专利名称：利用可变判决深度译码数字数据的系统的制作方法
发明的领域本发明总的来说涉及译码通过通信信道接收的数字数据，尤其涉及利用可变判决深度技术对接收的信息进行估算，以改进误码率(BER)和信道估算，并减小在例如Viterbi(维特比)算法译码器这样的数字数据译码器内的译码延迟。
发明的背景及概要维特比算法在1967年是作为译码卷积码的一种方法而被提出来的。从此以后，它就被看作是对各种数字估算问题的一种有吸引力的解决方案。维特比算法最早的描述之一见《电气与电子工程师协会会刊》第61卷(1973年3月)第266～278页上的文章“维特比算法”。
可通过简单的类比把维特比算法描述为一种确定两点之间的最短路径(或更一般地称为“状态”)的方法。考虑
图1所示的例示性的“图”。许多点彼此之间的间距不同。各个数字与称为分支的、连接两点的每一条线段相关，该数字表示这两点之间的距离。在A点和B点之间存在连接各个不同的中间点的、称为“路径”的许多可能的路线(实际使用的维特比算法实际上经常考虑上百万或上千亿条可能的路径)。
维特比算法从A点开始，将零的初始累计“量度”(metric)指定给节点A，并在开始时将时标(time index)定为零。量度在这一例子中相当于距离，但还更一般地表示与特定路径相关的权重或概率。维特比算法然后1.确定从在时刻n被考虑的“前导状态”延伸了一个“分支”(分支是两个状态之间的一条线段连接)的在时刻n+1的所有可能的状态(称为后继状态)。在这一例子中，时刻n＝0的A点是时刻n＝1的状态A1、A2、A3和A4的前导状态。
2.对于每一后继状态，检查通往或会聚至该后继状态的所有路径(路径是连接一组状态的一特定系列的分支)。此外，计算会聚至该后继状态的那些路径中的每一条路径的量度。每一路径量度等于指定给该前导状态的已累计的路径量度和相应于从该前导状态到达时刻n的后继状态的分支的“分支量度”的和。这一步骤通常被称为维特比算法的“加”步骤。
3.消除缺少“竞争性”的路径，用累计路径量度对竞争性进行度量。每一路径的量度与其它竞争路径的量度作比较，直到与该后继状态的累计量度一道只剩下最短的路径(称为“残留路径”)。这一过程包括通常称为维特比算法的“比较”和“选择”步骤的两个步骤。
4.对所有的后继状态重复步骤2和3，即加、比较和选择步骤。
5.对时刻n的所有状态重复步骤1～4，处理器然后继续到下一时间间隔n+1。
一般来说，如果只有一条分支通往一状态，这就是残留路径。如果在比较路径量度时出现等同的结果，就随机地选择路径中的一条。
一旦选定了残留路径和结束维特比算法，就估算、即译码所接收的信息。沿选定的残留路径的每一状态(或分支)相应于一特定的符号。因此，每一时间间隔译码相应于选定状态的一个符号。
维特比算法在本质上是分类开始点A和结束点B之间的所有可能的路径并选择最佳路径的有效方法。该算法的基本原理是待选择(即残留)的最可能的路径在任何时刻必需以残留状态之一开始。虽然根据两点之间的距离描述了维特比算法的这一个例子，但维特比算法适用于被描述为有限状态机、即当“机器”从一个状态转换至下一个状态时可能事件的数目是有限的所有问题。
即使在任一个时间间隔可能状态的数目相当少，但要设想在连续的时间间隔内从一个状态到另一个状态的可能分支判决的数目仍是困难的。因此，通常用格子图来表示有限状态机，增加时间量纲来表示每一时间间隔的不同形态的状态图。在实际应用中，根据状态转换正在被预测的物理系统的特性构成格子图。格子结构中的每一列表示可能状态1、2、3、4……的数目，每一状态代表(在数字数据通信范围内)一个或多个符号。每一时间间隔(或时标)0、1、2……一个列。
