兼容两代DVB‑RCS的Turbo译码装置及方法

摘要

本发明公开了一种兼容两代DVB‑RCS的Turbo译码装置及方法，本发明装置包括十六个模块：速率匹配模块、两个交织模块、解交织模块、八个存储模块、数据选择模块、后向度量计算模块、外信息计算模块、硬判决模块。本发明方法的实现步骤：接收数据流；存储信息流；设置最大迭代次数；计算前半轮的后向度量值；计算前半轮的对数似然比信息和外信息；存储前半轮的外信息；计算后半轮的后向度量值；计算后半轮的对数似然比信息和外信息；存储后半轮的外信息；译码终止判决；硬判决。本发明完成了在一个译码装置中同时实现针对两代标准的Turbo译码，从而减少硬件资源消耗。

说明书

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，更进一步涉及信道编码技术领域中的一种兼容国际数字视频广播回传信道DVB-RCS/RCS2(Digital Video Broadcasting-Return Channelvia Satellite/Return Channel via Satellite 2)标准的Turbo译码装置和方法。本发明可用于DVB-RCS/RCS2标准规定的Turbo码译码。

背景技术

数字视频广播回传信道系统DVB-RCS(Digital Video Broadcasting-ReturnChannel via Satellite)标准是一种适用于交互式需求的多媒体卫星通信技术，其自2003年发布以来就被广泛使用。之后，为了获取更高的频谱利用率和更好的纠错性能，DVB组织于2011年发布了第二代字视频广播回传信道系统DVB-RCS2标准。

由于Turbo码优秀的译码性能，在DVB-RCS标准和DVB-RCS2标准中都选用了双二元Turbo码作为一种编码方式。相比于传统的Turbo码，双二元Turbo码不仅编码效率更高、纠错性能更好，而且误码率平层不明显。

北京卫星信息工程研究所在其提出的专利申请“一种基于DVB-RCS标准的双二元Turbo码译码方法及译码器”(申请日：2007年11月30日，申请号：200710178506.1，公开号：CN 101162908A)中公开了一种8状态双二元Turbo译码器。该专利中的译码器可以针对DVB-RCS标准的Turbo码进行译码，它主要包括两个预译码器和两个分量译码器，两个预译码器对接收码字的双比特系统位进行预译码，两个分量译码器根据先验信息和前后向度量初始值进行迭代运算。该译码器存在不足之处是，预译码会加长译码时间，而且只能针对第一代数字视频广播回传信道系统中Turbo码译码。

杨勇等人在“Turbo码编译码技术研究”(Turbo码编译码技术研究[J].通信与信息技术,2011,06:62-64)中提出了一种Turbo码迭代译码结构，该结构采用流水线方式，使得译码器可由若干完全相同的基本译码单元构成，从而提高了译码吞吐率。该结构不足之处是：基本的译码单元中使用了两个分量译码器，而两个分量译码器总有一个处于空闲状态，因而浪费了资源。

随着标准的更新，DVB-RCS2标准使用了16状态的双二元Turbo译码器，独立实现针对两代标准的Turbo译码装置的硬件开销过大，现有译码器不能满足兼容两代标准的需求。DVB-RCS/RCS2的Turbo译码是在卫星上进行的，而卫星上硬件资源很有限，所以设计并实现具有低复杂度，且兼容两代标准的Turbo译码器是目前的设计需求之一。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供了一种兼容两代DVB-RCS的Turbo译码装置及方法。本发明可实现对第一代数字视频广播回传信道系统DVB-RCS标准中的Turbo译码和第二代数字视频广播回传信道系统DVB-RCS2标准中的Turbo译码，有效的降低了同时独立实现上述两代系统中Turbo译码的硬件资源消耗。

本发明的Turbo译码装置包括十六个模块：速率匹配模块、第一个交织模块1、第二个交织模块2、解交织模块、第一个存储模块RAM1、第二个存储模块RAM2、第三个存储模块RAM3、第四个存储模块RAM4、第五个存储模块RAM5、第六个存储模块RAM6、第七个存储模块RAM7、第八个存储模块RAM8、数据选择模块、后向度量计算模块、外信息计算模块、硬判决模块，其中：

