一种适用于4G802.16m协议Turbo译码的交织、解交织方法与流程

本发明涉及信道编译码，特别是涉及一种适用于4g 802.16m协议turbo译码的交织、解交织方法。

背景技术：

1、ieee802.16m协议是4g应用wimax技术的升级版，旨在提高更高的无线传输速率和改进的网络性能。ieee802.16m能够支持高达1gbps的无线传输速率，相比之前的标准有明显的性能提升，从而满足更高的数据传输和多媒体应用需求。

2、在信道编码领域，turbo码采用两个分量译码器进行迭代译码，具有逼近香农极限的译码性能得到广泛的应用，但其译码方案具有较大的译码延时，主要包含三部分：分量译码器的译码延时，交织、解交织器延时，迭代次数延时。在交织、解交织延时方面，影响延时的因素，主要有交织深度及交织计算复杂度两个方面。ieee802.16m协议采用双二元turbo编码，且为了支持多样的业务需求，支持39组turbo交织参数，最大交织深度为4800。对于交织器、解交织器的实现通常采用两种方案：一、采用直接存储的方式，直接存储交织、解交织表，此方案虽降低了计算复杂度，减少了交织时延，但需要增加一定的存储资源。二、采用直接计算的非存储方式，802.16m协议的双二元turbo交织器采用两级交织，对于第二级交织索引p[j]的计算需要一次乘法、3次加法、2次求余运算，计算较复杂，且没有直接的解交织计算公式，因此具有交织器计算复杂，仍需存储解交织表的问题。同时协议明确的交织处理方式，需要先完成对完成待交织数据存储后，才能启动交织处理，引入了交织时延，且交织时延随着迭代次数的增加，呈倍数增加。

3、需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于对本技术的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于解决上述背景技术中存在的问题，提供一种适用于4g802.16m协议turbo译码的交织、解交织方法。

2、为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

3、一种适用于4g 802.16m协议turbo译码的交织、解交织方法，包括：

4、(1)采用分组的交织初始地址表itab_init和逐级固定交织步长istep，实现交织地址的简化计算；

5、(2)采用分组的解交织初始地址表dtab_init和逐级固定解交织步长dstep，实现解交织地址的简化计算；

6、(3)利用交织和解交织的互为映射关系，对turbo迭代译码的交织器、解交织器处理，置换分量译码器间迭代的解交织表、交织表，实现了具有顺取乱放特性的交织和解交织方案，实现了前级外信息计算与交织器或解交织器的并行处理。

7、进一步地，所述(1)中，采用分组的交织初始地址itab_init及逐级固定交织步长istep，其交织分组具有如下特征：交织地址计算采用分组处理，其分组索引i＝mod(j，4)，实现具有相同余数的索引j具有相同的交织，其中分组索引i＝0,1,2,3，交织地址索引j＝0,1，…n-1,n为交织深度。

8、进一步地，所述(1)中，采用分组的交织初始地址itab_init及逐级固定交织步长istep，其分组参数计算具有如下特征：

9、基于802.16m规定的交织长度n及交织地址p[j]计算规则，查表配置交织参数:p0、p1、p2、p3；计算交织初始地址itab_init[i]及组内步进istep，分组索引i＝0,1,2,3：

10、

11、进一步地，所述(1)中，交织器采用分组的交织初始地址表itab_init和逐级固定交织步长istep，实现交织地址的简化计算，具有如下特征：初始赋值分组的交织索引intlv_indx[i]＝itab_init[i]；基于并行迭代递增计算第q次迭代的4个交织索引：intlv_idx[i]q＝intlv_idx[i]q-1+istep；基于判断逻辑简化mod运算，若intlv_idx[i]q>＝n,则intlv_idx[i]q＝intlv_idx[i]q-n,分组内部索引i＝0,1,2,3,交织索引迭代次数q＝0,1,…,n/4-1。

12、进一步地，所述(2)中，采用分组的解交织初始地址表dtab_init和逐级固定交织步长dstep，其分组参数计算具有如下特征：在交织索引的迭代计算过程中，基于简化的判断逻辑，实现参数dtab_init和dstep的计算：若intlv_idx[i]q＝＝j，则dtab_init[j]＝i+sidx；若intlv_idx[i]q＝＝5，则dstep＝i+sidx；上式中分组内部索引i,j＝0,1,2,3；交织迭代次数q＝0,1,…n/4-1；本次迭代的起始索引sidx＝q*4。

13、进一步地，所述(2)中，解交织器采用解交织初始地址表dtab_init和逐级固定交织步长dstep简化解交织地址的计算，其中：初始赋值分组的解交织索引dintlv_idx[i]＝dtab_init[i]；基于并行迭代递增计算第q次迭代的4个解交织索引：dintlv_idx[i]q＝dintlv_idx[i]q+dstep，基于判断逻辑简化mod运算，若dintlv_idx[i]q>＝n,则dintlv_idx[i]q＝dintlv_idx[i]q-n，分组索引i＝0,1,2,3,交织迭代次数q＝0,1,…,n/4-1。

14、进一步地，所述(3)中，利用交织和解交织的互为映射关系，对turbo迭代译码的交织器、解交织器处理，置换分量译码器间迭代的解交织表、交织表，实现了具有顺取乱放特性的交织和解交织方案，其中：

