[發(fā)明專利]兼容DVB-S2X標(biāo)準(zhǔn)的LDPC譯碼器設(shè)計(jì)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610008696.1
• 申請日: 2016-01-07
• 公開（公告）號: CN105680879B
• 公開（公告）日: 2019-04-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宮豐奎;安寧;張南;王勇;秦利卿
• 申請（專利權(quán)）人: 西安電子科技大學(xué)
• 主分類號: H03M13/11
• 分類號: H03M13/11
• 代理公司: 陜西電子工業(yè)專利中心 61205
• 代理人: 王品華;黎漢華

1.一種兼容DVB-S2X標(biāo)準(zhǔn)的LDPC譯碼器設(shè)計(jì)方法，其包括：

(1)設(shè)計(jì)LLR緩存模塊，用于對低密度奇偶校驗(yàn)碼LDPC輸入譯碼器的對數(shù)似然比信息按照碼長和碼率進(jìn)行順序調(diào)整，并將完成順序調(diào)整的1路對數(shù)似然比信息轉(zhuǎn)換為并行的360路對數(shù)似然比信息，然后將這360路對數(shù)似然比信息進(jìn)行緩存；

(2)設(shè)計(jì)參數(shù)控制模塊，用于生成低密度奇偶校驗(yàn)碼LDPC的地址參數(shù)；設(shè)計(jì)變量節(jié)點(diǎn)更新模塊，用于按照地址參數(shù)控制緩存的360路對數(shù)似然比信息輸出，使得第一次譯碼迭代開始前的第i個變量節(jié)點(diǎn)傳遞給第j個校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)的對數(shù)似然比信息L⁽⁰⁾(q_ij)等于第i個變量節(jié)點(diǎn)對應(yīng)的初始對數(shù)似然比信息L(P_i)，即L⁽⁰⁾(q_ij)＝L(P_i)，完成譯碼初始化；

(3)設(shè)計(jì)譯碼迭代模塊，用于進(jìn)行第l次譯碼迭代，l的初始值為1：

譯碼迭代模塊包含參數(shù)控制子模塊、第一桶形移位子模塊、校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)更新子模塊、第二桶形移位子模塊、校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)消息緩存子模塊、變量節(jié)點(diǎn)和值緩存子模塊和變量節(jié)點(diǎn)更新子模塊；

(3a)對校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行第l次更新：

(3a1)設(shè)計(jì)參數(shù)控制子模塊，用于生成低密度奇偶校驗(yàn)碼LDPC校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)更新中使用的移位參數(shù)s_c1、s_c2和s_c3，設(shè)計(jì)第一桶形移位子模塊用于按照這三個移位參數(shù)控制第l-1次譯碼迭代時的360路第i個變量節(jié)點(diǎn)傳遞給第j個校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)的對數(shù)似然比信息L^(l-1)(q_ij)進(jìn)行移位：

首先，將LDPC碼的校驗(yàn)矩陣中前q行的非零元素對應(yīng)的列位置p與LDPC碼的信息位長度k和LDPC碼的碼長n進(jìn)行比較，若p≤k，則需要進(jìn)行大小s_c為(p-1)mod360的移位，其q＝(n-k)/360，mod為取模運(yùn)算；若k＜p≤n，則需要進(jìn)行大小s_c為0的移位；

其次，對校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)更新中的各級進(jìn)行移位，即：

第一級移位參數(shù)s_c1為其中為向下取整運(yùn)算；

第二級移位參數(shù)s_c2為

第三級移位參數(shù)s_c3為(s_cmod90)mod15；

然后，采用如下三級流水處理的方式進(jìn)行移位：

第一級移位是將輸入的360路對數(shù)似然比信息向左進(jìn)行大小為s_c1×90的循環(huán)移位；

第二級移位是將第一級移位后輸出的360路對數(shù)似然比信息再向左進(jìn)行大小為s_c2×15的循環(huán)移位；

第三級移位是將第二級移位后輸出的360路對數(shù)似然比信息再向左進(jìn)行大小為s_c3的循環(huán)移位；

(3a2)設(shè)計(jì)校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)更新子模塊，用于移位之后，用低密度奇偶校驗(yàn)碼LDPC中第l-1次譯碼迭代時第i′個變量節(jié)點(diǎn)傳遞給第j個校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)的對數(shù)似然比信息L^(l-1)(q_i'j)，計(jì)算第l次譯碼迭代時第j個校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)傳遞給第i個變量節(jié)點(diǎn)的對數(shù)似然比信息L^(l)(r_ji)，完成校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)的第l次更新：