所述的速率匹配模块，用于对接收的数据流进行补零操作，补零规则遵守数字视频广播回传信道系统DVB-RCS/RCS2标准；

所述的第一个交织模块1，用于对速率匹配模块输出的系统比特信息流Ar1和系统比特信息流Br1进行交织；

所述的第二个交织模块2，用于对每轮迭代前半轮中外信息计算模块输出的外信息进行交织；

所述的解交织模块，用于对每轮迭代后半轮中外信息计算模块输出的外信息和最后一轮迭代后半轮中外信息计算模块输出的对数似然比信息进行解交织；

所述的第一个存储模块RAM1，用于存储速率匹配模块输出的系统比特信息流Ar1和系统比特信息流Br1；

所述的第二个存储模块RAM2，用于存储率匹配模块输出的第一校验比特信息流Yr1和第二校验比特信息流Yr2；

所述的第三个存储模块RAM3，用于存储第一交织模块1输出的交织后的系统比特信息流Ar2和交织后的系统比特信息Br2；

所述的第四个存储模块RAM4，用于存储速率匹配模块输出的第一校验比特信息流Wr1和第二校验比特信息流Wr2；

所述的第五个存储模块RAM5，用于存储后向度量计算模块输出的后向度量值；

所述的第六个存储模块RAM6，用于存储每轮迭代前半轮中第二个交织模块2输出的先验信息；

所述的第七个存储模块RAM7，用于存储每轮迭代后半轮中解交织模块输出的先验信息；

所述的第八个存储模块RAM8，用于存储最后一轮迭代后半轮中解交织模块输出的解交织后的对数似然比信息；

所述的数据选择模块，用于读取第一个存储模块RAM1、第二个存储模块RAM2、第三个存储模块RAM3、第四个存储模块RAM4、第六个存储模块RAM6和第七个存储模块RAM7中的信息，并分别给后向计算模块和外信息计算模块提供输入数据；

所述的硬判决模块，用于读取第八个存储模块RAM8中的对数似然比信息，并进行硬判决。

本发明的Turbo译码方法，包括如下步骤：

(1)接收数据流：

(1a)码率匹配模块接收并行的对数似然比数据流；

(1b)码率匹配模块按照数字视频广播回传信道系统DVB-RCS/RCS2标准的Turbo码打孔规则，对被打孔的位置进行补零并得到补零后的数据流F；

(1c)码率匹配模块输出数据流F；

(2)存储信息流：

(2a)第一个存储模块RAM1，存储数据流F中的系统比特信息流Ar1和系统比特信息流Br1；

(2b)第二个存储模块RAM2，存储数据流F中的第一校验比特信息流Yr1和第二校验比特信息流Yr2；

(2c)第四个存储模块RAM4，存储数据流F中的第一校验比特信息流Wr1和数据流F中的第二校验比特信息流Wr2；

(2d)第一个交织模块1，按照交织规则，对数据流F中的系统比特信息流Ar1和系统比特信息流Br1进行交织，得到交织后的系统比特信息流Ar2和交织后的系统比特信息流Br2，第三个存储模块RAM3存储交织后的系统比特信息流Ar2和交织后的系统比特信息流Br2；

(3)设置最大迭代次数；

(4)计算前半轮的后向度量值：

(4a)数据选择模块，分别从第一个存储模块RAM1中读取系统比特信息流Ar1和系统比特信息流Br1、从第二个存储模块RAM2中读取第一校验比特信息流Yr1、从第三个存储模块RAM3中读取第一校验比特信息流Wr1，从第七个存储模块RAM7中读取先验信息Le1，并将先验信息Le1初始值设置为0；

