[發明專利]LDPC編碼器

有效

• 申請號: 201510974009.7
• 申請日: 2015-12-22
• 公開（公告）號: CN106911335B
• 公開（公告）日: 2021-12-28
• 發明（設計）人: 孫明浩
• 申請（專利權）人: 廈門旌存半導體技術有限公司
• 主分類號: H03M13/11
• 分類號: H03M13/11
• 代理公司: 北京卓特專利代理事務所(普通合伙) 11572
• 代理人: 段宇

本發明公開了一種用于LDPC編碼的矩陣與向量乘運算單元，包括：移位單元、異或單元和通用寄存器，其中，移位單元，用于將向量移位指定位數，以得到移位結果；異或單元，與所述移位單元和所述通用寄存器相連接，用于接收來自所述移位單元中的所述移位結果，并將所述移位結果與所述通用寄存器中的存儲值相異或，以得到異或結果；通用寄存器，用于保存來自所述異或單元中的所述異或結果，并傳送所述異或結果。本發明還提供了一種用于LDPC編碼的矩陣與向量乘運算方法。通過本發明的技術方案，簡化了LDPC編碼器的結構，將繁瑣的控制流簡化為指令的控制，提高了各個功能部件的運行效率，提高吞吐率。

技術領域

本發明涉及一種針對矩陣與向量乘運算的低密度奇偶校驗碼(Low DensityParity Check Code，LDPC)編碼器及其方法，特別地，涉及用于優化LDPC編碼過程的矩陣與向量乘法單元

背景技術

LDPC碼廣泛應用于高速無線通信系統的信道編碼，并將在高性能固態存儲系統中應用。在《Efficient encoding of low-density parity-check codes》([J].IEEE TransInformation Theory,2001,47(2):638–656)中提出了RU編碼算法，將校驗矩陣變換為準下三角矩陣，利用Gauss法求解方程以完成編碼。而在《在線可編程QC-LDPC碼高速編碼器結構》(清華大學學報(自然科學版)2009年第49卷第7期1025-1018頁)提出了支持可變參數的準循環低密度奇偶校驗碼編碼器結構。

發明內容

現有的LDPC編碼技術從結構上看，功能模塊和控制單元較多，較為復雜，軟硬件功能模塊定義不清，各個功能模塊的利用率不高，編碼的吞吐率不高。而且不夠靈活，不能適用于結構不同的準循環校驗矩陣。

本發明簡化了LDPC編碼器的結構，將繁瑣的控制流簡化為指令的控制，將矩陣求逆等復雜運算改為線下軟件工作，提高了各個功能部件的運行效率，提高吞吐率，可以適用于不同結構和碼率的準循環校驗矩陣的編碼。

本發明的一個目的在于高效地實現用于LDPC編碼的矩陣與向量乘計算單元。將計算過程在硬件與可編程微碼指令之前合理分配。

根據本發明的一個方面，提供了一種矩陣與向量乘運算單元，包括：移位單元、異或單元和通用寄存器，其中，移位單元，用于將向量移位指定位數，以得到移位結果；異或單元，與所述移位單元和所述通用寄存器相連接，用于接收來自所述移位單元的所述移位結果，并將所述移位結果與所述通用寄存器中的存儲值相異或，以得到異或結果；通用寄存器，用于保存來自所述異或單元的所述異或結果。

根據本發明的一個實施方式，進一步包括：指令存儲器，用于存儲指令，所述指令包括第一指令，其中，所述第一指令指示所述移位單元將向量移位指定位數和指示所述異或單元將所述移位結果與所述存儲值相異或。

根據本發明的一個實施方式，所述移位單元，響應于執行所述指令存儲器中的第一指令，對所述第一指令所指定的向量移位，并將移位結果提供給所述異或單元，其中移位的位數由所述第一指令指定；所述異或單元，響應于執行所述指令存儲器中的第一指令，將所述移位結果與所述通用寄存器的值進行異或操作，并將異或結果存儲到通用寄存器中。

根據本發明的一個實施方式，進一步包括：數據存儲器，與所述移位單元和所述通用寄存器相連接，用于存儲向量。

根據本發明的一個實施方式，所述指令包括第二指令，響應于執行所述指令存儲器中的所述第二指令，將所述第二指令所指定的所述數據存儲器中的向量加載到所述通用寄存器。

根據本發明的一個實施方式，所述指令包括第三指令，響應于執行所述指令存儲器中的所述第三指令，存儲所述通用寄存器中的值。

根據本發明的一個實施方式，進一步包括源寄存器，與所述數據存儲器和所述移位單元相連接，用于接收來自所述數據存儲器的向量并將向量提供給所述移位單元。