15、对于turbo译码的分量译码器dec1输出的外信息，采用解交织表实现交织处理；

16、

17、其中分组解交织器的迭代次数q＝floor(k/4)，turbo译外信息的时刻k＝0,1,…n-1，分组解交织的组索引i＝0,1,2,3,当k++处理时，i++，若i等于4则将i赋值为0，因此i采用循环长度为4的计数方式。

18、进一步地，所述(3)中，利用交织和解交织的互为映射关系，对turbo迭代译码的交织器、解交织器处理，置换分量译码器间迭代的解交织表、交织表，实现了具有顺取乱放特性的交织和解交织方案，其中：

19、对于turbo译码的分量译码器dec2输出的外信息，采用交织表实现解交织处理。

20、

21、其中分组交织器的迭代次数q＝floor(k/4)，turbo译外信息的时刻k＝0,1,…n-1，分组交织的组索引i＝0,1,2,3,当k++处理时，i++，若i等于4则将i赋值为0，因此i采用循环长度为4的计数方式。

22、进一步地，所述(3)中，对于turbo译码的分量译码器dec1和dec2，在完成第一组外信息的计算输出后，立即启动两步并行处理：(1)计算对应交织或解交织当前索引的计算，并将当前k时刻的外信息存放在对应的先验信息的交织索引或解索引位置上；(2)同步计算后一时刻的外信息计算，本方法针对依次输出的外信息，即刻完成置换处理达到顺取乱放效果，实现外信息的计算与交织或解交织处理并行计算，等效交织或解交织时延只需一个处理时隙，与交织深度无关。

23、一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序由处理器执行时实现所述的适用于4g 802.16m协议turbo译码的交织、解交织方法。

24、在一些实施例中，该方法具有以下特征：

25、(1)基于802.16m规定的交织长度n及交织地址p[j]计算规则，查表配置交织参数:p0、p1、p2、p3，计算交织初始地址itab_init[i]及组内步进istep,其中i＝0,1,2,3；

26、

27、(2)初始赋值分组的交织索引intlv_indx[i]＝itab_init[i]。基于并行迭代递增计算第q次迭代的4个交织索引，同时在交织索引的迭代计算过程中，基于简化的判断逻辑，实现参数dtab_init和dstep的计算：

28、intlv_idx[i]q＝intlv_idx[i]q-1+istep。基于判断逻辑简化mod运算，若intlv_idx[i]q>＝n,则intlv_idx[i]q＝intlv_idx[i]q-n；

29、若intlv_idx[i]q＝＝j，则dtab_init[j]＝i+sidx；若intlv_idx[i]q＝＝5，则dstep＝i+sidx；上式中分组内部索引i,j＝0,1,2,3；交织迭代次数q＝0,1,…n/4-1；本次迭代的起始索引sidx＝q*4。

30、(3)基于并行迭代递增计算第q次迭代的4个解交织索引：dintlv_idx[i]q＝dintlv_idx[i]q+dstep，基于判断逻辑简化mod运算，若dintlv_idx[i]q>＝n,则dintlv_idx[i]q＝dintlv_idx[i]q-n，分组索引i＝0,1,2,3,交织迭代次数q＝0,1,…,n/4-1；

31、(4)利用交织和解交织的互为映射关系，对turbo迭代译码的交织器、解交织器处理，置换分量译码器间迭代的解交织表、交织表，实现了具有顺取乱放特性的交织和解交织方案：

32、对于turbo译码的分量译码器dec1输出的外信息采用解交织表实现交织处理，得到先验信息

33、

34、对于turbo译码的分量译码器dec2输出的外信息采用交织表实现解交织处理

35、

36、其中分组交织器的迭代次数q＝floor(k/4)，turbo译外信息的时刻k＝0,1,…n-1，分组交织的组索引i＝0,1,2,3,当k++处理时，i++，若i等于4则将i赋值为0，因此i采用循环长度为4的计数方式。

37、(5)对于turbo译码的分量译码器dec1和dec2，在完成第一组外信息的计算输出后，立即启动两步并行处理：(1)计算对应交织或解交织当前索引的计算，并将当前k时刻的外信息存放在对应的先验信息的交织索引或解索引位置上；(2)同步计算后一时刻的外信息计算，本方法针对依次输出的外信息，即刻完成置换处理达到顺取乱放效果，实现外信息的计算与交织或解交织处理并行计算，等效交织或解交织时延只需一个处理时隙，与交织深度无关。

38、本发明具有如下有益效果：

39、本发明提出简化的交织及解交织的计算方法，该方法采用分组初始地址及递增步进的加法实现，简化了运算复杂度。同时该方面完全适用于4g802.16m支持的39组turbo交织参数，基于简化的计算方式，简化了交织的计算复杂度，解决了解交织表的存储需求，降低了内存。

40、本发明利用交织和解交织的互为映射关系，在turbo的译码实现迭代中的交织器、解交织器处理中，提出置换分量译码器间迭代的解交织表、交织表实现交织和解交织功能，使交织、解交织处理实现与turbo分量译码器外信息计算并行处理，将交织和解交织时延降低到等效只需一个处理时隙，且与交织深度无关，提升了turbo译码的译码吞吐率。

41、本发明实施例中的其他有益效果将在下文中进一步述及。