准和译码方法结构的基础上，以较低的代价降低误码平层，提高turbo译码性能；通过计算信息比特的可靠度，设计合理的待选译码列表，结合比特翻转译码和循环冗余校验，能够降低turbo译码的错误概率；通过重编码序列与接受序列之间的欧式距离检测，并结合信噪比估计设计合理的欧式距离门限，能够检测循环冗余校验正确但实际错误的码字，有效降低误码平层。所述的译码器能够在不改变现有译码算法和结构的基础上，以较低的代价提高turbo译码的性能。

技术特征：

1.一种turbo码的译码方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述turbo码的译码方法，其特征在于，所述将所述信息比特序列经过比特翻转算法处理构建待选码字列表，包括：

3.根据权利要求2所述turbo码的译码方法，其特征在于，所述基于预设规则将所述待翻转比特按照所述可靠度从低到高的次序翻转得到翻转序列，包括：

4.根据权利要求2所述turbo码的译码方法，其特征在于，所述基于分量译码器的外部信息确定所述信息比特序列中每个信息比特的可靠度，包括：

5.根据权利要求1所述turbo码的译码方法，其特征在于，所述将所述欧式距离小于门限值的所述码字作为所述目标译码比特输出，包括：

6.根据权利要求1所述turbo码的译码方法，其特征在于，还包括：

7.根据权利要求1所述turbo码的译码方法，其特征在于，所述循环校验码通过生成多项式产生。

8.一种turbo码的译码装置，其特征在于，包括：

9.一种turbo码的译码设备，其特征在于，包括：

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令被处理器执行时，实现如权利要求1至7任一项所述turbo码的译码方法。

技术总结本发明公开了一种Turbo码的译码方法、装置、设备及存储介质，应用于通信领域，该方法基于最大后验概率译码进行接收序列的译码得到信息比特序列；若信息比特序列未通过第一循环冗余校验，将信息比特序列进行比特翻转处理构建待选码字列表；对待选码字列表中的码字进行第二循环冗余校验，将通过第二循环冗余校验的码字进行重新编码得到重编序列；确定重编序列与接收序列之间的欧式距离，将欧式距离小于门限值的码字输出。将最大后验概率迭代译码与列表译码方法相结合，通过循环冗余校验和比特翻转辅助译码，结合欧式距离作进一步校验，避免了通过改变现有编码标准和译码方法结构实现降低误码平层而导致的译码功耗高，时间成本大的问题。技术研发人员：周彬,黄炜,叶淦华受保护的技术使用者：中国人民解放军国防科技大学技术研发日：技术公布日：2024/7/18