[發明專利]一種CC-QC-LDPC碼的構建方法及譯碼裝置

有效

• 申請號: 201410662824.5
• 申請日: 2014-11-19
• 公開（公告）號: CN105680877B
• 公開（公告）日: 2019-06-28
• 發明（設計）人: 呂青;范劍峰;岑超榮;譚偉文;劉重明
• 申請（專利權）人: 香港理工大學
• 主分類號: H03M13/11
• 分類號: H03M13/11
• 代理公司: 深圳市順天達專利商標代理有限公司 44217
• 代理人: 郭偉剛

一種CC?QC?LDPC碼的構建方法及譯碼裝置，存儲器包含4個分組12、13、14、15，分別存儲指定的信息，子譯碼器11每次迭代包括與子碼校驗矩陣中子矩陣行數J相同數量的譯碼狀態，每個譯碼狀態更新一個層，每一層的z個校驗節點被分為G個階段處理，每個譯碼狀態包括G個譯碼階段，每個譯碼階段內有z/G個校驗節點并行處理并且有z/G個校驗節點和相關聯的變量節點被更新。實施本發明的有益效果是，LDPC碼的長度得到了有效而又高效的擴展，譯碼準確度有了大幅度提高，降低了存儲的需求量，譯碼裝置的復雜度與誤碼率相近的其他編碼相比較低并且有較高的吞吐率，整體性能優越。

技術領域

本發明涉及通訊領域中關于前向差分糾錯技術領域，更具體地說，涉及一種CC-QC-LDPC碼的構建方法及譯碼裝置。

背景技術

低密度奇偶校驗(LDPC)碼是一種線性分組碼，由于這類編碼具有接近信道容量的特性，其在無線通信、衛星通信等通信領域得到了廣泛應用。

準循環低密度奇偶校驗碼(QC-LDPC)是LDPC碼中一個結構性較強的子類，其特點是譯碼器結構簡單而同時譯碼效果并不低于任意結構的LDPC碼，因而在LDPC譯碼裝置的設計中被廣泛使用。

LDPC碼通常有兩種表示方式。第一種表示是一個只含有元素“0”和“1”的稀疏矩陣H，稱為校驗矩陣；第二種表示是一個由節點與連線構成的二分圖，稱為Tanner圖。圖1和圖2分別示出了同一個QC-LDPC碼的以上兩種表示方式。H中的每一行與每一列分別對應于Tanner圖中的每一個校驗節點和每一個變量節點。H中的“1”表示碼字中變量的約束關系，在Tanner圖中表現為對應的變量節點與校驗節點被一條線相連接。

在實際應用中，LDPC碼的長度會受到解碼電路復雜度的限制，從而使得其誤碼率(BER)相比于具有同等解碼器復雜度的卷積碼而言有一定的差距。另一方面，卷積碼在應用中同樣具有缺點，如解碼電路對存儲器需求較大等。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于，針對現有技術的上述在實際應用中，LDPC碼的長度會受到解碼電路復雜度的限制，從而使得其誤碼率相比于具有同等解碼器復雜度的卷積碼而言有一定的差距以及卷積碼在應用解碼電路對存儲器需求較大，提供一種CC-QC-LDPC碼構建方法及譯碼裝置。

本發明解決其技術問題，所采用的技術方案是：構造一種CC-QC-LDPC碼方法，包含以下步驟：

將每一個子碼的校驗矩陣水平的劃分為左邊矩陣、中間矩陣以及右邊矩陣，所述校驗矩陣的每一個子矩陣都被完整劃分到所述左邊矩陣、中間矩陣或者右邊矩陣中的一個。連接所有的子碼并進行循環混疊形成總碼字，在混疊部分相鄰的子碼共同占有一定數量的碼位，前一個子碼的右邊矩陣與后一個子碼的左邊矩陣在總碼字中占有相同的列，最后一個子碼的右邊矩陣與第一個子碼的左邊矩陣在總碼字中占有相同的列。

為了解決上述技術問題，本發明還提供了一種CC-QC-LDPC碼譯碼裝置，用于循環耦合準循環低密度奇偶校驗編碼的譯碼，包括：用于對子碼進行譯碼工作的子譯碼器以及用于控制所述子譯碼器進行譯碼工作的全局控制器，所述子譯碼器包含層譯碼器和存儲器，所述子碼由J×L個大小為z×z的子矩陣構成,子矩陣為對單位矩陣進行列循環移位得到的循環矩陣其特征在于：

層譯碼器包括變量節點處理器和校驗節點處理器，用于更新所對應子碼的所有層的外部信息。

存儲器用于存儲關于每個變量節點的信道信息以及在譯碼過程中各個變量節點與各個校驗節點之間傳遞的外部信息。

全局控制器包括路由控制器和地址控制器，所述存儲器和所述層譯碼器之間以及所述存儲器以及所述地址控制器之間通過數據選擇器MUX連接，所有的MUX以及存儲器的地址都要在所述路由控制器控制下工作。