[發(fā)明專利]分層的低密度校驗碼譯碼器及譯碼處理方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710044708.7
• 申請日: 2007-08-09
• 公開（公告）號: CN101106381A
• 公開（公告）日: 2008-01-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 倪俊楓;華穎;徐友云;甘小鶯;俞暉
• 申請（專利權(quán)）人: 上海交通大學
• 主分類號: H03M13/11
• 分類號: H03M13/11
• 代理公司: 上海交達專利事務(wù)所
• 代理人: 王錫麟;王桂忠

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種通信技術(shù)領(lǐng)域的譯碼器及譯碼處理方法，具體涉及一種分層的低密度校驗碼譯碼器及譯碼處理方法。

背景技術(shù)

LDPC碼(low?density?parity?check?codes，低密度校驗碼)是1963年Gallager首先提出的一種編碼技術(shù)，它可用作多種通信系統(tǒng)或信息存貯系統(tǒng)的糾錯/檢錯技術(shù)，由于它具有逼近信道極限的性能，成為近十年來最受關(guān)注的一項熱門技術(shù)。LDPC碼譯碼器通常有三種結(jié)構(gòu)形式：串行結(jié)構(gòu)、全并行結(jié)構(gòu)、部分并行結(jié)構(gòu)。串行結(jié)構(gòu)LDPC碼譯碼器結(jié)構(gòu)簡單，硬件資源消耗較少，但譯碼速度慢，可支持的數(shù)據(jù)吞吐量較低；全并行結(jié)構(gòu)譯碼速度很快，吞吐量很高，但結(jié)構(gòu)復雜、硬件資源消耗非常大；部分并行結(jié)構(gòu)可在譯碼處理速度和能支持數(shù)據(jù)吞吐量之間取得折中，它的復雜度和硬件資源消耗介于串行結(jié)構(gòu)和全并行結(jié)構(gòu)之間。因此，部分并行結(jié)構(gòu)是目前LDPC碼譯碼器設(shè)計中比較通用的方案。

經(jīng)對現(xiàn)有技術(shù)的文獻檢索發(fā)現(xiàn)，Dale?E.Hocevar在《IEEE?Workshop?onSignal?Processing?Systems(SIPS)》2004.Pages：107-112上提出的“Areduced?complexity?decoder?architecture?via?layered?decoding?of?LDPCcodes”(一種采用分層譯碼的低復雜度LDPC譯碼器結(jié)構(gòu)，Dale?E.Hocevar，2004年IEEE信號處理與系統(tǒng)研討會，第107-112頁)給出了一種基于分層置信傳播算法的LDPC譯碼器。該譯碼器主要由校驗更新塊、比特更新塊、校驗節(jié)點信息存儲器、比特節(jié)點后驗概率似然比存儲器以及兩個互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)和兩個移位器組成。研究結(jié)果表明：基于分層譯碼算法的部分并行LDPC碼譯碼器所需的迭代次數(shù)僅為一般譯碼器的一半左右。但是該譯碼器結(jié)構(gòu)不能同時進行信息節(jié)點信息和校驗節(jié)點信息的更新，而且，由于該譯碼器存儲的是信息節(jié)點的后驗概率似然比，而且每個信息節(jié)點都需要有獨立的存儲器，因而會消耗比較多的存儲器資源。另外，由于該譯碼器同時使用到了互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)和移位器完成操作，會消耗比較多的硬件資源。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種分層的低密度校驗碼譯碼器及譯碼處理方法，使其采用分層帶修正的最小和算法(LMMSA)，適應(yīng)多種碼率和碼長的LDPC碼譯碼；另外，由于采用分層的譯碼算法，可同時進行信息節(jié)點信息和校驗節(jié)點信息的更新處理，從而大大提高處理效率并減少譯碼器實現(xiàn)所需的硬件資源消耗。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

本發(fā)明涉及的分層的低密度校驗碼譯碼器，包括：處理模塊、第一存儲單元、第二存儲單元以及第一交織網(wǎng)絡(luò)、第二交織網(wǎng)絡(luò)。處理模塊的個數(shù)等于譯碼器的并行度k。第一存儲單元將本層迭代(記H矩陣的列重為ColWt，則H矩陣包含ColWt層，每層的行數(shù)相同，且每層的列重為1)時信息節(jié)點傳遞給校驗節(jié)點的軟值即比特更新值輸出給處理模塊。處理模塊將本層迭代時校驗節(jié)點傳遞給信息節(jié)點的軟值即校驗更新值輸出給第二存儲單元。第二存儲單元將上次迭代中由下一層校驗節(jié)點傳遞給信息節(jié)點的校驗更新值，經(jīng)第二交織網(wǎng)絡(luò)傳遞給處理模塊。處理模塊再將本次迭代中由信息節(jié)點傳遞給下一層校驗節(jié)點的比特更新值，經(jīng)第一交織網(wǎng)絡(luò)傳遞給第一存儲單元。第一交織網(wǎng)絡(luò)和第二交織網(wǎng)絡(luò)用于調(diào)整輸入或輸出數(shù)據(jù)的順序。

所述的第一存儲單元存放比特更新值，并根據(jù)當前迭代層數(shù)向處理模塊提供相應(yīng)的比特更新值；

所述的第二存儲單元存放校驗更新值，并根據(jù)當前迭代層數(shù)向處理模塊提供相應(yīng)的校驗更新值；

所述的第一交織網(wǎng)絡(luò)用于將處理模塊輸出的比特更新值正確交換到第一存儲單元的相應(yīng)位置；

所述的第二交織網(wǎng)絡(luò)用于將存儲在第二存儲單元中的校驗更新值正確交換傳遞給對應(yīng)的處理模塊；

所述的處理模塊根據(jù)比特更新值計算校驗更新值，傳遞給第二存儲單元暫存，并根據(jù)計算得到的校驗更新值，更新信息節(jié)點的后驗概率似然比，再由更新后信息節(jié)點的后驗概率似然比和來自第二存儲單元的校驗更新值，更新比特更新值，傳遞給第一存儲單元存儲。