[發明專利]一種最大迭代次數可變的LDPC譯碼方法和譯碼器

有效

• 申請號: 201210051781.8
• 申請日: 2012-02-29
• 公開（公告）號: CN102594368A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 謝天驕;陳超;劉潔;靳凡;楊新權
• 申請（專利權）人: 西安空間無線電技術研究所
• 主分類號: H03M13/11
• 分類號: H03M13/11
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 安麗

技術領域

本發明涉及一種最大迭代次數可變的LDPC譯碼方法和譯碼器。

背景技術

1993年，隨著turbo碼的問世，迭代譯碼(iterative?decoding)的概念引起了人們的高度重視。計算機仿真表明，采用迭代譯碼，系統的漸進性能逼近于最大似然譯碼。迭代譯碼的另外一個重要貢獻在于，它引起了人們對于LDPC碼(Low?Density?Parity?Check?Code)的重新發現。實際上，LDPC碼可以看作是一種由許多單檢碼(single?parity?check(SPC)codes)構成的“特殊的并行級聯碼”，這種通過把多個簡單碼進行級聯的編碼形式為迭代譯碼提供了基礎，其初衷在于以較低的譯碼復雜度來逼近最大似然譯碼，以取得較大的編碼增益。如今，LDPC碼以比Turbo碼更好的性能、較低的錯誤平層得到人們的更高關注，應用到了數字電視、無線局域網、CCSDS等標準中。

FPGA是按時間順序對數據進行處理的，為了進行實時處理，FPGA的輸入數據和輸出數據都必須是連續的。對于采用迭代譯碼的LDPC來說，迭代次數越多編碼增益越高，但迭代次數越多LDPC譯碼器的處理時間就越長。為了防止數據發送過快而譯碼處理速度較慢，導致發生新數據沒有被寫入或舊數據被重復寫入的錯誤，所以一般采用數據輸入緩沖模塊來調整系統的接收數據速率，使得輸入數據信息以一定的速率被寫入，并以適應譯碼器處理的速率被讀出。

工程中常用的一種方法是：在對本幀數據進行迭代譯碼時，可以同時進行接下來一幀數據的緩沖，緩沖單元的大小應能容納兩幀幀長的數據，因為對本幀數據進行處理時需要用到該幀的輸入數據。而迭代譯碼的處理時間為接收并存儲一幀數據的時間。圖1給出了這種方法的時序圖，其中we_ram_f1，we_ram_f2均為寫使能信號(為高電平時寫)。假設在存儲一幀數據的時間內可進行的最大迭代次數MAX_iter_one，當迭代譯碼在這個迭代次數內譯碼成功，譯碼處理器將停止工作，直到下一幀數據到來后再繼續進行譯碼。而迭代次數達到這個固定的最大迭代次數時仍然沒有正確譯碼，也要被強行停止迭代譯碼。

這種最大迭代次數在譯碼過程中選擇為一個固定值的方法。在一定信噪比條件下，一部分譯碼的實際迭代次數往往要小于這個固定的最大迭代次數，因此造成時間上的浪費。而另一部分譯碼的實際迭代次數達到這個固定的最大迭代次數時仍然沒有正確譯碼，卻被強行停止迭代譯碼，會造成譯碼性能的損失。為了解決這個問題，文獻(李剛；黑勇；周玉梅；仇玉林，動態調整最大迭代次數的奇偶校驗碼迭代譯碼方法，中國科學院電子研究所，2007.11.21，申請號200710177791.5，專利公開號CN?101442316A)中提供一種動態最大迭代次數可變的迭代譯碼方法，但文獻中提供的這種方法沒有考慮到具體的硬件實現，即預先將每次LDPC譯碼時實際使用的迭代次數與最大迭代次數的差值累加，將該累加結果作為剩余可用的迭代次數R；根據當前剩余可用迭代次數R與最大迭代次數的初始值，動態調整本次的最大迭代次數，這種方法需要在譯碼前將所有的譯碼輸入數據進行存儲，然后再進行譯碼，這種方法是一種非實時型的譯碼，且需要花費大量的存儲資源，在硬件資源受限的系統中是不可行的。

發明內容

本發明針對現有技術的不足，提供了一種最大迭代次數可變的LDPC譯碼方法和譯碼器，本發明在對LDPC譯碼過程中每一幀數據進行譯碼時間動態的分配最大迭代譯碼時間，可以在不改變硬件資源的前提下，實現了最大迭代次數的可變性，并保證了譯碼操作的實時性。

本發明的技術解決方案是：

一種最大迭代次數可變的LDPC譯碼方法，其特征在于：

在對當前幀數據進行譯碼前：

若對前一幀數據進行迭代譯碼所占用時間小于或等于存儲一幀數據的時間，則為當前幀數據分配的最大迭代譯碼時間為存儲N-1幀數據的時間，其中N為譯碼過程中存儲的最大幀數；

若對前一幀數據進行迭代譯碼所占用時間大于存儲一幀數據的時間，則為當前幀數據分配的迭代譯碼時間為存儲N-1幀數據的時間減去對前一幀數據進行迭代譯碼所超出存儲一幀數據的時間；

在對當前幀數據進行譯碼時：