在无线电通信应用中，例如包括蜂窝和地面移动无线电设备的移动无线电通信中，通常利用维特比算法来在卷积码、自适应均衡以及符号间干扰(ISI)恶化信号的解调的范围内译码数字数据。在这些例示性的无线电通信应用中，维特比算法把在存在通信信道的准可预测失真源C(n)和恶化被发送信号的不可预测噪声源N(n)的情况下最可能被发送的信号序列S(n)估算为接收信号序列R(n)。因此接收信号可表示如下R(n)＝S(n)C(n)+N(n)。在这个意义上，维特比算法处理一组接收信号样值(这些信号样值可能已在发射机中被调制和/或被编码)，并从在接收机处接收的数据中选择一系列最可能已被发送的数字1和0。
因此维特比算法一般被称为最大似然序列估算器(MLSE)。于是，该算法只有在分析了整个逻辑序列或一组接收数据之后、例如已接收和处理了时分多址(TDMA)系统的一个时隙的数据之后才估算/判断已发送了什么样的1和0序列。遗憾的是必须在完成对160个符号的任一个符号的译码估算之前对一组例如160个符号彻底进行维特比分析，所以这种判决作出过程有显著的延迟。
这种判决延迟在类似移动无线电通信的定时序列估算应用中是不希望有的。例如，为了准确地估算/预测信道特性C(n)来反映信道的变化，信道均衡器需要这些信道特性的中等更新。另一方面，维特比算法是MLSE，即仅当判决深度为无限时才获得最佳性能。实际上可以用5至6倍代码约束长度(记忆)的判决深度来获得接近最佳的序列估算。
但对于某些序列估算应用，甚至这种实际的判决深度也过长。考虑选择了固定判决深度D的MLSE均衡器。在时刻n，均衡器检查时刻n-D(即在时间上向后看)的所有残留路径并选出具有最大量度的残留路径。产生相应于时刻n-D的这一最大量度路径的一个或多个译码位的中等判决被传回给信道跟踪器。信道跟踪器利用时刻n-D的这些译码位来更新时刻n的信道模型估算C(n)。换句话说，如果没有关于最近已被译码的符号序列的某些输入，信道跟踪器将不能准确地预测信道特性。然后在所接收的信号组和被信道跟踪器在时刻n更新的输出的基础上对时刻n的所有状态执行维特比算法。
出现了这样的问题，即在时刻n，维特比算法只产生了判决时刻n-D的部分译码判决。然后用时刻n-D的这一判决来预测时刻n的信道。如果D太大或信道在迅速地变化，即信道是快速衰落信道，则信道预测就变得不可靠。因此，在最终序列估算的准确度(例如用误码率(BER)来度量)和反过来也影响到BER的跟踪某一通信信道特性的准确度及稳定度之间存在折衷。为各种衰落速率选择合适的判决深度D是在误码率和信道跟踪算法的有效性之间的一种折衷平衡。
在典型的通信信道中，(例中基于白高斯噪声模型的通信信道)，选定路径(最大量度)和其它路径之间相关的量度的差值随时间指数地上升。事实上，对于有利的通信条件，可以利用比固定判决深度D短的判决深度来有效地进行MSLE路径选择过程。相反地，衰落通信信道会需要较深的时间/判决路径来使最大量度路径与其它路径区分开来。可变判决深度将提供有效地适应有利和不利信道条件的方法。
因此，本发明提供能够动态地适应通信信道/应用的变化特性的可变判决深度序列估算器。当信道条件有利时，与正在被译码的当前格子级相关的可能残留格子路径一般在最大判决延迟结束之前会聚。如果预置了最大判决深度，就检测至一个残留状态的早路径会聚，以便提供更新最新的信道预测的当前译码符号。如果残留路径迅速会聚，本发明就从固定延迟中减掉判决延迟。因此，因为缩短了预测间隔，所以改进了被预测的信道的估算/跟踪。只有当存在不那么有利的条件时，例如当出现遮蔽或衰落时，才在较早判决时刻不存在唯一的残留路径。在这种情况下，采用直到最大预置的较深的判决深度。因此，采用本发明技术的均衡器的整体性能或采用本发明技术的译码器的平均延迟相对于采用固定判决深度得到了改进。