(4b)利用读取的信息，后向度量计算模块，按照后向度量计算规则，计算后向度量值，并将后向度量值存储到第五个存储器RAM5中；

(5)计算前半轮的对数似然比信息和外信息：

外信息计算模块利用数据选择模块读取的数据，按照外信息计算规则，分别计算对数似然比信息和外信息，并分别输出对数似然比信息和外信息；

(6)交织并存储前半轮的外信息：

按照交织规则，第二个交织模块2，对外信息计算模块输出的外信息进行交织，将交织结果存储到第六个存储模块RAM6中；

(7)计算后半轮的后向度量值：

(7a)数据选择模块，分别从第三个存储模块RAM3中读取交织后系统比特信息流Ar2和交织后系统比特信息流Br2、从第二个存储模块RAM2中读取第二校验比特信息流Yr2、从第三个存储模块RAM3中读取第二校验比特信息流Wr2，从第六个存储模块RAM6中读取先验信息Le2；

(7b)后向度量计算模块利用读取的信息，按照后向度量计算规则，计算后向度量值，并将后向度量值存储到第五个存储器RAM5中；

(8)计算后半轮的对数似然比信息和外信息：

外信息计算模块利用数据选择模块读取的信息，按照外信息计算规则，分别计算对数似然比信息和外信息，并分别输出对数似然比信息和外信息；

(9)解交织并存储后半轮的外信息：

按照解交织规则，解交织模块对外信息计算模块输出的外信息进行解交织，将解交织结果存储到第七个存储模块RAM7中；

(10)判断迭代次数是否达到最大迭代次数，若是，则执行步骤(11)，否则，执行步骤(4)；

(11)解交织对数似然比信息并硬判决：

(11a)按照解交织规则，解交织模块对外信息计算模块输出的对数似然比信息解交织，并将解交织结果存储到第八个存储模块RAM8中；

(11b)硬判决模块读取第八个存储模块RAM8中的对数似然比信息，并进行硬判决，译码结束。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

第一，由于本发明的装置中采用了速率匹配模块，可以按照两代数字视频广播回传信道系统中规定的所有码长对应打孔规则进行补零操作，从而克服了现有技术只能针对第一代数字视频广播回传信道系统中Turbo码译码的缺点，使得本发明能够兼容两代数字视频广播回传信道系统标准中的Turbo译码。

第二，由于本发明的方法中使用的后向度量计算规则和外信息计算规则，利用了两代数字视频广播回传信道系统中Turbo码译码共性，完成了在一个译码方法中同时对两代数字视频广播回传信道系统标准的Turbo译码，从而克服了现有技术独立实现针对两代标准的Turbo译码装置的硬件开销过大的缺点，使本发明能够减少硬件资源消耗。

附图说明

图1是本发明装置的结构框图；

图2是本发明方法的流程图；

图3是本发明的装置针对第一代数字视频广播回传信道系统DVB-RCS标准的Turbo码和第二代数字视频广播回传信道系统DVB-RCS2标准的Turbo码译码的性能仿真图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步描述。

参照附图1，本发明的装置包括十六个模块：速率匹配模块、第一个交织模块1、第二个交织模块2、解交织模块、第一个存储模块RAM1、第二个存储模块RAM2、第三个存储模块RAM3、第四个存储模块RAM4、第五个存储模块RAM5、第六个存储模块RAM6、第七个存储模块RAM7、第八个存储模块RAM8、数据选择模块、后向度量计算模块、外信息计算模块、硬判决模块。

