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Turbo Decoder

並列連結復号化スキームを使用して入力信号を復号化

ライブラリ

Error Detection and Correction の Convolutional サブライブラリ

説明

Turbo Decoder ブロックは、並列連結復号化スキームを使用して入力信号を復号化します。反復復号化スキームは、"事後" 確率 (APP) 復号器を、構成復号器、インターリーバー、およびデインターリーバーとして使用します。

2 つの構成復号器は、同じトレリス構造体と復号化アルゴリズムを使用します。

反復ターボ復号化のブロック線図

上記のブロック線図は、APP 復号器 (前述の図に「SISO モジュール」のラベルを付けたもの) による、符号器入力ビットの対数尤度更新シーケンス π(u;O) の出力を示しています。このシーケンスは、チャネル (コード) ビットの対数尤度受信シーケンス、π(c;I)、およびコード パラメーターに基づいています。

復号器 ブロックは、一定の反復回数だけこれらの尤度を繰り返し更新し、その後、判定ビットを出力します。復号器が使用するインターリーバー (π) は、符号器が使用するものと同一です。デインターリーバー (π-1) は、インターリーバーに対して逆置換を実行します。復号器はテール ビットの情報を前提とせず、これらのビットを反復から除外します。

次元

このブロックは、M 行 1 列の列ベクトル入力信号を受け取り、L 行 1 列の列ベクトル信号を出力します。想定されるトレリスにおいて、L と M の関係は以下のとおりです。

L=(M2numTails)(2n1)

したがって

M=L(2n1)+2numTails

ここで、

M = 復号器入力長

L = 復号器出力長

n = log2(trellis.NumOutputSymbols)、レート 1/2 のトレリスの場合、n = 2

numTails = log2(trellis.numStates) * n

ビット ストリームの順序付け

ビット順序付けサブシステムは受信データを、構成復号器への 2 つの対数尤度比 (LLR) ストリーム入力に再編成します。このサブシステムは、2 つめの組織ストリームを別に再構築してビットを並べ替え、送信側の 2 つの構成符号器の出力に一致させます。この順序付けサブシステムは、ターボ符号器にある並べ替えサブシステムの逆です。

ダイアログ ボックス

Trellis structure

構成たたみ込み符号のトレリス構造体。

構成たたみ込み符号のトレリス記述を含む MATLAB® 構造体としてトレリスを指定します。または、関数 poly2trellis を使用して、拘束長、コード ジェネレーター (8 進数)、およびフィードバック接続 (8 進数) を使用するカスタム トレリスを作成します。

既定の構造体は poly2trellis(4, [13 15], 13) の結果です。

Source of interleaver indices

インターリーバー インデックスのソースを [Property] または [Input port] として指定します。

このパラメーターを [Property] に設定すると、ブロックは [Interleaver indices] パラメーターを使用してインターリーバー インデックスを指定します。

このパラメーターを [Input port] に設定すると、ブロックは 2 次入力端子 IntrInd を使用してインターリーバー インデックスを指定します。

Interleaver indices

Turbo Encoder ブロックが、入力ビットを整数の列ベクトルに置換するために使用するマッピングを指定します。既定の設定は (64:-1:1).' です。このマッピングは、出力信号の長さである L に等しい要素数のベクトルです。各要素は、繰り返しの値のない 1 から L の間の整数でなければなりません。

Decoding algorithm

構成 APP 復号器が入力信号を復号化するために使用する復号化アルゴリズムを [True APP][Max*][Max] として指定します。以下はこのパラメーターの各設定です。

  • [True APP] – ブロックは、真の "事後" 確率復号化を実装する

  • [Max*] または [Max] – ブロックは近似を使用し、計算速度を向上させる

Number of scaling bits

計算中に精度が低下するのを避けるために、構成 APP 復号器が入力データのスケーリングに使用しなければならないビット数を指定します。復号器は、入力に 2^[Number of scaling bits] を掛け、同じ係数で事前出力を割ります。このパラメーターの値は、0 から 8 までのスカラー整数でなければなりません。このパラメーターは、[Decoding algorithm][Max*] に設定した場合にのみ適用されます。既定の設定は 3 です。

Number of decoding iterations

ブロックが使用する復号化反復回数を指定します。既定の設定は 6 です。ブロックは、コーディングされていない出力ビットの対数尤度比 (LLR) への更新を反復して提供します。ブロックの出力は最終 LLR 更新の硬判定出力です。

シミュレーション実行方法

ブロックのシミュレーションに [コード生成] または [インタープリター型実行] のどちらを使用するか指定します。既定の設定は [インタープリター型実行]です。

サポートされているデータ型

端子サポートされているデータ型
In
  • double

  • single

Out
  • double

Turbo Encoder ブロックと Turbo Decoder ブロックを使用する例は、「並列連接たたみ込み符号化: ターボ符号並列連接たたみ込み符号化: ターボ符号」の例を参照してください。

ペア ブロック

Turbo Encoder

参考文献

[1] Berrou, C., A. Glavieux, and P. Thitimajshima. "Near Shannon limit error correcting coding and decoding: turbo codes,” Proceedings of the IEEE International Conference on Communications, Geneva, Switzerland, May 1993, pp. 1064–1070.

[2] Benedetto, S., G. Montorsi, D. Divsalar, and F. Pollara. “ Soft-Input Soft-Output Maximum A Posterior (MAP) Module to Decode Parallel and Serial Concatenated Codes,”Jet Propulsion Lab TDA Progress Report, Vol. 42–27, Nov. 1996.

[3] Schlegel, Christian B. and Lance C. Perez. Trellis and Turbo Coding, IEEE Press, 2004.

[4] 3GPP TS 36.212 v9.0.0, 3rd Generation partnership project; Technical specification group radio access network; Evolved Universal Terrestrial Radio Acess (E-UTRA); Multiplexing and channel coding (release 9), 2009-12.

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