译码器给正在被考虑的第一时间间隔的每一状态分配类标记(group flag)，并把这些类标记与和每一状态相关的相应累计路径量度一道进行存储。具体来说，根据刚被译码的状态，把不同类的标记、例如被颜色、数字等表示的每一类的标记分配给被残留路径连接至该刚被译码的状态的后继状态。父状态的每一子状态被分配父的类标记。译码器确定在格子结构的何处所有残留状态具有相同的类标记。从所有标记都一致的这一位置处开始，译码器经由格子结构回溯至具有同一类标记的父状态。该父状态然后被译码为符号的估算。此后，重新分配类标记，并利用这一新译码的状态作为新的刚被译码的状态重复上述过程。
参看以下对较佳实施例的描述以及权利要求书将对本发明的这些及其它优点和特点有更清楚的了解。
附图概述图1是例示性的状态图；图2是把一较佳实施例中的本发明表示为无线电接收机的一部分的功能方框图；图3是表示实现图2所示的解调器/均衡器的硬件和存储器结构的功能方框图；图4是说明本发明的一例示性格子图；图5是进一步说明本发明的另一例示性格子图；图6是表示实现本发明较佳实施例的例示性处理步骤的流程图。
附图的详细描述在以下的描述中，为说明起见而不是出于限制，给出了具体的细节以便对本发明有彻底的理解。但是，本领域的普通技术人员都知道，本发明可以在与这些具体细节不一致的其它实施例中被实施。在其它情况下，省略对众所周知的方法、设备和电路的详细描述，以不使不必要的细节妨碍对本发明的描述。此外，虽然结合维特比算法描述本发明，但本发明也同等地适用于其它序列估算技术。
图2表示可在其中应用本发明的接收机10。虽然相对于无线电接收机对本发明进行描述，但本领域的普通技术人员都知道可将本发明应用于采用除无线电频率外的通信媒体的通信系统。
接收机10可被包括例如在供在现在众所周知的时分多址(TDMA)类型的系统中进行通信的移动电话使用的分时无线电通信系统内。在这种TDMA系统中，每一通信信道被分配相应的时隙，在该时隙期间发送符号序列(1和0)。每一时序通常还包括与数据序列一道的同步序列。
发送数据序列通常包括调相二进制数形式的信息。例如，某些蜂窝电话系统采用π/4-四相差分移相键控(π/4-DQPSK)调制方法。例如，IQ复平面内的矢量V用其振幅和其相位来表示。矢量在位于复平面的每一象限内的四个点A、B、C和D之间旋转。不同的符号利用朝这些复象限坐标的顺时针和逆时针矢量旋转来表示。
在从发射机(未示出)发送信息之前，可以对时隙序列执行信道编码、分块编码、加密/扰频以及其它类型的信息处理。当通过rf(射频)通信信道进行发送时，被发送信号会因噪声、多径传播、衰落等而受到干扰和失真的影响(振幅及相位)。当信号经天线12被普通rf电路14接收时，它可被下变频为中频(IF)频带。IF级16(例如相位数字化器)把IF信号变换为基带并执行模-数变换。如果IF级16是相位数字化器，就产生量化的8位数值来提供原始数字化数据。普通同步单元18(例如锁相环)检测帧及位同步位，以便确定帧、符号和位定时信息。帧和位同步信号与来自IF级16的原始数据一道提供给解调器/均衡器20所包括的信道跟踪器22。
信道跟踪器22动态及时地模拟与通过当前通信信道发送的信号混合在一起的相位的振幅失真C(n)。通过简单的滤波器模拟，信道跟踪器起到时变滤波器的作用，“滤掉”由信道环境加入的这些相位和振幅失真，以便把被补偿的原始数据输出给普通维特比译码器24。通过跟踪这种信道失真，原始数据可被相干地解调。维特比译码器24产生作为一系列二进制数位的输出信号28，该二进制数位序列是被发送信号序列的估算。然后可以根据应用和在发射机中执行的信号/数据处理的不同对信号28作进一步的处理，这种进一步的处理包括例如语音译码、卷积译码、分块译码、图象处理、解密、解扰等。