速率匹配模块，用于对接收的数据流进行补零操作，补零规则遵守数字视频广播回传信道系统DVB-RCS/RCS2标准。

第一个交织模块1，用于对速率匹配模块输出的系统比特信息流Ar1和系统比特信息流Br1进行交织。

第二个交织模块2，用于对每轮迭代前半轮中外信息计算模块输出的外信息进行交织。

解交织模块，用于对每轮迭代后半轮中外信息计算模块输出的外信息和最后一轮迭代后半轮中外信息计算模块输出的对数似然比信息进行解交织。

第一个存储模块RAM1，用于存储速率匹配模块输出的系统比特信息流Ar1和系统比特信息流Br1。

第二个存储模块RAM2，用于存储率匹配模块输出的第一校验比特信息流Yr1和第二校验比特信息流Yr2。

第三个存储模块RAM3，用于存储第一交织模块1输出的交织后的系统比特信息流Ar2和交织后的系统比特信息Br2。

第四个存储模块RAM4，用于存储速率匹配模块输出的第一校验比特信息流Wr1和第二校验比特信息流Wr2。

第五个存储模块RAM5，用于存储后向度量计算模块输出的后向度量值。

第六个存储模块RAM6，用于存储每轮迭代前半轮中第二个交织模块2输出的先验信息。

第七个存储模块RAM7，用于存储每轮迭代后半轮中解交织模块输出的先验信息。

第八个存储模块RAM8，用于存储最后一轮迭代后半轮中解交织模块输出的解交织后的对数似然比信息。

数据选择模块，用于读取第一个存储模块RAM1、第二个存储模块RAM2、第三个存储模块RAM3、第四个存储模块RAM4、第六个存储模块RAM6和第七个存储模块RAM7中信息，并分别给后向计算模块和外信息计算模块提供输入数据。

硬判决模块，用于读取第八个存储模块RAM8中的对数似然比信息，并进行硬判决。

参照附图2，对本发明的实现方法做进一步描述。

步骤1，接收数据流。

码率匹配模块接收并行的数据流A和数据流B，并按照数字视频广播回传信道系统DVB-RCS/RCS2标准的Turbo码打孔规则，对被打孔的位置进行补零并得到补零后的数据流F。数据流F的位宽为2L，长度为3N，其中，N表示数字视频广播回传信道系统DVB-RCS/RCS2标准规定的译码长度，L表示根据译码性能要求设定的数据流位宽，将数据流F的位置在1～N范围内的数据位L+1～2L位数据用来表示系统比特信息流Ar1，将数据流F的位置在1～N范围内数据位1～L位数据用来表示系统比特信息流Br1，将数据流F的位置在N+1～2N范围内数据位L+1～2L位数据用来表示第一校验比特信息流Yr1，将数据流F的位置在N+1～2N范围内数据位1～L位数据用来表示第二校验比特信息流Yr2，将数据流F的位置在2N+1～3N范围内数据位L+1～2L位数据用来表示第一校验比特信息流Wr1，将数据流F的位置在N+1～2N范围内的数据位1～L位数据用来表示第二校验比特信息流Wr2。

步骤2，存储信息流。

第一个存储模块RAM1，存储数据流F中的系统比特信息流Ar1和系统比特信息流Br1。第二个存储模块RAM2，存储数据流F中的第一校验比特信息流Yr1和第二校验比特信息流Yr2。第四个存储模块RAM4，存储数据流F中的第一校验比特信息流Wr1和数据流F中的第二校验比特信息流Wr2。第一个交织模块1，按照交织规则，对数据流F中的系统比特信息流Ar1和系统比特信息流Br1进行交织，得到交织后的系统比特信息流Ar2和交织后的系统比特信息流Br2，第三个存储模块RAM3存储交织后的系统比特信息流Ar2和交织后的系统比特信息流Br2。当译码方法针对第一代数字视频广播回传信道系统DVB-RCS标准的Turbo码工作时，交织规则由第一代数字视频广播回传信道系统DVB-RCS标准规定，当译码方法针对第二代数字视频广播回传信道系统DVB-RCS2标准的Turbo码工作时，交织规则由第二代数字视频广播回传信道系统DVB-RCS2标准规定。

步骤3，设置最大迭代次数。

最大迭代次数为[1～8]，最大迭代次数是根据译码性能要求和译码吞吐率设定的，最大迭代次数越大，译码性能越好，译码吞吐率越小。

步骤4，计算前半轮的后向度量值。

数据选择模块，分别从第一个存储模块RAM1中读取系统比特信息流Ar1和系统比特信息流Br1、从第二个存储模块RAM2中读取第一校验比特信息流Yr1、从第三个存储模块RAM3中读取第一校验比特信息流Wr1，从第七个存储模块RAM7中读取先验信息Le1，先验信息Le1初始值初始化为0。

