一种解码输入信号的turbo解码器的制造方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及turbo解码领域。
【背景技术】
[0002] 长途光纤通信系统可用于实现远距离的高数据吞吐量，且不用在光域中再生信 号。
[0003] 在光纤通信系统中，偏振复用、正交幅度调制和相干检测有望成为下一代大容量 光传输系统的很有前景的组合，因为其允许在各种可用自由度下进行信息编码。
[0004] 在光纤通信系统中，输出误码率(bit error ratejER)的规范要求通常较为苛 亥IJ。在一些应用中，要求BER值低于10-15。这可能成为设计纠错编码和纠错解码器时的一大 挑战。高效纠错解码器可能性能较低，而高性能解码器可能误码平层较高和/或误码纠错能 力不足。
[0005] 使用软判决解码的turbo解码器提供了一种很有前景的解码方案，此软判决解码 在2011年EC0C 2011 期间由F.Yu、N.Stojanovic、F.N.Hauske、D.Chang、Z.Xiao、G.Bauch、 D.Pflueger、C.Xie、Y.Zhao、L. 31]1、￥丄;[、1^丄;[、乂.乂11和(>).乂;[01^发表的《用于相干光接收机 中DQPSK调制的软判决LDPC Turbo解码》中已有论述。
[0006] 尽管turbo解码器具有很好的解码性能，可能仍存在进一步提高纠错性能的需要。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的在于提供一种提升纠错性能的高效turbo解码器。
[0008] 该目的是通过独立权利要求的特征来实现的。结合从属权利要求、说明书和附图 会使具体实施形式更易于理解。
[0009] 本发明基于以下发现:限制turbo解码器的解码器交换的信息能提高纠错性能。 [0010]为详细描述本发明，会使用以下术语、缩写和符号：
[0011] MAP:Maximum A Posteriori Probability最大后验概率
[0012] LDPL:Low Density Parity Check低密度奇偶校验
[0013] FEC:Forward Error Correction前向纠错
[0014] LLR:Log_Likelihood Ratio对数似然比
[0015] APP:A Posteriori Probability后验概率
[0016] BCJR:Bahl-Cocke-Je 1 inek-Raviv Bahl-Cocke-Je 1 inek-Raviv算法
[0017] S0VA:Soft Output Viterbi Algorithm软输出维特比算法
[0018] ADC:Analogue/Digital Converter模/数转换器
[0019] AGC:Automatic Gain Control 自动增益控制
[0020] FIR:Finite Impulse Response有限脉冲响应 [0021 ] CD:Chromatic Dispersion色度色散
[0022] VC0:Voltage Controlled Oscillator压控振荡器
[0023] QPSK:Quaternary Phase Shift Keying正交相移键控
[0024] DP-QPSK:Dual Polarization Quaternary Phase Shift Keying双极化正交相移 键控
[0025] FFT:Fast Fourier Transform快速傅里叶变换
[0026] IFFT: Inverse Fast Fourier Transform快速傅立叶反变换
[0027] DSP:Digital Signal Processing数字信号处理
[0028] 0FE:0ptical Front End光前端
[0029] BER:Bit Error Rate误码率
[0030] DE:Differential Encoder差分编码器 [0031 ] DD:Differential Decoder差分解码器
[0032] M0D:Modulator 调制器
[0033] NCG:Net Coding Gain净编码增益
[0034] CPE:Continuous Phase Encoder连续相位编码器
[0035] CPR:Compact Position Report紧凑位置报告
[0036] SDE: Standard Deviation Estimation标准偏差估计
[0037] TD: Time Domain时域
[0038] FD:Frequency Domain频域
[0039] 根据第一方面，本发明涉及一种解码输入信号的turbo解码器，包括第一解码器、 第二解码器、设置在所述第一解码器和所述第二解码器之间的第一限制器，以及设置在所 述第二解码器和所述第一解码器之间的第二限制器。因此，可实现高效turbo解码器。
[0040] 所述turbo解码器可用于解码使用前向纠错(forward error correction，FEC)码 编码的输入信号。
[0041] 所述输入信号可为取样和量化通信信号。所述输入信号可来源于光纤通信信号。
[0042] 所述第一解码器可用于针对所述取样和量化通信信号的每个比特或符号，以对数 似然比（log-likelihood ratio，LLR)的形式输出信息。所述第一解码器还可用于输出代表 对数域中后验概率(a posteriori probability，APP)的信息。
[0043] 所述第二解码器可用于从所述第一解码器的输出信息中，生成针对所述第一解码 器的外部信息。所述第二解码器还可用于输出代表对数域中APP的信息。
[0044] 所述第一限制器可用于限制所述第一解码器确定的所述APP值。
[0045] 所述第二限制器可用于限制所述第二解码器确定的所述外部信息。
[0046] 根据第一方面，在第一种可能的实现方式中，所述第一解码器是最大后验概率 (maximum a posteriori probability，MAP)解码器。因此，可使用高效解码器。
[0047] 所述MAP解码器可基于最大后验概率估计。可在所述MAP解码器中使用BCJR方案、 最大-星方案，或S0VA方案。
[0048] 根据第一方面或第一方面的第一种实现方式，在第一方面的第二种可能的实现方 式中，所述第二解码器是LDPC解码器。因此，可使用高效纠错方案。
[0049] 所述LDPC解码器可用于解码使用低密度奇偶校验(LDPC)码编码的信号。
[0050] 根据第一方面或第一方面的第一或第二种实现方式，在第三种可能的实现方式 中，所述turbo解码器还包括设置在所述第二限制器和所述第一解码器之间的求和装置，所 述求和装置用于合计所述第二限制器的输出信息。因此，可提供包括针对所述第一解码器 的外部信息的信号。
[0051] 所述求和装置可用于通过合计所述第二限制器的输出信息信号，提供包括针对所 述第一解码器的外部信息的信号。
[0052] 根据第一方面的第三种实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述turbo解码器 还包括加法器，用于将所述第一限制器和所述求和装置的输出信号相加。因此，可提供解码 判决的信号。
[0053]所述解码判决可以是硬判决。
[0054]根据第一方面的第四种实现方式，在第五种可能的实现方式中，所述turbo解码器 还包括判决器，用于基于所述相加信号进行硬判决。因此，可提供解码信号。
[0055] 根据第一方面或第一方面任一前述的实现方式，在第六种可能的实现方式中，所 述turbo解码器还包括设置在所述第一解码器和所述第一限制器之间的减法装置，所述减 法装置用于从所述第一解码器的输出中减去所述第二解码器的限制信息。因此，可为所述 第二解码器提供输入信号。
[0056] 根据第一方面或第一方面任一前述的实现方式，在第七种可能的实现方式中，所 述第二限制器用于向第二解码器传输输