解调器/均衡器20还包括路径会聚检测器26，它接收维特比译码器24的反馈输出，把路径会聚信号输出给维特比译码器24和信道跟踪器22。维特比译码器24输出的、传送给信道跟踪器22的译码位输出允许信道跟踪器22更新通信信道的模型C(n)，(C(n)对移动通信相当短时间间隔内的变化特别敏感)，由此更准确地补偿了在接收的原始数据中的信道注入的振幅和相位失真。
尽管在图2中示出用功能方框22、24和26来实现解调器/均衡器20，但在较佳实施例中是利用包括在片数据处理能力和存储器的适当编程的数字信号处理器(DSP)大规模集成(LSI)电路芯片来实现解调器/均衡器20的。例示性的数字信号处理器包括可从德州仪器公司获得的C50/C56型号。当然，本领域的普通技术人员都懂得可以利用分立硬布线逻辑电路ASIC、分立片外存储器和/或处理元件以及实现信道跟踪器、维特比译码器和路径会聚检测器的功能的数据处理设备/软件算法的任何适用的配置来实现解调器/均衡器20。
中央处理器30是主要数据处理装置，它根据存储在程序存储器38内的指令高速地存储、存取以及处理原始数据。中央处理器30与包括状态量度阵列32、格子数据结构34、标记阵列36和程序存储器38的各个存储器部件连接。虽然不是必需如此，但最好是状态量度阵列32和标记阵列36用随机存取存储器(RAM)寄存器来实现，而格子数据结构34和程序存储器38用只读存储器(ROM)来实现。当然，可以采用任何实际上合适的存储器。
状态量度阵列32存储对于正在被维特比算法进行处理的每一状态累计的量度值。标记阵列36是相应于状态量度阵列32的辅助阵列，它存储的是整个格子/状态转换图内的可用残留路径的一部分的每一状态转换的标记。程序存储器38存储以下将更详细描述的、实现本发明的合适的数据处理指令。格子数据结构34存储在普通维特比译码器内使用的格子“查找”表，这些格子“查找”表包括正向路径查找表、反向路径查找表等。指针阵列存储每一状态和每一时间阶段的残留分支(即到达父状态的位置)。
解调器/均衡器20对数据的任意逻辑“块”进行操作，这种逻辑“块”例如是时隙、帧、子帧、包或被传送信息的其它单元。假定例如在时分多址(TDMA)的情形中，每一时隙包含160个符号。换句话说，原始数据的160个符号在每一逻辑块中被顺序地发送给信道跟踪器22。对每一组的160个符号的处理在下一块的160个符号被处理之前进行。
格子数据结构存储器34存储基于发射机所采用的调制/编码类型的格子结构，每一格子的时间间隔或级相应于逻辑组中的一个符号。在例如北美的TDMA蜂窝通信中，格子数据结构是按照π/4-DQPSK的调制技术来构造的。所存储的格子数据结构表示通过格子的许多不同的可允许的状态转换路径。当然，不同的通信技术或技术组合有不同的格子数据结构。
现在参看表示说明本发明的例示性格子图的图4。为了简化说明，仅概略地示出残留路径。有4种可能的状态(1-4)，例如在π/4-DQPSK调制方法中，每种状态相应于两个二进制位00，01，10和11。虽然仅示出例示性的时间间隔(或级)n-4、n-3、n-2、n-1和n，但160个符号的组的格子结构将具有160个时间间隔(级)。因此，例如在时间间隔n的状态1，示出了来自时间间隔n-1的状态1和2的两条可能的路径。这两条分支路径具有相关的分支量度m1和m2。因为分支量度m1与时间间隔n-1的状态1的累计路径量度之和、即S1，n-1大于分支量度m2与在时间间隔n-1的状态2的累计路径量度之和、即S2，n-1，所以利用在背景部分中描述的加、比较和选择步骤执行的普通维特比算法处理去除分支2而选择分支1作为残留分支。因此，图4中的细的实分支线段仅表示格子图中的残留路径。
中央处理器30利用状态量度阵列32和路径表来执行普通维特比分析。与普通维持比算法处理(即在每一判决时间间隔内对每一状态所执行的加、比较、选择操作)同时，本发明在数据块被分析时部分地译码一个或多个符号。例如，从状态S3，n-4至状态S2，n-3的粗实线表示当前被分析块的那些格子级的残留路径的会聚。因此，被译码路径(粗实线)上的状态被称为被译码状态，这些被译码状态包括在相应于时间间隔(n-4)和(n-3)的判决时刻的状态S3，n-4和S2，n-3。