后向度量计算模块利用读取的信息，计算后向度量值，计算规则如下：

第一步，利用下式，计算分支度量：

$>{\tilde{\gamma }}_k\left(j\right)=\frac{1}{2}({\mathrm{Au}}_k{\mathrm{Ar}}_k+{\mathrm{Bu}}_k{\mathrm{Br}}_k+{\mathrm{Yu}}_k{\mathrm{Yr}}_k+{\mathrm{Wu}}_k{\mathrm{Wr}}_k)+{\mathrm{Le}}_k$>

其中，表示k时刻第j个分支度量；k表示译码时刻，k依次取值N、N-1、……、1；j表示k时刻分支度量序号，j∈{1,2,...,16}；Au_k表示k时刻编码器第一路输入的比特对应的常数，输入为0对应常数-1，输入为1对应常数1；Ar_k表示k时刻系统比特信息流Ar1的数据。Bu_k表示k时刻编码器第二路输入的比特对应的常数，输入为0对应常数-1，输入为1对应常数1；Br_k表示k时刻系统比特信息流Br1的数据；Yu_k表示编码器k时刻第一路输出的校验位对应的常数，输出为0对应常数-1，输出为1对应常数1；Yr_k表示k时刻第一校验比特信息流Yr1的数据；Wu_k表示编码器k时刻第二路输出的校验位对应的常数，输出为0对应常数-1，输出为1对应常数1；Wr_k表示k时刻第一校验比特信息流Wr1的数据；Le_k表示k时刻先验信息Le1的数据；

第二步，进行第一次迭代，当译码方法针对第一代数字视频广播回传信道系统DVB-RCS标准的Turbo码工作时，设置递推计算初始值当译码方法针对第二代数字视频广播回传信道系统DVB-RCS2标准的Turbo码工作时，设置递推计算初始值进行非第一次迭代，设置递推计算初始值其中为上轮迭代前半轮N时刻后向度量值

第三步，利用下式，计算后向度量：

$>{\tilde{\beta }}_{k-1}\left(s\right)=max\left({\tilde{\beta }}_k\right(s)+{\tilde{\gamma }}_k(j\left)\right)$>

其中，表示k-1时刻状态s的后向度量，k表示译码时刻，k依次取值N、N-1、……、1；s表示k时刻编码器状态，s∈(0,1,...,15)；表示k时刻状态s的后向度量；表示k时刻第j个分支度量，j表示k时刻分支度量序号，j∈{1,2,...,16}。

后向度量计算模块将计算的后向度量值存储到第五个存储器RAM5中。

步骤5，计算前半轮的对数似然比信息和外信息。

外信息计算模块利用数据选择模块读取的数据，计算前向度量值，计算规则如下：

第一步，进行第一次迭代，当译码方法针对第一代数字视频广播回传信道系统DVB-RCS标准的Turbo码工作时设置递推计算初始值当译码方法针对第二代数字视频广播回传信道系统DVB-RCS2标准的Turbo码工作时，设置递推计算初始值进行非第一次迭代，设置递推计算初始值其中为上轮迭代前半轮N时刻后向度量值

第二步，利用下式，计算前向度量：

$>{\tilde{\alpha }}_k\left(s\right)=max\left({\tilde{\alpha }}_{k-1}\right(s)+{\tilde{\gamma }}_k(j\left)\right)$>

其中，表示k时刻状态s的前向度量，k表示译码时刻，k依次取值1、2、……、N；s表示k时刻编码器状态，s∈(0,1,...,15)；表示k-1时刻状态s的前向度量；表示k时刻第j个分支度量，j表示k时刻分支度量序号，j∈{1,2,...,16}；

第三步，利用下式，计算对数似然比信息：

$>\left(\begin{array}{c}{{\mathrm{La}}_k}^{\prime }=\underset{(s,s^{\prime }),({\mathrm{Au}}_k,{\mathrm{Bu}}_k)}{max}\left({\tilde{\alpha }}_{k-1}\right(s)+{\tilde{\gamma }}_k\left(j\right)+{\tilde{\beta }}_k\left(s\right))-\\ \underset{(s,s^{\prime }),(-1,-1)}{max}\left({\tilde{\alpha }}_{k-1}\right(s)+{\tilde{\gamma }}_k\left(j\right)+{\tilde{\beta }}_k\left(s\right))\end{array}\right)$>