其中α為修正因子，V_j表示所有與第j個校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)相連的變量節(jié)點(diǎn)的集合，V_j\i表示除第i個變量節(jié)點(diǎn)之外所有與第j個校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)相連的變量節(jié)點(diǎn)的集合，i′∈V_j\i表示i′是集合V_j\i中的元素，Π為求積運(yùn)算，sgn(.)為求符號位運(yùn)算，min(.)為求最小值運(yùn)算，|.|為求絕對值運(yùn)算；

(3b)對變量節(jié)點(diǎn)進(jìn)行第l次更新：

(3b1)設(shè)計(jì)參數(shù)控制子模塊，用于生成低密度奇偶校驗(yàn)碼LDPC變量節(jié)點(diǎn)更新中使用的移位參數(shù)s_v1、s_v2和s_v3，設(shè)計(jì)第二桶形移位模塊用于按照這三個移位參數(shù)控制第l次譯碼迭代時的360路第j個校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)傳遞給第i個變量節(jié)點(diǎn)的對數(shù)似然比信息L^(l)(r_ji)進(jìn)行移位：

首先，將LDPC碼的校驗(yàn)矩陣中前q行的非零元素對應(yīng)的列位置p與LDPC碼的信息位長度k和LDPC碼的碼長n進(jìn)行比較，若p≤k，則需要進(jìn)行大小s_v為360-(p-1)mod360的移位，其中q＝(n-k)/360，mod為取模運(yùn)算；若k＜p≤n，則需要進(jìn)行大小s_v為360的移位；

其次，對變量節(jié)點(diǎn)更新中的各級進(jìn)行移位，即：

第一級移位參數(shù)s_v1為其中為向下取整運(yùn)算；

第二級移位參數(shù)s_v2為

第三級移位參數(shù)s_v3為(s_vmod90)mod15；

然后，采用如下三級流水處理的方式對數(shù)似然比信息L^(l)(r_ji)進(jìn)行移位：

第一級移位是將輸入的360路對數(shù)似然比信息向左進(jìn)行大小為s_v1×90的循環(huán)移位；

第二級移位是將第一級移位后輸出的360路對數(shù)似然比信息再向左進(jìn)行大小為s_v2×15的循環(huán)移位；

第三級移位是將第二級移位后輸出的360路對數(shù)似然比信息再向左進(jìn)行大小為s_v3的循環(huán)移位；

(3b2)設(shè)計(jì)校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)消息緩存子模塊、變量節(jié)點(diǎn)和值緩存子模塊和變量節(jié)點(diǎn)更新子模塊，用于移位之后，用低密度奇偶校驗(yàn)碼LDPC中第i個變量節(jié)點(diǎn)對應(yīng)的初始對數(shù)似然比信息L(P_i)和第l次譯碼迭代時第j′個校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)傳遞給第i個變量節(jié)點(diǎn)的對數(shù)似然比信息L^(l)(r_j'i)，計(jì)算第l次譯碼迭代時第i個變量節(jié)點(diǎn)傳遞給第j個校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)的對數(shù)似然比信息L^(l)(q_ij)，完成變量節(jié)點(diǎn)的第l次更新：

其中C_i表示所有與第i個變量節(jié)點(diǎn)相連的校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)的集合，C_i\j表示除第j個校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)之外所有與第i個變量節(jié)點(diǎn)相連的校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)的集合，j′∈C_i\j表示j′是集合C_i\j的元素；

(4)將設(shè)定最大迭代次數(shù)h與譯碼迭代次數(shù)l進(jìn)行比較，其中h為整數(shù)，1≤h≤50：

當(dāng)譯碼迭代次數(shù)l小于設(shè)定的最大迭代次數(shù)h時，令l＝l+1，返回步驟(3)，進(jìn)行下一次譯碼迭代；

設(shè)計(jì)硬判決信息計(jì)算模塊，用于計(jì)算硬判決信息：

當(dāng)譯碼迭代次數(shù)l等于設(shè)定的最大迭代次數(shù)h時，停止譯碼迭代，并用低密度奇偶校驗(yàn)碼LDPC碼中第i個變量節(jié)點(diǎn)對應(yīng)的初始對數(shù)似然比信息L(P_i)和第h次譯碼迭代時第j個校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)傳遞給第i個變量節(jié)點(diǎn)的對數(shù)似然比信息L^(h)(r_ji)，計(jì)算達(dá)到最大迭代次數(shù)h時第i個變量節(jié)點(diǎn)的硬判決信息L^(h)(q_i)：

(5)設(shè)計(jì)譯碼判決輸出模塊，用于對達(dá)到最大迭代次數(shù)h時第i個變量節(jié)點(diǎn)的硬判決信息L^(h)(q_i)進(jìn)行譯碼判決，如果L^(h)(q_i)≥0，譯碼結(jié)果判決為0，否則，譯碼結(jié)果判決為1，然后順序輸出譯碼結(jié)果，完成譯碼。