较细的实线表示到达尚待译码的级的状态的残留分支路径。对于从最后被译码状态(此时为S2，n-3)开始的每一残留分支路径，给后续的子状态分配特定的可区分的类标记。例如，可给状态S2，n-3的四个后继的子状态分配截然不同的类标记红R、白W、蓝B和绿G。实际上这些标记仅仅是在标记阵列36内设定的一个或多个位。
如图4所示，给所有的第一代子状态分配它们自己可区分的类标记。第二和第三代(时刻n-1和n)的子状态然后简单地从它们各自的父状态继承它们的标记。因此，例如给S1，n-2分配红标记R。到达后续孙状态S2，n-3的分支路径也被分配红标记R。时刻n-2的状态2和4没有任何后续的残留路径，因此不产生子状态继承白和绿标记。时刻n-2的状态3具有两个在时刻n-1继承B标记的子状态1和2。因此，当维特比算法被执行以确定到达格子结构中的各个状态的残留分支路径时，每一状态的被分配标记随着累计量度贯穿整个过程。
注意图4时刻n的所有状态S1-S4都具有同一颜色的标记B，该同一颜色的标记B指出路径已在过去会聚。一旦中央处理器30检测到这一标记会聚，就执行部分译码操作。处理器30存储每一残留路径的指针的集合。利用反向路径表和指针通过格子数据结构进行回溯就到达共同的祖先状态S3，n-2，该状态于是被译码并被重新指定为最后被译码状态。因此相应于S3，n-2的(一些)符号被译码并被反馈给信道跟踪器22来更新信道模型。虽然在这一例子中仅一个状态被译码，但两条或更多的分支可被一次回溯操作译码。
一旦处理器30检测到标记已会聚至同一标记并新近译码了每一状态的信息符号，就指定一个新的最后被译码状态并更新类标记分配。图5表示继续图4的格子结构例子的这一过程。给该新的最后被译码状态的子状态分配一组新的标记。如图4所描述的例子那样，这些标记被或多或少任意地分配给第一组分支路径并且与以前的分配无关。因此，回溯操作指出被译码状态和在格子结构中重新分配类标记所发出的准确位置。
图6以流程图的形式表示在实施(以一种特定的例示性方式)本发明时使用的、由中央处理器30执行的例示性的数据处理操作，包括具有路径会聚检测的维特比算法。在一较佳实施例中，指针阵列中的指针利用格子数据结构34的反向路径表“指向”(即访问)状态，以便区分在任何判决时间间隔的每一状态的前导状态。这一反向指向技术允许不必存储格子结构中的每一残留路径而能够跟踪残留路径。
对于时刻n的每一状态，根据普通维特比算法的加、比较和选择步骤选择残留路径并更新其相应的路径量度(步骤40)。在步骤42，残留路径从时刻(n-1)的前导状态“继承”存储在标记阵列36内的类标记。在步骤44判断时刻n的每一状态的所有标记是否相同，即表示残留路径已在过去某一时刻会聚。如果是，就回溯至最后被译码状态加1的时间间隔(即时间间隔nlast+1)(步骤46)。在图4中，jlast是S2，n-3＝2而nlast＝n-3。如果在步骤48确认时刻(nlast+1)的所有状态具有共同的祖先状态，例如图4中判决时刻(n-2)的状态3，就将时间间隔nlast递增1，控制返回步骤46，重复回溯至递增的时间间隔。因此这一步骤检测残留路径开始分散的时刻。如果所有状态在时刻(nlast+1)不具有共同的祖先状态，就将最后被译码状态(jlast)设定为新发现的共同祖先状态(jnew)(步骤50)。例如在图4中，(nlast)现在是(n-2)而(jlast)＝3。执行反向译码直到在步骤52确认先前的最后被译码状态为止。在时间间隔n之前，给最后被译码状态的子状态分配新标记，直至时间间隔n。因此，现在确定了连接状态S2，n-3和S3，n-2的分支。