其中，La_k′表示k时刻对数似然比信息，k表示译码时刻，k依次取值1、2、……、N；s和s'是标准DVB-RCS/RCS2中规定的Turbo编码器对应的Trellis图上的状态节点；Au_k表示k时刻编码器第一路输入的比特对应的常数，输入为0对应常数-1，输入为1对应常数1；Bu_k表示k时刻编码器第二路输入的比特对应的常数，输入为0对应常数-1，输入为1对应常数1；表示k-1时刻状态s的前向度量；表示k时刻第j个分支度量，j表示k时刻分支度量序号，j∈{1,2,...,16}；表示k时刻状态s的后向度量；

第四步，利用下式，计算外信息：

Le_k′(-1,1)＝0.75×(La_k′(-1,1)-Br_k-Le_k(-1,1))

Le_k′(1,-1)＝0.75×(La_k′(1,-1)-Ar_k-Le_k(1,-1))

Le_k′(1,1)＝0.75×(La_k′(1,1)-Ar_k-Br_k-Le_k(1,1))

其中，Le_k′(-1,1)表示k时刻对应译码码字为(0,1)的外信息，k依次取值N、N-1、……、1；La_k′(-1,1)表示k时刻对应译码码字为(0,1)的对数似然比信息；Br_k表示k时刻系统比特信息流Br1的数据；Le_k(-1,1)表示k时刻对应译码码字为(0,1)的先验信息；Le_k′(1,-1)表示k时刻对应译码码字为(1,0)的外信息；La_k′(1,-1)表示k时刻对应译码码字为(1,0)的对数似然比信息；Ar_k表示k时刻系统比特信息流Ar1的数据；Le_k(1,-1)表示k时刻对应译码码字为(1,0)的先验信息；Le_k′(1,1)表示k时刻对应译码码字为(1,1)的外信息；Le_k(1,1)表示k时刻对应译码码字为(1,1)的先验信息。

外信息计算模块分别输出对数似然比信息和外信息。

步骤6，交织并存储前半轮的外信息。

第二个交织模块2按照交织规则，对外信息计算模块输出的外信息进行交织，将交织结果存储到第六个存储模块RAM6中。当译码方法针对第一代数字视频广播回传信道系统DVB-RCS标准的Turbo码工作时，交织规则由第一代数字视频广播回传信道系统DVB-RCS标准规定，当译码方法针对第二代数字视频广播回传信道系统DVB-RCS2标准的Turbo码工作时，交织规则由第二代数字视频广播回传信道系统DVB-RCS2标准规定。

步骤7，计算后半轮的后向度量值。

数据选择模块，分别从第三个存储模块RAM3中读取交织后系统比特信息流Ar2和交织后系统比特信息流Br2、从第二个存储模块RAM2中读取第二校验比特信息流Yr2、从第三个存储模块RAM3中读取第二校验比特信息流Wr2，从第六个存储模块RAM6中读取先验信息Le2；

后向度量计算模块利用读取的信息，计算后向度量值，计算规则如下：

第一步，利用下式，计算分支度量：

$>{\tilde{\gamma }}_k\left(j\right)=\frac{1}{2}({\mathrm{Au}}_k{\mathrm{Ar}}_k+{\mathrm{Bu}}_k{\mathrm{Br}}_k+{\mathrm{Yu}}_k{\mathrm{Yr}}_k+{\mathrm{Wu}}_k{\mathrm{Wr}}_k)+{\mathrm{Le}}_k$>

其中，表示k时刻第j个分支度量；k表示译码时刻，k依次取值N、N-1、……、1；j表示k时刻分支度量序号，j∈{1,2,...,16}；Au_k表示k时刻编码器第一路输入的比特对应的常数，输入为0对应常数-1，输入为1对应常数1；Ar_k表示k时刻系统比特信息流Ar2的数据；Bu_k表示k时刻编码器第二路输入的比特对应的常数，输入为0对应常数-1，输入为1对应常数1；Br_k表示k时刻系统比特信息流Br2的数据；Yu_k表示编码器k时刻第一路输出的校验位对应的常数，输出为0对应常数-1，输出为1对应常数1；Yr_k表示k时刻第二校验比特信息流Yr2的数据；Wu_k表示编码器k时刻第二路输出的校验位对应的常数，输出为0对应常数-1，输出为1对应常数1；Wr_k表示k时刻第二校验比特信息流Wr2的数据；Le_k表示k时刻先验信息Le2的数据；

第二步，进行第一次迭代，当译码方法针对第一代数字视频广播回传信道系统DVB-RCS标准的Turbo码工作时，设置递推计算初始值当译码方法针对第二代数字视频广播回传信道系统DVB-RCS2标准的Turbo码工作时，设置递推计算初始值进行非第一次迭代，设置递推计算初始值其中为上轮迭代前半轮N时刻后向度量值

第三步，利用下式，计算后向度量：

$>{\tilde{\beta }}_{k-1}\left(s\right)=max\left({\tilde{\beta }}_k\right(s)+{\tilde{\gamma }}_k(j\left)\right)$>

其中，表示k-1时刻状态s的后向度量，k表示译码时刻，k依次取值N、N-1、……、1；s表示k时刻编码器状态，s∈(0,1,...,15)；表示k时刻状态s的后向度量；表示k时刻第j个分支度量，j表示k时刻分支度量序号，j∈(1,2,...,16)。

后向度量计算模块将计算的后向度量值存储到第五个存储器RAM5中。

步骤8，计算后半轮的对数似然比信息和外信息。

外信息计算模块利用数据选择模块读取的信息，计算前向度量值，计算规则如下：

第一步，进行第一次迭代，当译码方法针对第一代数字视频广播回传信道系统DVB-RCS标准的Turbo码工作时设置递推计算初始值当译码方法针对第二代数字视频广播回传信道系统DVB-RCS2标准的Turbo码工作时，设置递推计算初始值进行非第一次迭代，设置递推计算初始值其中为上轮迭代前半轮N时刻后向度量值

第二步，利用下式，计算前向度量：

$>{\tilde{\alpha }}_k\left(s\right)=max\left({\tilde{\alpha }}_{k-1}\right(s)+{\tilde{\gamma }}_k(j\left)\right)$>

其中，表示k时刻状态s的前向度量，k表示译码时刻，k依次取值1、2、……、N；s表示k时刻编码器状态，s∈(0,1,...,15)；表示k-1时刻状态s的前向度量；表示k时刻第j个分支度量，j表示k时刻分支度量序号，j∈{1,2,...,16}；

第三步，利用下式，计算对数似然比信息：

$>\left(\begin{array}{c}{{\mathrm{La}}_k}^{\prime }=\underset{(s,s^{\prime }),({\mathrm{Au}}_k,{\mathrm{Bu}}_k)}{max}\left({\tilde{\alpha }}_{k-1}\right(s)+{\tilde{\gamma }}_k\left(j\right)+{\tilde{\beta }}_k\left(s\right))-\\ \underset{(s,s^{\prime }),(-1,-1)}{max}\left({\tilde{\alpha }}_{k-1}\right(s)+{\tilde{\gamma }}_k\left(j\right)+{\tilde{\beta }}_k\left(s\right))\end{array}\right)$>

其中，La_k′表示k时刻对数似然比信息，k表示译码时刻，k依次取值1、2、……、N；s和s'是标准DVB-RCS/RCS2中规定的Turbo编码器对应的Trellis图上的状态节点；Au_k表示k时刻编码器第一路输入的比特对应的常数，输入为0对应常数-1，输入为1对应常数1；Bu_k表示k时刻编码器第二路输入的比特对应的常数，输入为0对应常数-1，输入为1对应常数1；表示k-1时刻状态s的前向度量；表示k时刻第j个分支度量，j表示k时刻分支度量序号，j∈{1,2,...,16}；表示k时刻状态s的后向度量；

第四步，利用下式，计算外信息：

Le_k′(-1,1)＝0.75×(La_k′(-1,1)-Br_k-Le_k(-1,1))