返回判定方框44，如果所有标记不相同，就在方框58判断是否已达到最大维特比判决深度D。如果还没有，控制就返回步骤40，继续维特比算法处理。但是，如果已达到最大深度，就沿着最大量度路径回溯，直到判决时刻(n-D)为止(步骤60)。然后根据以下公式nlast＝n-D+1计算最后被译码状态(nlast)的时标，并把最后被译码状态jlast设定为nlast的时标的状态(步骤62)。控制然后根据步骤52进行下去。
通过利用回溯技术，本发明能够在执行部分译码的同时检查和更新类标记。因为与较费时的加或乘的数据处理操作相比，回溯只涉及到格子数据结构的表查找操作，所以本发明更有效地执行维特比译码。这种更有效的回溯操作在译码残留路径较长时间地分散的噪声信道时特别有效。本发明的有益之处还在于当残留路径迅速会聚时，采用对信道跟踪有效的较短的判决延迟。每当所有类标记都相同，即方框44的判断是“是”，就出现比D短的判决延迟。在重复方框46、48和56之后，(nlast)的值(判决延迟)总是小于D，当信道条件有利或只有很少的错误时，这种情况经常发生。
在有足够的存储器而计算资源有限的情况下，现在描述更新类标记的一可替代实施例。再参看图4，一旦在时刻n检测到路径会聚，就在时刻n-1、n-2检查标记，直到时间间隔(nlast)为止。首次出现只有一个分支具有蓝标记B的情况(此时为连接状态S2，n-3和S3，n-2的状态转换)指出已找到共同的祖先状态，于是在这一例子中，新的(nlast)等于(n-2)而(jlast)等于Sk，n-2。此后在时刻n更新整个标记阵列36，这种更新涉及到节点数据计算。这一过程避免了对所有状态进行回溯。但是，标记阵列36必需存储在最大判决深度内的所有时刻的标记，而不是只存储随着累计量度而更新的运行标记阵列。
虽然本发明尤其适合应用于无线电电话通信，特别是可应用于反馈型的解调器/均衡器，但本发明也可应用于在任何类型的数字通信信道内的信息译码操作。因此，虽然相对于目前认为最实用和较佳的实施例描述了本发明，但应当认识到本发明不受所公开实施例的限制，相反地，本发明将覆盖被包括在所附权利要求书的精神和范围内的各种改进和等同物。
权利要求
1.把接收信息处理成为估算的符号序列的方法，包括把接收信息看作是在连续的时间间隔上的一系列可能的状态转换；选择连接在连续的时间间隔内的某些状态的多条残留路径，每条被选路径代表相应于所接收的信息的一种可能的序列估算；以及根据对在可变数目的连续时间间隔期间出现的状态转换的分析，沿被选路径之一译码一特定时间间隔的一个或多个状态。
2.权利要求1的方法，其中可变的数目随所有残留路径相对于一个或多个被译码状态会聚需要多少个时间间隔而变化。
3.权利要求1的方法，还包括标识在当前时间间隔之前的时间间隔的最近被译码状态；在最近被译码状态之后的下一个时间间隔给最近被译码状态的每一后继状态分配相应的不同的标记；此后给每一后继状态的任何随后的状态分配与分配给后继状态的标记相同的标记；以及检测在一个时间间隔的所有残留状态的被分配标记何时相同。
4.权利要求3的方法，还包括从所有状态的被分配标记都相同的时刻沿残留路径回溯至所有被回溯的路径都会聚为一个状态的时刻，其中的译码步骤译码在所有被回溯残留路径都会聚的时间间隔之前的时间间隔的一个或多个状态。
5.处理发射机发送的接收符号序列的方法，发送的符号序列相应于贯穿具有相应于连续时间间隔的多个级的格子结构的被选路径，每一级有多个可能的状态，对贯穿格子结构的各条可能路径进行分析，以便把贯穿格子结构的多条残留路径选作发送符号序列的候选符号序列，该方法包括以下步骤(a)标识格子结构的一个级内的当前被译码状态；(b)首先把不同的类标记分配给由残留路径之一连接到该被译码状态的随后紧接的级的子状态；(c)再给在该随后紧接的级之后的级的每一父状态的子状态分配与分配给该父状态的类标记相同的类标记；(d)检测后续级之一的所有子状态的类标记何时都相同；以及(e)译码在判断步骤被检测的最初被分配了类标记的父状态。