Le_k′(1,-1)＝0.75×(La_k′(1,-1)-Ar_k-Le_k(1,-1))

Le_k′(1,1)＝0.75×(La_k′(1,1)-Ar_k-Br_k-Le_k(1,1))

其中，Le_k′(-1,1)表示k时刻对应译码码字为(0,1)的外信息，k依次取值1、2、……、N；La_k′(-1,1)表示k时刻对应译码码字为(0,1)的对数似然比信息；Br_k表示k时刻系统比特信息流Br2的数据；Le_k(-1,1)表示k时刻对应译码码字为(0,1)的先验信息；Le_k′(1,-1)表示k时刻对应译码码字为(1,0)的外信息；La_k′(1,-1)表示k时刻对应译码码字为(1,0)的对数似然比信息；Ar_k表示k时刻系统比特信息流Ar2的数据；Le_k(1,-1)表示k时刻对应译码码字为(1,0)的先验信息；Le_k′(1,1)表示k时刻对应译码码字为(1,1)的外信息；Le_k(1,1)表示k时刻对应译码码字为(1,1)的先验信息。

外信息计算模块分别输出对数似然比信息和外信息。

步骤9，解交织并存储后半轮的外信息。

解交织模块按照解交织规则，对外信息计算模块输出的外信息进行解交织，将解交织结果存储到第七个存储模块RAM7中。当译码方法针对第一代数字视频广播回传信道系统DVB-RCS标准的Turbo码工作时，解交织规则由第一代数字视频广播回传信道系统DVB-RCS标准规定，当译码方法针对第二代数字视频广播回传信道系统DVB-RCS2标准的Turbo码工作时，解交织规则由第二代数字视频广播回传信道系统DVB-RCS2标准规定。

步骤10，判断迭代次数是否达到最大迭代次数，若是，则执行步骤11，否则，执行步骤4。

步骤11，解交织对数似然比信息并硬判决。

解交织模块按照解交织规则，对外信息计算模块输出的对数似然比信息解交织，并将解交织结果存储到第八个存储模块RAM8中。当译码方法针对第一代数字视频广播回传信道系统DVB-RCS标准的Turbo码工作时，解交织规则由第一代数字视频广播回传信道系统DVB-RCS标准规定，当译码方法针对第二代数字视频广播回传信道系统DVB-RCS2标准的Turbo码工作时，解交织规则由第二代数字视频广播回传信道系统DVB-RCS2标准规定。硬判决模块读取第八个存储模块RAM8中的对数似然比信息，并进行硬判决，译码结束。

本发明的效果可以通过以下仿真结果进一步说明：

仿真实验1：

1.仿真条件：

采用第一代数字视频广播回传信道系统DVB-RCS标准的Turbo码，码块长度为53字节，码率为1/3、2/3和6/7。同时采用第二代数字视频广播回传信道系统DVB-RCS2标准的Turbo码，码块长度为100字节，码率为1/2。译码最大迭代次数设置为8。

2.仿真内容与结果分析：

用本发明方法和未编码方法分别仿真出误码率随信噪比变化的曲线，结果如图3所示。图3中纵坐标表示误比特率，横坐标表示比特信噪比，单位是dB。图3中以正方形标示的实线代表1/3码率，53字节码长情况的译码仿真结果曲线。图3中以圆形标识的实线代表2/3码率，53字节码长情况的译码仿真结果曲线。图3中以菱形标识的实线代表6/7码率，53字节码长情况的译码仿真结果曲线。图3中以上三角标识的实线代表1/2码率，100字节码长情况的译码仿真结果曲线。图3中以五角星标识的实线代表未编码情况的误码仿真结果曲线。

从图3的仿真结果可以看出，本发明方法针对第一代数字视频广播回传信道系统DVB-RCS标准的Turbo码和第二代数字视频广播回传信道系统DVB-RCS2标准的Turbo码的译码曲线，与未编码的方法相比均发生了左移。在相同的比特信噪比下，本发明的所有仿真曲线具有更小的误比特率，说明了本发明方法具有优秀的译码性能。