6.权利要求5的方法，其中的步骤(e)译码被译码父状态的后代状态。
7.权利要求5的方法，其中的步骤(a)还包括标识格子结构开始处的初始状态。
8.权利要求5的方法，其中的步骤(a)还包括随机地选择格子结构开始处的初始状态。
9.权利要求5的方法，在检测步骤(d)之后，该方法还包括回溯格子结构的以前各级以便检测将要在译码步骤中被译码的父状态之一。
10.权利要求9的方法，对于直到预定最大数目的可变数目的在先的级进行回溯。
11.权利要求9的方法，在译码步骤之后还包括把最后被译码的父状态指定为新的当前被译码的状态；给被残留路径之一连接至该新的当前被译码状态的随后紧接的级的子状态重新分配一组新的类标记；以及重复步骤(c)-(e)。
12.一种序列估算器，包括通过通信信道接收数据的接收器；存储格子矩阵的存储器，格子矩阵是多个状态的一连串的列，相继的列代表连续的时间间隔，而每一行代表一个可能的状态；以及利用格子矩阵估算相应于接收的数据的符号序列的处理器，每一符号的估算是利用格子矩阵中可变数目的列来确定的。
13.在包括接收发射机通过通信信道发送的符号序列的接收机的通信系统中，发送的符号序列相应于贯穿具有相应于连续时间间隔的多个级的格子结构的被选路径，每一级有多个可能的状态，对贯穿格子结构的各条可能路径进行分析，以便把贯穿格子结构的多条残留路径选作发送的符号序列的候选符号序列，该装置包括预测通信信道的特性并根据被预测的通信信道特性补偿所接收的信号序列的信道跟踪器；以及检测残留路径会聚到一个状态的级并译码在相应于该一个状态的符号序列中的符号的序列估算器，被译码符号被信道跟踪器用来更新通信信道的被预测信道特性。
14.权利要求13的装置，其中的序列估算器根据直到预定最大数目的可变数目的级对符号进行译码。
15.权利要求13的装置，其中的序列估算器包括标识格子结构的一个级内的当前被译码状态的装置；一开始把不同的类标记分配给被残留路径之一连接到该被译码状态的随后紧接的级内的状态的装置；再给在该随后紧接的级之后的级的第一父状态的子状态分配与分配给该父状态的类标记相同的类标记的装置；检测后续级之一的所有子状态的类标记何时相同的装置；以及译码最初被分配了该类标记的父状态的装置。
16.权利要求15的装置，还包括把被译码的父状态指定为新的当前被译码的状态的装置，以及给被残留路径连接至该新的当前被译码状态的随后紧接的级的状态重新分配一组新的类标记的装置。
全文摘要
在诸如维特比算法译码器这样的数字数据译码器中,通过通信信道发送的数字数据被接收器利用可变判决深度技术进行估算,以便由此改善误码率(BER)及信道估算并减小判决延迟。在供序列估算用的普通格子结构的范围内,译码器给正在被考虑的每一时间间隔的每一状态分配类标记,并把这些类标记和与状态相关的相应累计路径量度一道进行存储。具体来说,从刚被译码状态起,给被残留路径连接至该刚被译码状态的后继状态分配不同的类的标记,例如每一类代表颜色、数字等。给父状态的每一子状态分配父状态的类标记。译码器判断在格子结构的何处所有残留路径具有相同的类标记。在所有标记都相同的这一位置处,译码器在格子结构内回溯至具有该相同类标记的父状态。该父状态于是被译码为(一些)符号的估算。此后,重新分配类标记,并把该最后被译码状态作为新的刚被译码状态,重复上述过程。
文档编号H03M13/23GK1171869SQ95197260
公开日1998年1月28日 申请日期1995年11月16日 优先权日1994年11月17日
发明者J·C·陈 申请人:艾利森公司